DE102012103203B4 - Electrical connector, in particular for plugging onto printed circuit boards, with a separate contact carrier plate, as well as housing and method - Google Patents
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Abstract
Elektrischer Steckverbinder (1), insbesondere zum Aufstecken auf Leiterplatten, mit Kontaktstiften (6, 6a, 6b) und einem Gehäuse (2), das einen Boden (3) aufweist, wobei wenigstens ein Teil der Kontaktstifte (6, 6a, 6b) sich sowohl durch den Boden (3) als auch durch wenigstens eine separate, am Gehäuse (2) anbringbar ausgestaltete Kontaktträgerplatte (14) erstreckt, wobei die Kontaktstifte (6, 6a, 6b) Anschläge (10) aufweisen, die an der Kontaktträgerplatte (14) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktaufnahmen (9, 9b), durch die sich die Kontaktstifte (6, 6a, 6b) im Boden (3) erstrecken, in einem der Kontaktträgerplatte (14) zugewandten Abschnitt (28) einen größeren Querschnitt quer zur Längserstreckung (L) der Kontaktstifte (6, 6a, 6b) aufweisen als in einem von der Kontaktträgerplatte (14) abgewandten Abschnitt (29) der Kontaktaufnahme (9, 9b).Electrical connector (1), in particular for plugging onto printed circuit boards, with contact pins (6, 6a, 6b) and a housing (2) which has a base (3), at least some of the contact pins (6, 6a, 6b) being located extends both through the base (3) and through at least one separate contact carrier plate (14) configured to be attachable to the housing (2), the contact pins (6, 6a, 6b) having stops (10) which are attached to the contact carrier plate (14) abut, characterized in that contact receptacles (9, 9b) through which the contact pins (6, 6a, 6b) extend in the base (3), in a section (28) facing the contact carrier plate (14) has a larger cross section transversely to the longitudinal extent (L) of the contact pins (6, 6a, 6b) than in a section (29) of the contact receptacle (9, 9b) facing away from the contact carrier plate (14).
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere zum Aufstecken auf Leiterplatten, mit Kontaktstiften und einem Gehäuse, das einen Boden aufweist, wobei wenigstens ein Teil der Kontaktstifte sich sowohl durch den Boden als auch durch wenigstens eine separate, am Gehäuse anbringbar ausgestaltete Kontaktträgerplatte erstreckt, wobei die Kontaktstifte Anschläge aufweisen, die an der Kontaktträgerplatte anliegen.The invention relates to an electrical connector, in particular for plugging onto printed circuit boards, with contact pins and a housing which has a base, at least some of the contact pins extending both through the base and through at least one separate contact carrier plate designed to be attached to the housing, with the contact pins have stops that rest against the contact carrier plate.
Derartige Steckverbinder sind bekannt. Der Boden des Gehäuses trennt dabei üblicherweise zwei Bereiche des Gehäuses ab, die jeweils zum Zusammenstecken mit Steckverbindern und/oder Leiterplatten dienen. So kann beispielsweise die bezüglich des Bodens eine Seite des Steckverbinders ausgestaltet sein, mit einer Leiterplatte verbunden zu werden, während die andere Seite zum Zusammenstecken mit einem Gegenstecker dient. In einem solchen Fall wird der Gegenstecker also über den Steckverbinder mit der Leiterplatte verbunden.Such connectors are known. The bottom of the housing usually separates two areas of the housing, each of which is used for plugging together with connectors and / or printed circuit boards. For example, one side of the connector with respect to the bottom can be designed to be connected to a printed circuit board, while the other side is used for plugging together with a mating connector. In such a case, the mating connector is connected to the circuit board via the connector.
Die Kontaktstifte sind der jeweiligen Funktion angepasst. Zum Einstecken in Leiterplatten werden oft werksseitig standardisierte Stiftgeometrien verwendet, die beim Einstecken in die Leiterplatte seitlich elastisch zusammengedrückt werden und dann reibschlüssig in der Leiterplatte gehalten sind. Zum Verbinden mit einem Gegenstecker können die Kontaktstifte am wenigstens einem Ende pin- oder buchsenförmig ausgestaltet sein. Auch hier haben die Kontaktstifte standardisierte Geometrien. Alternativ können auch die beiden durch den Boden voneinander getrennten Bereiche zur Verbindung mit einem Gegenstecker ausgestaltet sein.The contact pins are adapted to the respective function. For plugging into printed circuit boards, pin geometries standardized at the factory are often used, which are laterally elastically compressed when inserted into the printed circuit board and are then held in the printed circuit board with a friction fit. For connection to a mating connector, the contact pins can be designed in the shape of a pin or socket at at least one end. Here, too, the contact pins have standardized geometries. Alternatively, the two areas separated from one another by the base can also be designed for connection with a mating connector.
