DE102007018762A1 - Connector for electrically connecting two or more components comprises a contact pin having contact elements joined together by press connections - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a connector according to the Preamble of claim 1.
Steckverbinder, die einen elektrischen Kontakt aufweisen, dienen dazu, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei oder mehreren Bauelementen herzustellen. Die mechanische Verbindung der elektrischen Kontakte wird in lösbar, bedingt lösbar und unlösbar unterteilt. Lösbare elektrische Verbindungen können nach dem Verbinden durch eine mechanische Kraft wieder getrennt werden. Beispielsweise durch Herausziehen eines Steckverbinders aus einer Steckeraufnahme. Bedingt lösbare elektrische Verbindungen sind zum Beispiel verlötete Kontaktpins, welche zum Trennen ausgelötet werden müssen. Elektrische Verbindungen, welche unlösbar sind, werden u. a. beim Verlöten oder Verschweißen eines elektrischen Kontakts mit einer Leiterplatte oder mit einem Kabel erzeugt.Connectors, having an electrical contact serve to an electrical make conductive connection between two or more components. The mechanical connection of the electrical contacts is solvable, subdivided conditionally solvable and insoluble. releasable electrical connections can after connecting through a mechanical force will be separated again. For example, by Pulling out a connector from a connector receptacle. conditioned detachable electrical connections are for example soldered contact pins, which must be soldered to disconnect. electrical Compounds which are insoluble, u. a. when soldering or welding an electrical contact with a Printed circuit board or with a cable.
Sind lösbare elektrische Verbindungen steckbar, so wird die entsprechende Anordnung als Steckverbindung bezeichnet. Ein Beispiel hierfür ist die Steckverbindung einer Federleiste mit einer Messerleiste, welche beliebig oft lösbar ist.are releasable electrical connections pluggable, so will the corresponding arrangement referred to as a plug connection. An example this is the connector of a spring bar with a Male connector, which is as often as possible solvable.
Mehrere elektrische Kontakte in einer Steckverbindung, welche die Funktion eines Stromleiters haben, müssen gegeneinander elektrisch isoliert sein. Hierfür werden die elektrischen Kontakte in einen Isolierkörper eingebracht, der üblicherweise aus hochohmigen Kunststoff besteht. Die Einbautoleranz der elektrischen Kontakte, welche hier als Kontaktpins ausgebildet sind, in den Isolierkörper muss so gewählt werden, dass diese bei einer Steckverbindung steckbar sind.Several electrical contacts in a connector, which the function have a conductor, must be against each other electrically be isolated. For this purpose, the electrical contacts placed in an insulating body, usually made of high-resistance plastic. The installation tolerance of the electrical Contacts, which are designed here as contact pins, in the insulating body must be chosen so that this with a plug connection are pluggable.
Für das Einbringen der Kontaktpins in den Isolierkörper gibt es mehrere Lösungen. Bei einer Lösung werden die Kontaktpins in den Isolierkörper oder in einen Trägerisolierkörper kraftschlüssig gepresst, wobei der Trägerisolierkörper anschließend in ein Gehäuse eingebracht wird. Bei einer weiteren Lösung, werden die Kontaktpins durch einen Spritzgießprozess mit dem Isoliermaterial, z. B. Kunststoff, umspritzt.For the introduction of the contact pins in the insulating body there there are several solutions. In a solution, the Contact pins in the insulating body or in a carrier insulating body frictionally pressed, wherein the Trägerisolierkörper then introduced into a housing. In another solution, the contact pins are through an injection molding process with the insulating material, for. B. Plastic, overmoulded.
Ein Steckverbinder kann neben der Steckverbinderfunktion noch weitere Funktionen aufweisen. So bildet der Isolierkörper des Steckverbinders beispielsweise ein Gehäuse für elektronische Baugruppen aus, womit diese ebenfalls elektrisch isoliert und gegen Umwelteinflüsse geschützt sind. Beispiele für elektronische Baugruppen sind elektronische Schaltungsträger, wie mit elektronischen Bauelementen bestückte Leiterplatten.One Connector can in addition to the connector function even more Have functions. Thus, the insulating body of the connector forms, for example a housing for electronic assemblies, with which they are also electrically isolated and against environmental influences are protected. Examples of electronic assemblies are electronic circuit carriers, as with electronic Components equipped printed circuit boards.
