DE102013102022A1

DE102013102022A1 - Connectors

Info

Publication number: DE102013102022A1
Application number: DE201310102022
Authority: DE
Inventors: Andreas Wendt
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-08-28
Also published as: WO2014131709A1

Abstract

Steckverbinder mit Stecker (1) und Buchse (2). Der Stecker (1) umfasst einen beweglichen Steckerstift (3), der in ein Federmaul (51) der Buchse (2) beim Kuppeln hinein findet. Der Steckerstift (3) und auch das Federmaul (51) sind jeweils in ihrem Steckergeäuse (4) bzw. Buchsengehäuse (6) wasserdicht verankert.Connector with plug (1) and socket (2). The plug (1) comprises a movable plug pin (3) which finds its way into a spring jaw (51) of the socket (2) during coupling. The plug pin (3) and also the spring jaw (51) are each anchored in their plug housing (4) and socket housing (6) in a watertight manner.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder, der eine elektrische Kupplung mit Stecker-Buchse-Kontaktierung darstellt. The invention relates to a connector which is an electrical connector with male-female contact.

Steckverbinder sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und an unterschiedliche Umgebungen angepasst worden. Eine der Anforderungen an einen Steckverbinder ist seine Spritzwasserfestigkeit. Eine andere Anforderung besteht in der Zulässigkeit von Fertigungsungenauigkeiten, der sogenannten Gerätetoleranz. Steckverbinder müssen im Allgemeinen mechanisch sehr genau gefertigt sein. Dies bedingt einen erheblichen Aufwand, insbesondere bei großen Steckverbindern. Connectors are known in various embodiments and adapted to different environments. One of the requirements of a connector is its splash water resistance. Another requirement is the admissibility of manufacturing inaccuracies, the so-called device tolerance. Connectors must generally be machined very precisely. This requires a considerable effort, especially for large connectors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder mit längswasserdichtem Kontaktsystem zu schaffen, der große Gerätetoleranzen zulässt. The invention has for its object to provide a connector with longitudinally watertight contact system, which allows large device tolerances.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen. The solution of the problem is to be found in the claims.

Im Einzelnen gibt es wenigstens einen Steckerstift und wenigstens eine Steckerbuchse, die im Sinne einer elektrischen Kupplung zusammenwirken. Der Steckerstift besitzt einen Schwenkarm an seinem vorderen Ende und die Steckerbuchse ein Federmaul an ihrem vorderen Ende, die beim Kuppeln des Steckers und der Buchse des Steckverbinders zusammen kommen und die elektrische Verbindung herstellen. Am hinteren Ende des Steckerstiftes und der Steckerbuchse befinden sich jeweils Stromanschlussenden, die in jeweiligen Gehäuseelementen des Steckers bzw. der Buchse wasserdicht untergebracht sind. Hierzu wird das Stift-Stromanschlussende und das Buchsen-Stromanschlussende jeweils mit Übermaß durch eine Wandung des Stecker- bzw. Buchsen-Gehäuses mit Übermaß gepresst. In particular, there is at least one connector pin and at least one socket, which cooperate in the sense of an electrical coupling. The pin has a pivot arm at its front end and the socket a spring mouth at its front end, which come together in the coupling of the plug and the socket of the connector and establish the electrical connection. At the rear end of the plug pin and the socket are each power connector ends, which are housed waterproof in respective housing elements of the plug or the socket. For this purpose, the pin power connector end and the female power connector end is oversized by a wall of the male or female housing with excess pressed.

Beim Kuppeln findet der Schwenkarm des Steckerstiftes in das breite Federmaul der Steckerbuchse hinein, auch wenn der Stecker und die Buchse um ein gewisses seitliches Maß gegeneinander versetzt sind. Das Federmaul lenkt den Schwenkarm in der Art eines Einfangtrichters in einen Klemmkanal, wo die Kontaktierung zwischen dem Stecker und der Buchse stattfindet. When coupling the arm of the connector pin is in the wide spring jaw of the socket inside, even if the plug and the socket are offset by a certain lateral extent against each other. The spring jaw directs the pivoting arm in the manner of a catching funnel in a clamping channel, where the contact between the plug and the socket takes place.