Bei Steckverbindern, über die viele Datenströme geleitet werden, sind oftmals viele Kontaktstifte notwendig, die platzsparend in einer hohen Kontaktdichte angeordnet sind. In Bereichen hoher Kontaktdichte können die Kontaktstifte deutlich weniger als 1 mm voneinander beabstandet sein. In vielen Technologiefeldern, beispielsweise bei der Datenübertragung in Fahrzeugen, werden über die Steckverbinder nicht nur Datenströme, sondern gleichzeitig auch Schaltsignale und Stromversorgungen geleitet. Letztere erfordern meist größere Kontaktstifte, so dass ein Stecker oft unterschiedliche Kontaktstifte aufweisen kann.In the case of connectors through which a large number of data streams are routed, many contact pins are often required, which are arranged in a high contact density to save space. In areas of high contact density, the contact pins can be spaced significantly less than 1 mm apart. In many fields of technology, for example in data transmission in vehicles, not only data streams, but also switching signals and power supplies are conducted via the connectors. The latter usually require larger contact pins, so that a plug can often have different contact pins.
Bei einer hohen Kontaktdichte und kleinen, filigranen Kontaktstiften mit Querschnittsabmessungen im Bereich eines halben Millimeters sind die Steckverbinder schwer und aufwändig zu bestücken. Weist ein Steckverbinder zudem auch Bereiche mit unterschiedlich hoher Kontaktdichte und/oder unterschiedlich große Kontaktstiften auf, ist das Bestücken der Steckverbinder nochmals verkompliziert.With a high contact density and small, filigree contact pins with cross-sectional dimensions in the range of half a millimeter, the connectors are difficult and complex to assemble. If a connector also has areas with differently high contact densities and / or differently sized contact pins, fitting the connector is even more complicated.
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die Bestückung mit Kontaktstiften auch bei hohen Kontaktdichten und/oder Bereichen unterschiedlicher Kontaktdichte und/oder unterschiedlich großen Kontaktstiften vereinfacht ist.The present invention is therefore based on the object of improving a connector of the type mentioned at the outset in such a way that the fitting with contact pins is simplified even with high contact densities and / or areas of different contact densities and / or differently sized contact pins.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für den eingangs genannten Steckverbinder dadurch gelöst, dass die Kontaktaufnahmen, durch die sich die Kontaktstifte im Boden des Gehäuses erstrecken, in einem der Kontaktträgerplatte zugewandten Abschnitt einen größeren Querschnitt quer zur Längserstreckung der Kontaktstifte aufweisen als in einem von der Kontaktträgerplatte abgewandten Abschnitt der Kontaktaufnahme.This object is achieved according to the invention for the connector mentioned at the outset in that the contact receptacles through which the contact pins extend in the bottom of the housing have a larger cross-section in a section facing the contact carrier plate transversely to the longitudinal extension of the contact pins than in a section facing away from the contact carrier plate the establishment of contact.
Die Kontaktträgerplatte bietet den Vorteil, dass sie separat vom Gehäuse oder den übrigen Bereichen des Bodens mit Kontaktstiften vorbestückt werden kann. Die Kontaktträgerplatte ist aufgrund ihrer einfacheren Geometrie gegenüber dem Gehäuse des Steckverbinders zudem deutlich einfacher zu bestücken, so dass sich der Fertigungsaufwand erheblich reduziert.The contact carrier plate offers the advantage that it can be pre-equipped with contact pins separately from the housing or the other areas of the base. Due to its simpler geometry, the contact carrier plate is also significantly easier to equip compared to the housing of the plug connector, so that the manufacturing effort is considerably reduced.
Bei filigranen Kontaktstiften ist die Materialstärke, durch die sie ohne Knicken zur Anbringung am Steckverbinder gesteckt werden können, begrenzt. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Gefahr des Abknickens verringert, weil die Gesamtmaterialstärke, durch die die Kontaktstifte reichen, auf die Materialstärke der Kontaktträgerplatte und die Materialstärke des verbleibenden Bodens aufgeteilt ist. Insbesondere bei einer Vormontage der Kontaktstifte an der Kontaktträgerplatte ist eine geringere Materialstärke zu überwinden als bei einer Montage direkt im Boden.In the case of filigree contact pins, the material thickness through which they can be plugged into the connector without kinking is limited. In the solution according to the invention, the risk of kinking is reduced because the total material thickness through which the contact pins extend is divided between the material thickness of the contact carrier plate and the material thickness of the remaining base. In particular, when the contact pins are pre-assembled on the contact carrier plate, there is less To overcome material thickness than with an installation directly in the ground.
Die Anschläge dienen zum einen dazu die Endposition bei der Montage der Kontaktstifte festzulegen. Zum anderen wird durch den Anschlag die zum Zusammenstecken der Steckverbindung erforderliche Steckkraft vom Kontaktstift auf die Kontaktträgerplatte oder von der Kontaktträgerplatte auf den Kontaktstift übertragen.The stops are used, on the one hand, to set the end position when the contact pins are assembled. On the other hand, the plug-in force required to plug the connector together is transmitted from the contact pin to the contact carrier plate or from the contact carrier plate to the contact pin through the stop.
Der Grundgedanke der Erfindung kann durch die folgenden jeweils für sich vorteilhaften und beliebig miteinander kombinierbaren Ausgestaltungen und Weiterbildungen weiter verbessert werden.The basic idea of the invention can be further improved by the following embodiments and developments which are advantageous in themselves and which can be combined with one another as desired.