Eine Untergruppe der Steckverbinder, die ein zusätzliches isolierendes Gehäuse haben, sind die Steckverbinder, welche abgewinkelte Kontaktpins aufweisen.A Subgroup of connectors that provide an additional insulating Housing have connectors that are angled Have contact pins.
Ein
derartiger Steckverbinder ist in
Weitere
Lösungen sind in
Die Gehäuse in den oben genannten Dokumenten bilden im Bereich der Steckanschlüsse der Kontaktpins einen Steckverbinderkragen aus, so dass entsprechende Gegenstecker aufgenommen werden können.The Housing in the above documents form in the area the plug connections of the contact pins a connector collar out, so that corresponding mating connector can be added.
Ein Nachteil derartiger Lösungen sind die hohen Fertigungskosten, die bei kleineren und mittleren Produktionsmengen entstehen. Ändert sich beispielsweise die relative Lage der Leiterplatte zum Gehäuse und somit die Lage der Anschlüsse für die Kontaktpins und die Lage der Steckanschlüsse, so muss die Länge des gestanzten Kontaktpins und der Abwinkelbereich entsprechend angepasst werden. Dies erfordert in vielen Fällen neue Stanzwerkzeuge zum Ausstanzen der gestreckten Kontaktpins und neue Werkzeuge für das anschließende Biegen der Kontaktpins. Diese Werkzeuge haben bei kleineren und mittleren Stückzahlen eine niedrige Auslastung, woraus überdurchschnittlich hohe Abschreibungskosten entstehen.One Disadvantage of such solutions are the high production costs, which arise in small and medium production quantities. change For example, the relative position of the circuit board to the housing and thus the location of the terminals for the contact pins and the location of the plug-in connections, so must the length the punched contact pin and the Abwinkelbereich accordingly be adjusted. This requires new ones in many cases Punching tools for punching out the extended contact pins and new ones Tools for the subsequent bending of the contact pins. These tools have smaller and medium quantities a low utilization, which is above average Depreciation costs arise.
Eine andere Lösung sieht vor, den Isolierkörper in ein Gehäuse und in einen Trägerisolierkörper aufzuteilen. In den Trägerisolierkörper werden die Kontaktpins fest eingebracht, anschließend wird das Gehäuse mit diesem bestückt. Hierbei werden die Kontaktpins, welche parallel beabstandet auf dem Trägerisolierkörper angeordnet sind, in entsprechend parallel beabstandete Pinkanäle des Gehäuses vom Gehäuseinneren her eingetaucht und durch das Gehäuse hindurch nach Außen geführt. Die Beabstandung, bzw. die Anordnung der Pinkanäle darf hierbei nicht zu stark von der entsprechenden Anordnung der Kontaktpins abweichen, da diese sonst nicht mehr gerade durch die Pinkanäle hindurchgetaucht werden können. Aus diesem Grund müssen enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden, die zu hohen Herstellungskosten führen.A Another solution provides the insulator in a housing and split into a Trägerisolierkörper. In the Trägerisolierkörper the contact pins firmly inserted, then the housing equipped with this. Here are the contact pins, which spaced in parallel on the Trägerisolierkörper are arranged, in accordance parallel spaced Pinkanäle immersed in the housing from the inside of the housing and passed through the housing to the outside. The spacing, or the arrangement of the Pinkanäle allowed this is not too strong of the corresponding arrangement of the contact pins Diverge, as they are no longer just through the Pinkanäle can be dipped through. That's why Close manufacturing tolerances are met, which leads to high production costs to lead.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder zu schaffen, der kostengünstig herstellbar und einfach montierbar ist.In contrast, the present invention seeks to provide a connector that can be produced inexpensively and easy to install is.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Steckverbinder ein isolierendes Gehäuse hat, in dem eine elektrische Kontaktstruktur mit zumindest einem Kontaktpin aufgenommen ist, dessen Abschnitte zur Kontaktierung aus dem Gehäuse herausgeführt sind, wobei der Kontaktpin eine Vielzahl von Kontaktelementen hat, die durch Pressverbindungen miteinander verbunden sind.This is inventively achieved in that the Connector has an insulating housing in which a electrical contact structure recorded with at least one contact pin is whose sections for contacting from the housing led out, the contact pin a variety of contact elements joined together by press-fitting are connected.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Kontaktelemente werden beispielsweise durch Einsetzen in das Gehäuse miteinander verbunden. Hierbei werden die Kontaktelemente vorzugsweise winkelig zueinander angeordnet. Durch die mehrteilige Ausführung der Kontaktelemente ist bei dessen Herstellung kein Biegewerkzeug, welche die Kontaktpins abwinkeln würde, mehr nötig, wodurch Kosten gespart werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass aus wenigen Kontaktelementgruppen, welche sich beispielsweise durch ihre Länge unterscheiden, eine Vielzahl von gewinkelten Kontaktpins mit unterschiedlicher Geometrie ausgebildet werden können.The Contact elements, for example, by inserting into the housing connected with each other. Here, the contact elements are preferably arranged at an angle to each other. Due to the multi-part design the contact elements is not a bending tool during its production, which would bend the contact pins, more necessary, whereby costs are saved. Another advantage is that out few contact element groups, which, for example, by their length differ, a variety of angled ones Contact pins with different geometry can be formed.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Steckverbinders hat dieser ein Steckkontaktelement, welches eine Pressöffnung aufweist, in die ein Presspfosten eines Anschlusskontaktelementes rechtwinklig zu dem Steckkontaktelement kraftschlüssig eingepresst wird.at a preferred embodiment of the connector has this is a plug-in contact element, which is a press opening in which a press stud of a terminal contact element perpendicular to the plug contact element non-positively is pressed.