Von besonderem Vorteil ist, dass die Kontaktierung zwischen Stecker und Buchse bereits beginnen kann, bevor die jeweiligen Steckergehäuse und Buchsengehäuse ihre Kupplungsendstellung erreicht haben. Das kuppelnde Zusammenstecken der Gehäuse wird dadurch erleichtert, auch wenn diese zunächst versetzt gegeneinander zusammengeführt werden. It is particularly advantageous that the contact between plug and socket can already begin before the respective plug housing and socket housing have reached their final coupling position. The coupling mating the housing is thereby facilitated, even if they are initially offset offset against each other.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt: An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. Showing:

1 einen Längsschnitt durch Stecker und Buchse vor der Kontaktierung, 1 a longitudinal section through plug and socket before contacting,

2 einen weiteren, zur 1 senkrechten Längsschnitt durch Stecker und Buchse im gekuppelten Zustand, 2 another, to 1 vertical longitudinal section through plug and socket in the coupled state,

3 eine perspektivische Darstellung eines Steckerstiftes, 3 a perspective view of a pin,

4 eine perspektivische Darstellung einer Steckerbuchse, 4 a perspective view of a socket,

5 unterschiedliche Phasen beim Zusammenstecken von Stecker und Buchse, 5 different phases when mating plug and socket,

6 das Schwenkverhalten des Steckerstiftes, und 6 the pivoting behavior of the pin, and

7 eine perspektivische Darstellung eines mehrpoligen Steckverbinders. 7 a perspective view of a multi-pin connector.

1 und 2 zeigen einen aus Stecker 1 und Buchse 2 aufgebauten Steckverbinder jeweils in zwei zueinander senkrechten Längsschnitten. Der Stecker 1 umfasst einen Steckerstift 3 und ein Steckergehäuse 4. Die Buchse 2 umfasst eine Steckerbuchse 5 und ein Buchsengehäuse 6. Das Steckergehäuse 4 weist einen Empfangshohlraum 40 auf, in welchem das vordere Ende des Buchsengehäuses 6 mit viel seitlichem Freiraum hineinpasst, wodurch Freiheitsgrade in xyz-Richtung beim Kuppeln von Stecker und Buchse erreicht werden. 1 and 2 show one off plug 1 and socket 2 constructed connector each in two mutually perpendicular longitudinal sections. The plug 1 includes a connector pin 3 and a connector housing 4 , The socket 2 includes a socket 5 and a female housing 6 , The connector housing 4 has a receiving cavity 40 on, in which the front end of the female housing 6 With plenty of lateral space fits, which degrees of freedom in xyz direction when coupling of plug and socket are achieved.

Die Ausbildung des Steckerstiftes 3 wird anhand der 3 deutlich. Es gibt einen Schwenkarm 31 und ein Stift-Stromanschlussende 32. Der Schwenkarm 31 ist als ein gefaltetes und gebogenes Blechteil ausgebildet, das ein zylindrisches Bogenende 33, ein Schleifkontakt-Lagerende 34 und ein geschlitztes Verbindungsteil 35 dazwischen enthält. Das Schleifkontakt-Lagerende 34 bildet zwei Paare von gebogenen Federlappen. Zwei weitere Paare von gebogenen Federlappen 36 sind unter Bildung einer Schulter 36a an dem geschlitzten Verbindungsteil 35 angesetzt. Die Federlappen 36 bilden Rückstellfedern, die sich an einer Wand 44 des Steckergehäuses 4 abstützen, wenn gekuppelt wird (6). Das Stift-Stromanschlussende 32 weist eine Lagerplatte 37 auf, die von den beiden Paaren der gebogenen Federlappen des Schleifkontakt-Lagerendes 34 klemmend umgriffen wird, so dass mittels Schleifkontakt eine gute Kontaktierung zwischen Stift-Stromanschlussende 32 und Steckerstift 31 gegeben ist. Die Lagerplatte 37 hat in Überdeckung mit dem Schlitz des Verbindungsteils 35 eine Kerbe oder Längsnut, in die ein kleiner Zapfen des Verbindungsteils 35 hinreicht, so dass eine Drehachse und eine seitliche Verrutschsicherung für das Verbindungsteil 35 gebildet wird. Das Stift-Stromanschlussende 32 weist noch Anschläge 38 auf, die der Fixierung des Stift-Stromanschlussendes 32 in dem Steckergehäuse 4 dienen. The formation of the pin 3 is determined by the 3 clear. There is a swivel arm 31 and a pin power connector end 32 , The swivel arm 31 is formed as a folded and bent sheet metal part having a cylindrical end 33 , a sliding contact bearing end 34 and a slotted connection part 35 contains in between. The sliding contact bearing end 34 makes two pairs of curved feather flaps. Two more pairs of curved feather flaps 36 are under formation of a shoulder 36a at the slotted connection part 35 stated. The spring lobes 36 Form return springs that stick to a wall 44 of the connector housing 4 support when coupled ( 6 ). The pin power connector end 32 has a bearing plate 37 that of the two pairs of curved spring tabs of the sliding contact bearing end 34 is clamped around, so that by means of sliding contact a good contact between pin power connector end 32 and pin 31 given is. The bearing plate 37 has overlapping with the slot of the connecting part 35 a notch or longitudinal groove into which a small pin of the connecting part 35 sufficient so that a rotation axis and a lateral slip protection for the connecting part 35 is formed. The pin power connector end 32 still has attacks 38 on, that of fixing the pin power connection end 32 in the connector housing 4 serve.