So ist es von Vorteil, wenn die Kontaktträgerplatte aus einem härteren Werkstoff als das Gehäuse gefertigt ist. Die Härte des Werkstoffes kann einfach nach dem Shore-Verfahren (Shore-Härte) oder nach anderen standardisierten Härtemessverfahren bestimmt werden. Gerade bei kleinen Kontaktstiften können aufgrund der geringen Abmessungen bei der Montage sehr hohe Flächenpressungen auftreten, die schnell zu einer plastischen Verformung des Gehäusewerkstoffes und zu einer Verlagerung der Kontaktstifte führen können. Eine solche plastische Verformung kann beispielsweise im Bereich von Anschlägen stattfinden, die das Einschieben der Kontaktstifte in den Steckverbinder begrenzen sollen. Kommt es zu einer solchen plastischen Verformung, können die vorgegebenen Toleranzen oft nicht mehr eingehalten werden. Wird für die Kontaktträgerplatte ein härterer Werkstoff verwendet, kann eine plastische Verformung vermieden werden, die ansonsten bei Verwendung eines weicheren Gehäusewerkstoffes drohen würde.It is therefore advantageous if the contact carrier plate is made of a harder material than the housing. The hardness of the material can easily be determined using the Shore method (Shore hardness) or other standardized hardness measurement methods. Particularly in the case of small contact pins, due to the small dimensions, very high surface pressures can occur during assembly, which can quickly lead to plastic deformation of the housing material and to a displacement of the contact pins. Such plastic deformation can take place, for example, in the area of stops that are intended to limit the insertion of the contact pins into the connector. If such a plastic deformation occurs, the specified tolerances can often no longer be adhered to. If a harder material is used for the contact carrier plate, plastic deformation can be avoided, which would otherwise occur when using a softer housing material.
Einen weiteren Vorteil bietet eine härtere Kontaktträgerplatte zudem beim Einstecken des Steckverbinders beispielsweise in eine Leiterplatte oder einen Gegenstecker. Bei einem solchen Steckvorgang werden oft hohe Steckkräfte auf die einzelnen Kontaktstifte ausgeübt. Die Steckkräfte müssen von der Kontaktplatte aufgenommen werden, ohne dass eine plastische Verformung an den Stellen auftritt, an denen die Steckkraft vom Kontaktstift in die Kontaktträgerplatte geleitet wird.A harder contact carrier plate also offers a further advantage when the connector is inserted into a printed circuit board or a mating connector, for example. In such a mating process, high mating forces are often exerted on the individual contact pins. The insertion forces must be absorbed by the contact plate without plastic deformation occurring at the points where the insertion force is passed from the contact pin into the contact carrier plate.
Um die Kontaktträgerplatte beim Zusammenstecken des Steckverbinders möglichst vorteilhaft als Andruckplatte für die Kontaktstifte zu nutzen, kann der Kraftfluss einer beim Zusammenstecken des Steckverbinders mit einer Leiterplatte und/oder einem Gegenstecker erforderlichen Steckkraft vom Gehäuse über die Kontaktträgerplatte zu den Steckkontakten geleitet sein. So können sich die durch die Kontaktträgerplatte reichenden Kontaktstifte bei einem Steckvorgang in zumindest einer Richtung abstützen. Insbesondere kann die Kontaktträgerplatte zwischen einem Anschlag eines Kontaktstiftes und dem Boden angeordnet sein.In order to use the contact carrier plate as advantageously as possible as a pressure plate for the contact pins when the connector is plugged together, the force flow of an insertion force required when the connector is mated with a circuit board and / or a mating connector can be passed from the housing via the contact carrier plate to the plug contacts. In this way, the contact pins reaching through the contact carrier plate can be supported in at least one direction during a plugging process. In particular, the contact carrier plate can be arranged between a stop of a contact pin and the floor.
Die wenigstens eine Kontaktträgerplatte und das Gehäuse können aus Kunststoff gefertigt sein. Insbesondere kann die Kontaktträgerplatte aus faserverstärktem, insbesondere kohle-, bevorzugt jedoch glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt sein.The at least one contact carrier plate and the housing can be made of plastic. In particular, the contact carrier plate can be made of fiber-reinforced, in particular carbon, but preferably glass fiber-reinforced plastic.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die sowohl durch die Kontaktträgerplatte als auch den Boden hindurchreichenden Kontaktstifte in der Kontaktträgerplatte befestigt sind. Halteelemente dieser Kontaktstifte, die die Kontaktstifte in deren Längsrichtung fixieren, können sich bei dieser Ausgestaltung lediglich im Bereich der Kontaktträgerplatte mit den Kontaktaufnahmen im Eingriff befinden. Im Boden können die die Kontaktträgerplatte durchsetzenden Kontaktstifte vorzugsweise lediglich quer zur Steckrichtung fixiert sein. Die Fixierung in Steckrichtung bzw. Längsrichtung der Kontaktstifte erfolgt bevorzugt dagegen ausschließlich in der Kontaktträgerplatte.According to a further advantageous embodiment, it is provided that the contact pins reaching through both the contact carrier plate and the base are fastened in the contact carrier plate. Retaining elements of these contact pins, which fix the contact pins in their longitudinal direction, can only be in engagement with the contact receptacles in the area of the contact carrier plate in this embodiment. In the base, the contact pins penetrating the contact carrier plate can preferably only be fixed transversely to the plug-in direction. The fixation in the plug-in direction or the longitudinal direction of the contact pins, on the other hand, is preferably carried out exclusively in the contact carrier plate.