Von Vorteil ist, wenn die Pressöffnung des Steckkontaktelements kreisförmig ist und der Presspfosten des Anschlusskontaktelements einen rechteckförmigen Querschnitt hat, wobei die Kanten des Presspfosten abgerundet oder abgefast sind. Durch die abgerundeten Kanten des Presspfostens kann Spanbildung während des Einpressens des Presspfostens in die Pressöffnung vermieden werden. Die Pressöffnung wird entsprechend der Umfangsform des Presspfostens beim Einpressen abschnittsweise plastisch und elastisch verformt, wodurch eine feste kraftschlüssige Verbindung erzielt.From Advantage is when the press opening of the plug contact element is circular and the press stud of the terminal contact element has a rectangular cross-section, the edges of the press post are rounded or chamfered. By the rounded Edges of the press post can cause chip formation during press-fitting of the press post in the press opening are avoided. The press opening is according to the peripheral shape of the Pressing post when pressing in sections plastically and elastically deformed, creating a strong non-positive connection achieved.
Anstelle eines Presspfostens kann auch als Einpresstechnikanschluß, im Folgenden der Einfachheit halber als Kontaktanschluss bezeichnet, ausgestaltet sein.Instead of a press jaw can also be used as press-fit connection, hereinafter referred to as contact terminal for the sake of simplicity, be designed.
Vorzugsweise ist an der Pressöffnung des Steckkontaktelementes ein kreisförmiger Vorsprung ausgebildet. Beim Einpressen des Presspfosten in die Pressöffnung wird der Bereich des Vorsprungs und der Presspfosten hauptsächlich elastisch verformt, wodurch eine Restelastizität in der Einpresszone erhalten bleibt, um thermische, chemische, klimatische und mechanische Beanspruchungen, die der kraftschlüssigen Verbindung schaden können, entgegenzuwirken.Preferably is a circular at the press opening of the plug contact element Developed a lead. When pressing the press post into the press opening The area of the ledge and the press posts becomes major elastically deformed, whereby a residual elasticity in the Pressing zone is preserved to thermal, chemical, climatic and mechanical stresses that the non-positive Compound can harm, counteract.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Steckkontaktelement einen rechteckförmigen Presspfosten mit abgerundeten Umfangskanten und das Anschlusskontaktelement eine kreisförmige Pressöffnung.at a preferred embodiment has the plug contact element a rectangular press stud with rounded peripheral edges and the terminal contact member has a circular press opening.
Hierbei kann an der Pressöffnung des Anschlusskontaktelements ebenfalls ein kreisförmiger Vorsprung ausgebildet sein, welcher die gleiche Funktion erfüllt wie beim oben beschriebenen Steckkontaktelement.in this connection may also be at the press opening of the terminal contact element a circular projection may be formed, which the the same function as in the above-described plug contact element.