Das Steckergehäuse 4 (1 und 2) umfasst einen Stift-Verankerungsteil 41 und einen Schwenkarm-Halteteil 42, die durch eine Rastverbindung 43 oder in anderer Weise zusammenhalten. Das Steckergehäuse 4 weist eine Wand 44 mit engem Schlitz 44a auf, durch den das Stromanschlussende 32 des Steckerstiftes 3 mit Übermaß gepresst ist, wodurch ein Presssitz gebildet wird. Der Schwenkarm-Halteteil 42 weist eine Wand 45 mit einer Durchbrechung 45a auf, durch die die geschlitzte Platte 35 des Steckerstiftes 3 in den Raum 40 hineinreicht. Der Steckerstift 3 stützt sich mit einer Schulter 36a an der Rückseite der Wand 45 ab. Das Schleifkontakt-Lagerende 34 bleibt so in dem Raum 46 zwischen der Wand 45 und der Wand 44 gefangen. The connector housing 4 ( 1 and 2 ) comprises a pin anchoring part 41 and a swing arm holding part 42 by a latching connection 43 or otherwise. The connector housing 4 has a wall 44 with a narrow slot 44a through which the power connector end 32 of the connector pin 3 is pressed with excess, whereby a press fit is formed. The swivel arm holding part 42 has a wall 45 with an opening 45a on, through which the slotted plate 35 of the connector pin 3 in the room 40 extends. The pin 3 rests with one shoulder 36a at the back of the wall 45 from. The sliding contact bearing end 34 stay that way in the room 46 between the wall 45 and the wall 44 captured.

Die Buchse des Steckverbinders weist ein Federmaul 51 und ein Buchsen-Stromanschlussende 52 auf, die durch einen geschlitzten Ringkörper 53 zusammengehalten werden, wie am besten in 4 ersichtlich. Die Steckerbuchse 5 ist als ein ausgestanztes und gebogenes Blechteil ausgebildet, wobei das Federmaul 51 aus einzelnen gebogenen Blattfedern besteht und das Stromanschlussende 52 durch zwei Anschlusslappen gebildet wird. Das Federmaul 51 weist einen schlitzförmigen Empfangstrichter 51a für den Schwenkarm 31 des Steckerstiftes 3 und einen Klemmkanal 51b zur elektrischen Kontaktgabe mit dem Kontaktbereich 33 des Steckerstiftes 3 auf. Der schlitzförmige Empfangstrichter 51a ist seitlich offen (ohne es zu müssen) und erlaubt so die seitlich versetzte Annäherung zwischen Buchse und Stecker. The socket of the connector has a spring jaw 51 and a jack power connector end 52 on, passing through a slotted ring body 53 held together as best in 4 seen. The socket 5 is designed as a stamped and bent sheet metal part, wherein the spring jaw 51 consists of single curved leaf springs and the power connector end 52 is formed by two connecting tabs. The spring mouth 51 has a slot-shaped receiving funnel 51a for the swivel arm 31 of the connector pin 3 and a clamping channel 51b for electrical contact with the contact area 33 of the connector pin 3 on. The slit-shaped receiving funnel 51a Is open at the side (without having to) and allows the laterally offset approach between the socket and plug.