Eine Fixierung des Kontaktstiftes in Längsrichtung ist im Bereich des Bodens nicht erforderlich, wenn die Kontaktstifte in deren Längsrichtung bereits durch die Kontaktträgerplatte fixiert sind. Dann kann zudem die Kontaktträgerplatte mit den daran vormontierten Kontaktstiften einfacher montiert werden, weil die Kontaktstifte mit weniger Kraft durch die Kontaktaufnahmen im Boden hindurchgesteckt werden können.It is not necessary to fix the contact pin in the longitudinal direction in the area of the floor if the contact pins are already fixed in their longitudinal direction by the contact carrier plate. Then, in addition, the contact carrier plate with the contact pins preassembled thereon can be mounted more easily because the contact pins can be pushed through the contact receptacles in the ground with less force.
Die Kontaktstifte in der Kontaktträgerplatte können in einer Ausgestaltung auf der einen Seite sich in die Kontaktträgerplatte erstreckende Buchsen aufweisen. Die bevorzugt härtere Kontaktträgerplatte verhindert in diesem Fall, dass sich die Buchsen beim Zusammenstecken mit komplementären Pins tiefer in das Material der Kontaktträgerplatte bohren können und die Kontaktträgerplatte plastisch verformen. Die Kontaktstifte können jedoch auch zu einer oder zu beiden Seiten von der Kontaktträgerplatte vorspringen. Sämtliche Formen können gleichzeitig an einer Kontaktträgerplatte vorgesehen sein.In one embodiment, the contact pins in the contact carrier plate can have sockets extending into the contact carrier plate on one side. The preferably harder contact carrier plate in this case prevents the sockets from being able to drill deeper into the material of the contact carrier plate and plastically deform the contact carrier plate when they are plugged together with complementary pins. However, the contact pins can also protrude from the contact carrier plate on one or both sides. All shapes can be provided at the same time on a contact carrier plate.
Die Anschläge können in Form eines stufen- oder kegelförmigen oder eines sich gekrümmt erweiternden Absatzes ausgestaltet sein. Um einen solchen Anschlag aufzunehmen und möglichst vollständig abzustützen, kann die dem Kontaktstift zugeordnete Kontaktaufnahme an der Stelle des Anschlages komplementär zum Anschlag ausgestaltet, insbesondere geweitet sein.The stops can be designed in the form of a stepped or conical or a curved, widening shoulder. In order to accommodate such a stop and to support it as completely as possible, the contact receptacle assigned to the contact pin can be configured to be complementary to the stop, in particular widened, at the location of the stop.
Die Anschläge können an der vom Boden abgewandten Seite oder an der dem Boden zugewandten Seite der Kontaktträgerplatte angeordnet sein.The stops can be arranged on the side facing away from the floor or on the side of the contact carrier plate facing the floor.
Ist der elektrische Steckverbinder ausgestaltet, auf der einen Seite auf eine Leiterplatte aufgesteckt zu werden, so können beim Aufstecken des Steckverbinders auf die Leiterplatte größere Steckkräfte als beim Zusammenstecken mit einem Gegenstecker auftreten. Um diese höheren Steckkräfte aufzunehmen, ist es von Vorteil, wenn die Anschläge auf der der Leiterplatte zugewandten Seite der Kontaktträgerplatte angeordnet sind. Des Weiteren kann die Kontaktträgerplatte an der der Leiterplatte zugewandten Seite des Bodens angeordnet sein. Diese Anordnungen führen unabhängig voneinander dazu, dass sich beim Zusammenstecken von Steckverbinder und Leiterplatte die Kontaktstifte mit ihrem Anschlag an der Kontaktträgerplatte und nicht am Boden abstützen. Diese Anordnung kann natürlich auch dann von Vorteil sein, wenn anstelle der Leiterplatte auf der einen Seite des Steckverbinders ein Gegenstecker anzubringen ist, der eine höhere Steckkraft erfordert als ein auf der anderen Seite des Steckverbinders anzubringender zweiter Gegenstecker.If the electrical plug connector is designed to be plugged onto a printed circuit board on one side, greater insertion forces can occur when the plug connector is plugged onto the printed circuit board than when it is plugged together with a mating connector. In order to absorb these higher insertion forces, it is advantageous if the stops are arranged on the side of the contact carrier plate facing the printed circuit board. Furthermore, the contact carrier plate can be arranged on the side of the base facing the printed circuit board. Independently of one another, these arrangements mean that when the plug connector and printed circuit board are plugged together, the contact pins are supported with their stop on the contact carrier plate and not on the floor. This arrangement can of course also be advantageous if, instead of the printed circuit board, a mating connector is to be attached to one side of the connector, which requires a higher insertion force than a second mating connector to be attached to the other side of the connector.