Das Steckkontakelement hat anstelle eines Presspfostens vorzugsweise einen Kontaktanschluss.The Plug contact element has instead of a press jaw preferably a contact connection.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat das Anschlusskontaktelement einen Kontaktanschluss oder einen Presspfosten oder einen Lötpfosten, zum Verbinden mit einem Schaltungsträger bzw. mit einer Leiterplatte. Hierdurch kann der Schaltungsträger ohne zusätzliche Haltemittel mit dem Gehäuse verbunden werden.In Further embodiment of the invention has the terminal contact element a contact terminal or a press post or a solder post, for connecting to a circuit carrier or with a PCB. As a result, the circuit carrier without additional retaining means connected to the housing become.
Vorzugsweise ist das Anschlusskontaktelement oder das Steckkontaktelement im Verbindungsbereich zum Presspfosten oder Kontaktanschluss abgestuft. Die Stufe kann dabei als Anschlag beim Zusammenpressen der beiden Kontaktelemente dienen und somit die Einpresstiefe des Presspfostens festlegen.Preferably is the terminal contact element or the plug contact element in Connection area to the press post or contact connection stepped. The stage can be used as a stop when compressing the two Contact elements serve and thus determine the Einpresstiefe the press jamb.
Das Gehäuse zum Aufnehmen eines Kontaktelements hat üblicherweise eine Anschlusskontaktelementführung und eine Steckkontaktelementführung, die senkrecht zueinander überkreuzt angeordnet sind und einen gemeinsamen Kreuzungsbereich aufweisen.The Housing for receiving a contact element usually has a terminal contact guide and a plug contact element guide, which are arranged perpendicular to each other and crossed have a common crossing area.
Die Anschlusskontaktelementführung und die Steckkontaktelementführung können die Kontaktelemente anliegend umfassen. Es ist eventuell sogar möglich, dass zwischen den Führungen und den Kontaktelementen eine Presspassung erfolgt, womit die Kontaktelemente noch fester in den Steckverbinder eingebracht sind.The Terminal contact element guide and the plug contact element guide may include the contact elements adjacent. It may be even possible that between the guides and the contact elements is a press fit, whereby the contact elements even more firmly inserted into the connector.
Bevorzugterweise befinden sich im Kreuzungsbereich der Führungen die Pressöffnungen der Anschlusskontaktelemente oder der Steckkontaktelemente.preferably, The press openings are located in the crossing area of the guides the terminal contact elements or the plug contact elements.
Die Anschlusskontaktelemente und Steckkontaktelemente werden erfindungsgemäß bis zum Führungsanschlag in die Führungen eingetaucht.The Terminal contact elements and plug-in contact elements according to the invention dipped into the guides for the guide stop.
Der Steckverbinder lässt sich weiter verbessern, wenn eine Anschlusskontaktelementführung ein offenes Ende aufweist. Dieses offene Ende kann dabei als Sichtkontrollfenster dienen, um damit die Verbindung der Kontaktelemente zu prüfen.The connector can be further verbes when a terminal contact guide has an open end. This open end can serve as a visual control window in order to check the connection of the contact elements.
Der Schaltungsträger hat vorteilhafter Weise Ausnehmungen zur Aufnahme der Kontaktanschlüsse oder der Presspfosten oder der Lötpfosten der Anschlusskontaktelemente.Of the Circuit carrier has advantageously recesses for Recording the contact connections or the pressing posts or the solder post of the terminal contact elements.
Beispielsweise liegt der Schaltungsträger an einer inneren Umfangsstufe des Gehäuses an.For example the circuit carrier is located at an inner circumferential level of the housing.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Innenvolumen des Gehäuses durch eine Gehäuserippe geteilt wird. Hierdurch kann eine räumliche Trennung der Bauelemente auf einer Leiterplatte bzw. auf einem Schaltungsträger erreicht werden und die Steifigkeit des Gehäuses erhöht werden.It may be beneficial if the internal volume of the housing is divided by a housing rib. This can be a spatial separation of the components on a circuit board or be achieved on a circuit board and the Rigidity of the housing can be increased.
An der Steckelementkontaktseite des Gehäuses ist vorzugsweise ein Steckerkragen ausgebildet, wobei dieser die Steckkontaktelemente umrahmt.At the male contact side of the housing is preferably a plug collar formed, this being the plug contact elements framed.
Bei Kontaktelementen, welche an der Pressöffnung einen kreisförmigen Vorsprung ausbilden, werden die entsprechende Anschlusskontaktelementführung und die Steckkontaktelementführung des Gehäuses vorteilhafterweise mit einer weiteren Führungsausnehmung ausgestaltet, um den Vorsprung aufzunehmen.at Contact elements, which at the press opening a circular Form projection, the corresponding terminal contact guide and the plug contact element guide of the housing advantageously with a further guide recess designed to take the lead.