Das Buchsengehäuse 6 zur Aufnahme der Steckerbuchse 5 weist einen Buchsen-Verankerungsteil 61 und einen Federmaul-Abdeckteil 62 auf. Dieses Federmaulabdeckteil 62 sitzt auf dem Ringkörper 53 der Steckerbuchse 5 und weist ein hakenförmiges Ende 63 auf, das eine Führung in das Federmaul 51 hinein bildet. Das Buchsen-Verankerungsteil 61 weist eine Hauptwand 64 auf, durch die sich die beiden Lappen des Buchsen-Stromanschlussendes 52 mit Presssitz erstrecken. The socket housing 6 for receiving the socket 5 has a bush anchoring part 61 and a spring-mouth cover member 62 on. This spring mouth cover part 62 sits on the ring body 53 the socket 5 and has a hook-shaped end 63 on that, a guide in the spring mouth 51 into it. The bushing anchoring part 61 has a main wall 64 through which the two lobes of the socket power connector end 52 extend with interference fit.

5a, 5b, 5c zeigen einzelne Phasen beim Zusammenstecken von Stecker 1 und Buchse 2 des Steckverbinders. Auf Gründen der Übersichtlichkeit ist dabei das Schwenkarm-Halteteil 42 fortgelassen, teilweise auch das Federmaul-Abdeckteil 62. Wie mit 5a, 5b ersichtlich, können Stecker 1 und Buchse 2 quer zum schlitzförmigen Empfangstrichter 51a seitlich versetzt einander angenähert werden, ohne dass der Kuppelvorgang Schwierigkeiten bereitet. Der Steckerstift 3 wird durch das Federmaul 51 in den Klemmkanal 51b hineingeführt und die an den Federlappen 36 sich entwickelnde Rückstellkraft kann den Stecker 1 auf die Buchse 2 hin zentrieren, wenn dies erwünscht ist. Dabei können auch Abdichtungsvorgänge zwischen Stecker und Buchse realisiert werden, was in der Zeichnung nicht dargestellt worden ist. Zudem ist im Empfangshohlraum 40 viel Platz, um die Steckerbuchse 5, seitlich zum Stecker 1 versetzt, aufzunehmen. Dies gilt auch für einen Versatz in Erstreckungsrichtung des schlitzförmigen Empfangstrichters 51a. Ebenso ist „gemischter Versatz“ möglich. Kuppeln ohne Versatz ist in 5c dargestellt. 5a . 5b . 5c show individual phases when mating plug 1 and socket 2 of the connector. For reasons of clarity while the swivel arm-holding part 42 omitted, in part, the spring-mouth cover 62 , As with 5a . 5b can be seen, plugs 1 and socket 2 across the slot-shaped receiving funnel 51a laterally offset to approach each other without the dome process causes difficulties. The pin 3 gets through the spring mouth 51 in the clamping channel 51b inserted into and the spring lobe 36 developing restoring force can damage the plug 1 on the socket 2 Center if desired. It also sealing operations between the plug and socket can be realized, which has not been shown in the drawing. In addition, in the receiving cavity 40 a lot of space to the socket 5 , sideways to the plug 1 offset, record. This also applies to an offset in the extension direction of the slot-shaped receiving funnel 51a , Likewise, "mixed offset" is possible. Domes without offset is in 5c shown.

6 zeigt die Auslenkung des Schwenkarmes 31 des Steckerstiftes 3 mit Bezug auf das Stift-Stromanschlussende 32. Wenn die Federlappen 36 an Wandungen der Gehäuseteile anstoßen, entwickeln sich Rückstellkräfte, die für die Bequemlichkeit der Zusammenführung von Stecker und Buchse dienlich sind. 6 shows the deflection of the swivel arm 31 of the connector pin 3 with respect to the pin power connector end 32 , When the spring lobes 36 On walls of the housing parts abut, restoring forces, which are useful for the convenience of the merger of plug and socket develop.

7 zeigt einen sechspoligen Steckverbinder mit sechs Steckerstiften 3 und sechs Steckerbuchsen 5. Es gibt jeweils ein Stecker-Gesamtgehäuse und ein Buchsen-Gesamtgehäuse, von denen jeweils ein rahmenförmiges Teil dargestellt ist. Es versteht sich aber, dass ein kompletter Steckverbinder mehr als die dargestellten Gehäuseteile umfasst. Dabei werden sowohl die Steckerstifte 3 und die Steckerbuschen 5 als auch die Anschlussenden wasserdicht von mit Dichtungen versehenen Gehäuseteilen umgeben. 7 shows a six-pin connector with six pins 3 and six sockets 5 , There is in each case a plug overall housing and a socket overall housing, of which in each case a frame-shaped part is shown. It is understood, however, that a complete connector includes more than the illustrated housing parts. It will both the pins 3 and the plug-in bumpers 5 as well as the terminal ends watertight surrounded by gaskets housing parts.