Um die beim Zusammenstecken in wenigstens einer Richtung auftretenden Steckkräfte aufzunehmen, kann die Kontaktträgerplatte gegen eine entlang der Längsrichtung der Kontaktstifte gerichtete Bewegung vom Gehäuse abgestützt sein. Die Abstützung kann beispielsweise über den Boden erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontaktträgerplatte auch durch Formschlusselemente wie Clips, Rasten, Riegel oder Knebel gehalten und/oder abgestützt sein. Neben oder anstelle einer formschlüssigen Verbindung vom Gehäuse und Kontaktträgerplatte ist beispielsweise auch eine reibschlüssige Verbindung durch Einpressen oder Verpressen der Kontaktträgerplatte im Gehäuse möglich. Die Befestigung der Kontaktträgerplatte durch Formschluss und/oder Reibschluss ist aus Kostengründen anderen Mitteln, wie Verschweißen, Verschrauben oder Verstiften vorzuziehen.In order to absorb the insertion forces occurring in at least one direction when plugging together, the contact carrier plate can be supported by the housing against a movement directed along the longitudinal direction of the contact pins. The support can take place, for example, on the ground. Alternatively or additionally, the contact carrier plate can also be held and / or supported by form-fitting elements such as clips, notches, bolts or toggles. In addition to or instead of a form-fitting connection between the housing and contact carrier plate, a frictional connection is also possible, for example, by pressing in or pressing the contact carrier plate in the housing. The attachment of the contact carrier plate by form fit and / or friction fit is preferable to other means, such as welding, screwing or pinning, for reasons of cost.
Der Abschnitt mit dem kleineren Querschnitt soll den Kontaktstift in Querrichtung abstützen, so dass er bei einem Zusammenstecken nicht seitlich ausweichen kann. Durch den Bereich mit dem größeren Querschnitt ist die Reibung beim Einschieben des Kontaktstiftes in den bodenseitigen Bereich der Kontaktaufnahme verringert. In dem der Kontaktträgerplatte zugewandten Bereich des Bodens ist der Kontaktstift bevorzugt vom Boden beabstandet. An dem von der Kontaktträgerplatte abgewandten Ende liegt die Kontaktaufnahme bevorzugt am Kontaktstift an.The section with the smaller cross section is intended to support the contact pin in the transverse direction so that it cannot move sideways when it is plugged together. The area with the larger cross section reduces the friction when the contact pin is pushed into the area of the contact receptacle on the bottom side. In the area of the floor facing the contact carrier plate, the contact pin is preferably spaced from the floor. At the end facing away from the contact carrier plate, the contact receptacle preferably rests on the contact pin.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn sich der Abschnitt der Kontaktaufnahme mit dem kleineren Querschnitt über eine Länge erstreckt, die höchstens der Materialstärke der Kontaktträgerplatte entspricht. Vorzugsweise beträgt die Länge dieses Abschnittes höchstens das Dreifache des größten Durchmessers der Kontaktstifte an der Stelle des kleinen Querschnitts. Diese Länge ist zum Abstützen der Kontaktstifte in Querrichtung ausreichend, ohne eine zu große Reibung beim Einstecken der Kontaktstifte zu verursachen.It has proven to be advantageous if the section of the contact receptacle with the smaller cross section extends over a length which corresponds at most to the material thickness of the contact carrier plate. The length of this section is preferably at most three times the largest diameter of the contact pins at the point of the small cross section. This length is sufficient to support the contact pins in the transverse direction without causing excessive friction when inserting the contact pins.
Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der Gesamtmaterialstärke, durch die wenigstens ein Teil der Kontaktstifte in den Steckverbinder ragt, in zwei Teilbereichen, nämlich einen sich durch die Kontaktträgerplatte und einen sich durch den Boden erstreckenden Bereich, lassen sich auch bei filigranen Kontaktstiften lange Kontaktaufnahmen und ein großer Abstand zwischen den beiden Seiten des Steckers realisieren. In einer Ausgestaltung kann der Boden eine größere Materialstärke aufweisen als die Kontaktträgerplatte. Die Materialstärke des Bodens kann zumindest in dem von der Kontaktträgerplatte überlappten Bereich insbesondere mehr als das Doppelte der Materialstärke der Kontaktträgerplatte betragen. Der Abstand der Kontaktstifte voneinander kann aufgrund der Aufteilung in Kontaktträgerplatte und Boden weniger als ein Zehntel, sogar weniger als ein Zwanzigstel der Gesamtstärke des Bodens betragen.Due to the inventive division of the total material thickness, through which at least some of the contact pins protrude into the connector, in two sub-areas, namely an area extending through the contact carrier plate and an area extending through the base, long contact receptacles and a large spacing can be achieved even with filigree contact pins realize between the two sides of the connector. In one embodiment, the base can have a greater material thickness than the contact carrier plate. The material thickness of the base can in particular be more than twice the material thickness of the contact carrier plate, at least in the area overlapped by the contact carrier plate. The spacing of the contact pins from one another can be less than a tenth, even less than a twentieth of the total thickness of the base due to the division into contact carrier plate and base.
Der Boden kann einstückig mit dem Gehäuse ausgeformt oder ein separates Element sein.The base can be formed in one piece with the housing or it can be a separate element.
Zur Aufnahme der Kontaktträgerplatte kann das Gehäuse und/oder der Boden eine Aufnahme beispielsweise in Form einer Tasche oder Aussparung aufweisen. Die Aussparung kann von einem erhöhten Rand oder einem Kragen umgeben sein. Die Kontaktträgerplatte kann mit dem Rand und/oder einer Bodenfläche des Gehäuses fluchten.To receive the contact carrier plate, the housing and / or the base can have a receptacle, for example in the form of a pocket or recess. The recess can be surrounded by a raised edge or a collar. The contact carrier plate can be aligned with the edge and / or a bottom surface of the housing.