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders mit einem elektrischen Gehäuse, in dem eine elektrische Kontaktstruktur mit zumindest einem Kontaktpin aufgenommen ist, dessen Endabschnitte zur Kontaktierung aus dem Gehäuse herausgeführt sind, kann mit folgenden Schritten ausgeführt werden. Es werden zwei Kontaktelemente des Kontaktpins in das Gehäuse eingeführt und anschließend miteinander verpresst. Üblicherweise werden die Kontaktelemente von unterschiedlichen Gehäusestirnflächen her eingesetzt.at a preferred method for producing a connector with an electrical housing in which an electric Contact structure is recorded with at least one contact pin, whose end portions for contacting from the housing can be carried out with the following steps become. Two contact elements of the contact pins are inserted into the housing and then pressed together. Usually become the contact elements of different housing end faces used here.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred Embodiments of the invention will be described with reference to schematic Drawings explained in more detail. Show it:
In
In
Diese
Kontaktelemente
Die
Führungen
Da
die Führungen
Gemäß
Nach
dem Montageprozess der Kontaktelemente
Das
Bestücken der Kontaktelemente
In
Beim
Zusammenpressen der Steckkontaktelemente
Im
zusammengefügten Zustand kann die Stufenfläche
Nach
dem Zusammenfügen beider Kontaktelemente
Die
Anschlusskontaktelemente
In
Außerdem ändert
sich die Bestückungsreihenfolge der Kontaktelemente
In
Eine
perspektivische Ansicht von Kontaktelementen
Die
Pressöffnung
In
Ein
fünftes Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen
Schnittansicht des Steckverbinders
In
Bei
der Bestückung der Kontaktelemente
Offenbart ist ein Steckverbinder mit einem isolierenden Gehäuse und einer darin befindlichen elektrischen Kontaktstruktur, deren Endabschnitte aus dem Gehäuse herausgeführt sind, wobei die Kontaktstruktur aus mehreren Kontaktelementen besteht, welche über eine Pressverbindung miteinander verbunden sind.Disclosed is a connector with an insulating housing and an electrical contact structure therein, the end portions of which the housing are led out, wherein the contact structure consists of several contact elements, which via a Press connection are connected together.
- 11
- Steckverbindersconnector
- 22
- Gehäusecasing
- 44
- KontaktstrukturContact structure
- 66
- LeiterplattenseitePCB side
- 88th
- Endabschnittend
- 1010
- Steckerkragenplug collar
- 1212
- SteckkontaktelementseitePlug contact element side
- 1414
- Endabschnittend
- 1616
- Kontaktpinscontact pins
- 1818
- SteckkontaktelementPlug contact element
- 2020
- AnschlusskontaktelementTerminal contact element
- 2222
- AnschlusskontaktelementführungTerminal contact element guide
- 2424
- SteckkontaktelementführungPlug contact element guide
- 2626
- Kreuzungsbereichcrossing area
- 2828
- Führungsanschlagguide stop
- 3030
- Führungsanschlagguide stop
- 3232
- PressöffnungPress opening
- 3434
- PresspfostenPress post
- 3636
- Gehäuserippehousing rib
- 3838
- Schaltungsträgercircuit support
- 4040
- Umfangsstufeperipheral step
- 4242
- GehäuseoberseiteHousing top
- 4444
- Schmalseitenarrow side
- 4646
- Endabschnittend
- 4848
- Endabschnittend
- 5050
- Mittelteilmidsection
- 5252
- Stufestep
- 5454
- Stufestep
- 5656
- Kantenedge
- 5858
- Stufenflächestep surface
- 6060
- KontaktanschlussContact Termination
- 6262
- PressöffnungPress opening
- 6464
- Vorsprunghead Start
- 6666
- KontaktanschlussContact Termination
- 6868
- PressflächePress area
- 7070
- Umfangsphasecircumferential phase
- 7272
- Spitzetop
- 7474
- KontaktanschlussContact Termination
- 7676
- offenes EndeRestricted The End
- 7878
- SichtkontrollfensterVisual inspection window
- 8080
- Führungsausnehmungguide recess
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 20112595 U1 [0009] - DE 20112595 U1 [0009]
Claims (24)
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DE102007011137.3 | 2007-03-07 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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