Claims

Connector with male-female contact, comprising: - at least one connector pin ( 3 ), which has a swivel arm ( 31 ) and a pin power connector ( 32 ), wherein the swivel arm ( 31 ) at the pin power connector end ( 32 ) is electrically connected and pivotally supported; - at least one socket ( 5 ), each one a spring jaw ( 51 ) and a female power connector ( 52 ), wherein the spring jaw ( 51 ) a catching funnel ( 51a ) for the swivel arm ( 31 ) of the connector pin ( 3 ) and a clamping channel ( 51b ) for electrical contact with the swivel arm ( 3 ) having; At least one plug housing ( 4 ) for the pin ( 3 ) having a pin anchoring part ( 41 ) and a swivel arm holding part ( 42 ), the pin power connector end ( 32 ) with excess through an opening in a wall ( 44 ) of the pin anchoring part ( 41 ) is pressed; and - at least one socket housing ( 6 ) for the socket ( 5 ), which has a bush anchoring part ( 61 ) and a spring-mouth cover part ( 62 ) comprising the socket power connector end ( 52 ) with excess through an opening in a wall ( 64 ) of the bush anchoring part ( 61 ) is pressed.

A connector according to claim 1, wherein the pin power terminal ( 32 ) a bearing plate ( 37 ) and the swivel arm ( 31 ) a sliding contact bearing end ( 34 ), which the bearing plate ( 37 ) of the pin power connector ( 32 ) encompasses clamping and forms sliding contacts.

A connector according to claim 2, wherein the pin power terminal ( 34 ) has four pairs of bent spring tabs, of which two first pair of spring tabs the sliding contacts on the bearing plate ( 37 ) and two further spring tab pairs ( 36 ) on a wall ( 44 ) of the connector housing ( 4 ) can support.

Connector according to one of claims 1 to 3, wherein the swivel arm ( 3 ) one shoulder ( 36a ) located on a wall ( 45 ) of the plug housing ( 4 ) is supported.

Connector according to one of claims 1 to 4, wherein the swivel arm ( 31 ) of the connector pin ( 3 ) is formed as a folded and bent sheet metal part having a cylindrical end ( 33 ) for contacting with the spring jaw ( 51 ) of the socket ( 5 ), a sliding contact bearing end ( 34 ) for contacting at the pin power connector end ( 32 ) and a slotted connection part ( 35 ) having.

Connector according to one of claims 1 to 5, wherein the socket ( 5 ) a ring body ( 53 ), at one end of which the spring jaw ( 51 ) and at the other end there are two connecting lugs ( 52 ) which are oversized by an opening in a wall ( 64 ) of the bush anchoring part ( 61 ) pressed parts of the socket ( 5 ).

Connector according to claim 6, wherein the spring-jaw cover part ( 62 ) on the ring body ( 53 ) of the female terminal end ( 52 ) and a hook-shaped end ( 63 ) having a guide in the spring mouth ( 51 ).

Connector according to one of claims 1 to 7, wherein the socket ( 5 ) is punched and bent from a sheet metal part.

Connector according to one of claims 1 to 8, wherein the catching funnel ( 51a ) of the spring mouth ( 51 ) is laterally open to plug ( 1 ) and socket ( 2 ) can approach laterally offset.

A connector according to any one of claims 5 to 9 when referenced to claim 2, wherein the slotted connector (10) 35 ) of the pin pivot arm ( 31 ) in a longitudinal groove of the bearing plate ( 37 ) engages the connecting part ( 35 ) against lateral slippage and about a rotation axis between the bearing plate ( 37 ) and connecting part ( 35 ) to build.

Connector according to one of claims 1 to 10, wherein two or more connector pins ( 3 ), each in a connector housing ( 4 ) are packed with gaskets in an overall connector housing.

Connector according to one of claims 1 to 11, wherein two or more sockets ( 5 ), each in a socket housing ( 6 ) are packed with gaskets in an overall socket housing.