Die Kontaktträgerplatte kann eine bodenseitige Montagefläche des Steckverbinders bilden. Die bodenseitige Montagefläche dient als Anschlag- und Anlagefläche, die die Einstecktiefe des Steckverbinders beim Zusammenstecken beispielsweise mit einer Leiterplatte begrenzt.The contact carrier plate can form a bottom mounting surface of the connector. The mounting surface on the bottom serves as a stop and contact surface that limits the depth of insertion of the connector when it is plugged together with a circuit board, for example.
Der Boden des Gehäuses kann in dem von der Kontaktträgerplatte überlappten Bereich eine im Vergleich zu zumindest einem Teil des nicht überlappten Bereichs verringerte Materialstärke aufweisen. In den Bereichen des Bodens mit nicht verringerter Materialstärke können ebenfalls elektrische Kontakte vorhanden sein, die durch den Boden reichen.In the area overlapped by the contact carrier plate, the base of the housing can have a material thickness that is reduced in comparison to at least a part of the non-overlapped area. In the areas of the floor where the material thickness is not reduced, there can also be electrical contacts that extend through the floor.
Die im nicht überlappten Bereich verwendeten Kontaktstifte können insbesondere größer als die Kontaktstifte der Kontaktträgerplatte sein. Größere Kontaktstifte können aufgrund ihrer gegenüber filigraneren Kontaktstiften größeren Eigenstabilität auch durch eine größere Materialstärke hindurchgesteckt werden. Die Aufteilung der Gesamtmaterialstärke auf die Materialstärken von Kontaktträgerplatte und Boden ist bei größeren Kontaktstiften folglich nicht mehr unbedingt notwendig. Sind Kontaktstifte mit unterschiedlich großen Querschnitten vorgesehen, kann sich gemäß einer weiteren unabhängigen und vorteilhaften Ausgestaltung wenigstens ein Teil, bevorzugt der überwiegende Teil, der Kontaktstifte, vorzugsweise jedoch alle Kontaktstifte, mit den kleinsten Querschnitten durch die Kontaktträgerplatte und wenigstens ein Teil, bevorzugt der überwiegende Teil, der Kontaktstifte, vorzugsweise jedoch alle Kontaktstifte, mit dem größten Querschnitt nicht durch die Kontaktträgerplatte erstrecken.The contact pins used in the non-overlapping area can in particular be larger than the contact pins of the contact carrier plate. Larger contact pins can also be inserted through a greater material thickness due to their greater inherent stability compared to more filigree contact pins. The distribution of the total material thickness to the material thicknesses of the contact carrier plate and base is consequently no longer absolutely necessary for larger contact pins. Are contact pins with Different sized cross-sections are provided, according to a further independent and advantageous embodiment, at least a part, preferably the predominant part, of the contact pins, but preferably all contact pins, with the smallest cross-sections through the contact carrier plate and at least a part, preferably the predominant part, of the contact pins , but preferably all contact pins, do not extend with the largest cross section through the contact carrier plate.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann wenigstens ein Teil, vorzugsweise alle, der sich sowohl durch den Boden als auch durch die Kontaktträgerplatte erstreckenden Kontaktstifte zumindest bereichsweise in einem engeren Raster bzw. einer höheren Kontaktdichte angeordnet sein als wenigstens ein Teil, vorzugsweise alle, der sich nicht durch die Kontaktträgerplatte erstreckenden Kontaktstifte.According to a further advantageous embodiment, at least a part, preferably all, of the contact pins extending both through the base and through the contact carrier plate can be arranged at least in some areas in a narrower grid or a higher contact density than at least some, preferably all, which are not through the contact carrier plate extending contact pins.
Die Erfindung betrifft auch ein Gehäuse mit Kontaktstiften für einen Steckverbinder in einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen, das insbesondere eines oder mehrere der oben beschriebenen Merkmale aufweist. Ein solches Gehäuse kann auch ohne die zugehörige Kontaktträgerplatte im Verkehr gehandelt werden und erst vor Ort mit einer komplementären ausgestalteten, mit Kontaktstiften auf einer Leiterplatte vormontierten Kontaktträgerplatte verheiratet werden.The invention also relates to a housing with contact pins for a plug connector in one of the configurations described above, which in particular has one or more of the features described above. Such a housing can also be traded in traffic without the associated contact carrier plate and can only be married on site to a complementary contact carrier plate, which is configured with contact pins and is preassembled on a printed circuit board.
Schließlich fällt unter die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Steckverbinders, bei dem Kontaktstifte in Kontaktaufnahmen eines Bodens eines Gehäuses eingesteckt werden. Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass die Kontaktstifte Anschläge aufweisen und durch eine am Boden angeordnete Kontaktträgerplatte und den Boden gesteckt werden und mit den Anschlägen an der Kontaktträgerplatte anliegen, wobei sich die Kontaktstifte durch Kontaktaufnahmen im Boden erstrecken, die in einem der Kontaktträgerplatte zugewandten Abschnitt einen größeren Querschnitt quer zur Längserstreckung der Kontaktstifte aufweisen als in einem von der Kontaktträgerplatte abgewandten Abschnitt der Kontaktaufnahme. Die Kontaktstifte können nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung in der Kontaktträgerplatte vormontiert werden.Finally, the invention also includes a method for producing an electrical plug connector, in which contact pins are inserted into contact receptacles in a base of a housing. According to the invention, the method is characterized in that the contact pins have stops and are inserted through a contact carrier plate arranged on the floor and the floor and rest with the stops on the contact carrier plate, the contact pins extending through contact receptacles in the floor, which face in one of the contact carrier plate Section have a larger cross section transversely to the longitudinal extension of the contact pins than in a section of the contact receptacle facing away from the contact carrier plate. According to a further advantageous embodiment, the contact pins can be preassembled in the contact carrier plate.
In einer Weiterbildung kann zunächst die Kontaktträgerplatte mit den gegebenenfalls vormontierten Kontaktstiften mit einem elektrischen Bauelement, beispielsweise einer Leiterplatte (PCB), einem Gehäuse oder einem Gegenstecker, verbunden und anschließend das Gehäuse an der Kontaktträgerplatte angebracht werden. Die Verbindung mit dem elektrischen Bauelement kann beispielsweise durch Aufstecken der Kontaktstifte erfolgen. Am Gehäuse können weitere Kontaktstifte vormontiert sein. Die am Gehäuse vormontierten Kontaktstifte können neben der Kontaktträgerplatte liegen, aber auch durch die Kontaktträgerplatte hindurchgesteckt werden. Am Gehäuse sind bevorzugt größere Kontaktstifte vormontiert als an der Kontaktträgerplatte.In a further development, the contact carrier plate with the possibly preassembled contact pins can first be connected to an electrical component, for example a printed circuit board (PCB), a housing or a mating connector, and then the housing can be attached to the contact carrier plate. The connection to the electrical component can be made, for example, by attaching the contact pins. Further contact pins can be preassembled on the housing. The contact pins preassembled on the housing can lie next to the contact carrier plate, but can also be pushed through the contact carrier plate. Larger contact pins are preferably preassembled on the housing than on the contact carrier plate.
Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die vorstehend erläuterten Merkmale können den beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt oder von ihnen entfernt werden, wenn es ei einer bestimmten Anwendung nicht auf den mit diesem Merkmal verknüpften Vorteil ankommen sollte.In the following, the invention is explained in more detail by way of example on the basis of embodiments with reference to the drawings. The features explained above can be added to or removed from the described embodiments if the advantage associated with this feature is not important in a particular application.
In den Figuren sind für Elemente, die sich hinsichtlich Funktion und/oder Ausgestaltung entsprechen, der Einfachheit halber stets dieselben Bezugszeichen verwendet.For the sake of simplicity, the same reference numerals are always used in the figures for elements that correspond in terms of function and / or configuration.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders; -
2 einen Schnitt entlang der Ebene II-II der 1 ; -
3 eine schematische Aufsicht auf eine Kontaktträgerplatte; -
4 eine schematische Seitenansicht in teilweiser Schnittdarstellung der Kontaktträgerplatte der3 ; -
5 eine schematische Unteransicht der Kontaktträgerplatte der3 ; -
6 eine schematische Seitenansicht einer mit Kontaktstiften bestückten Kontaktträgerplatte; -
7 eine schematische Darstellung eines Schnittes entlang der Ebene VII-VII der 6 ; -
8 eine schematische Darstellung eines Gehäuses ohne Kontaktstifte und Kontaktträgerplatte der Ausführungsform der1 in einem Schnitt entlang der Ebene II-II; -
9 eine schematische Seitenansicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders; -
10 eine schematische Aufsicht in Richtung desPfeils X der 9 .
-
1 a schematic perspective view of an embodiment of a connector according to the invention; -
2 a section along the plane II-II of1 ; -
3 a schematic plan view of a contact carrier plate; -
4th a schematic side view in partial sectional view of the contact carrier plate of FIG3 ; -
5 a schematic bottom view of the contact carrier plate of3 ; -
6th a schematic side view of a contact carrier plate equipped with contact pins; -
7th a schematic representation of a section along the plane VII-VII of6th ; -
8th a schematic representation of a housing without contact pins and contact carrier plate of the embodiment of FIG1 in a section along the plane II-II; -
9 a schematic side view of a further embodiment of a connector according to the invention; -
10 a schematic plan view in the direction of arrow X of FIG9 .
Zunächst werden Aufbau und Funktion einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders beispielhaft anhand der
Durch den Boden
Die Kontaktstifte
Die Kontaktstifte
Die Fixierung in Querrichtung
Der Steckverbinder
Die Kontaktstifte
Es ist wenigstens eine Kontaktträgerplatte
Durch die Kontaktträgerplatte
Die kleineren Materialstärken ermöglichen eine vereinfachte Montage der in der Kontaktträgerplatte
Die Materialstärke
Die Kontaktträgerplatte
Die höhere Härte der Kontaktträgerplatte
Gerade bei Kontaktstiften
Die höhere Härte der Kontaktträgerplatte
Ein Kraftfluss
Die Übertragung großer Kontaktkräfte kann auf einfache Weise dadurch sichergestellt sein, dass die Kontaktträgerplatte
Die Kontaktträgerplatte
Die Kontaktträgerplatte
In einer Abwandlung können einzelne, insbesondere größere, Kontaktstifte auch im Boden
Die
Die Kontaktträgerplatte
Die Kontaktplatte
Die Querschnittsform der Kontaktaufnahme
Zur Materialersparnis kann die Kontaktträgerplatte
Die Anordnung der Kontaktaufnahmen
Die lichte Weite
Die Länge
Die Kontaktstifte
Zu den Anschlägen
Zu erkennen ist, dass das Gehäuse eine Tasche bzw. Aufnahme
Die Aufnahme
Zumindest ein Teil der Kontaktaufnahme
Wie schließlich in der Ausführungsform der
Die Steckerabschnitte
Der Steckverbinder
Der Steckverbinder
Auch hier kann die wenigstens eine Kontaktträgerplatte
In
Beliebige Kombinationen von Kontaktanordnungen und Kontaktträgerplatten in einem Steckabschnitt eines Steckverbinders wie hier gezeigt, aber auch in verschiedenen Steckverbindern sind möglich.Any combinations of contact arrangements and contact carrier plates in a plug-in section of a plug connector as shown here, but also in different plug connectors, are possible.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SteckverbinderConnectors
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Bodenfloor
- 44th
- SteckerbereichConnector area
- 55
- Steckerbereich (leiterplattenseitig)Connector area (circuit board side)
- 66th
- KontaktstiftContact pin
- 6a6a
- größere Kontaktstiftelarger contact pins
- 6b6b
- kleinere Kontaktstiftesmaller contact pins
- 77th
- Feld von KontaktstiftenField of contact pins
- 7a7a
- Feld mit höherer KontaktdichteField with higher contact density
- 7b7b
- Feld mit niedrigerer KontaktdichteField with lower contact density
- 88th
- Abstand zwischen benachbarten KontaktstiftenDistance between adjacent contact pins
- 99
- Kontaktaufnahmecontact
- 9a9a
- Kontaktaufnahmen in der KontaktträgerplatteContact recordings in the contact carrier plate
- 9b9b
-
Kontaktaufnahmen im Überlappungsbereich
15 im Boden 3Contact in the overlap area15th in theground 3 - 1010
- Anschläge der KontaktstifteStops of the contact pins
- 1111
- dem Anschlag zugewandtes Ende der Kontaktaufnahmethe end of the contact facing the stop
- 1212th
- Halteelemente des KontaktstiftesRetaining elements of the contact pin
- 1313th
-
dem Ende
11 gegenüberliegendes Ende der Kontaktaufnahmetheend 11 opposite end of contact - 1414th
- KontaktträgerplatteContact carrier plate
- 1515th
- ÜberlappungsbereichOverlap area
- 1616
- Materialstärke des Bodens außerhalb des ÜberlappungsbereichsMaterial thickness of the floor outside of the overlap area
- 16a16a
- Materialstärke der KontaktträgerplatteMaterial thickness of the contact carrier plate
- 16b16b
- Materialstärke des Bodens im ÜberlappungsbereichMaterial thickness of the floor in the overlap area
- 1717th
- KraftflussPower flow
- 1818th
- dem Boden zugewandte Seite der Kontaktträgerplattethe side of the contact carrier plate facing the floor
- 1919th
- Aussparungen in der KontaktträgerplatteRecesses in the contact carrier plate
- 2020th
-
lichte Weite der Kontaktaufnahmen 9aclear width of the
contacts 9a - 2121
- der Leiterplatte zugewandte Seite der Kontaktträgerplattethe side of the contact carrier plate facing the printed circuit board
- 2222nd
- Höhe der KontaktstifteContact pin height
- 2323
- Befestigungselemente der KontaktträgerplatteFastening elements of the contact carrier plate
- 2424
- Aufnahme für KontaktträgerplatteHolder for contact carrier plate
- 2525th
- Befestigungselement des GehäusesFastening element of the housing
- 2626th
- Rand der AufnahmeEdge of the recording
- 2727
- übrige Bodenfläche des Gehäusesremaining bottom surface of the housing
- 2828
-
Abschnitt der Kontaktaufnahme
9b mit größerem QuerschnittContacting ussection 9b with a larger cross-section - 2929
-
Abschnitt der Kontaktaufnahme
9b mit kleinerem QuerschnittContacting ussection 9b with a smaller cross-section - 3030th
-
Länge des Abschnittes
29 in Längsrichtung LLength of thesection 29 in the longitudinal direction L - 3131
-
Länge des Abschnittes
28 in Längsrichtung LLength of thesection 28 in the longitudinal direction L - 3232
- SteckerabschnitteConnector sections
- 3333
- Basis Base
- KK
- SteckkraftInsertion force
- LL.
- Richtung der Längserstreckung, LängsrichtungDirection of longitudinal extension, longitudinal direction
- MM.
- MontageflächeMounting surface
- Richtung quer zur Längserstreckung, QuerrichtungDirection transverse to the longitudinal extension, transverse direction
- SS.
- SteckrichtungMating direction
Claims (13)
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"SEGMENTED MODULAR COMPLIANT PIN CARRIER FOR LARGE PINLESS HEADERS.", IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP. (THORNWOOD), US, vol. 36., no. 04., 1 April 1993 (1993-04-01), US , pages 421 - 423., XP000364567, ISSN: 0018-8689 |
Also Published As
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