DE102013110082A1

DE102013110082A1 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE102013110082A1
Application number: DE201310110082
Authority: DE
Inventors: Marc Lindkamp; Günter Pape
Original assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2015-03-19
Anticipated expiration: 2033-09-14
Also published as: US20160190720A1; KR20160052733A; CN105594069B; WO2015035979A1; DE102013110082B4; KR101798801B1; EP3044833A1; RU2659815C2; RU2016113825A; CN105594069A; US9692161B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (1) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Leiter (5) und einer Leiterkarte (4). Dabei umfasst der Steckverbinder (1) einen Isolierkörper (2) der mehrere Kavitäten (20) zur Aufnahme von Kontaktelementen (3) aufweist. In einen Schlitz (24) in einer Steckseite (11) des Isolierkörpers (2) kann die Leiterkarte (4) in den Steckverbinder 1 gesteckt werden und mit in der Steckseite (11) vorgesehenen ersten Kontaktseiten (31) der Kontaktelement (3) kontaktiert werden. Gegenüberliegend der ersten Kontaktseite (31) weisen die Kontaktelemente (3) eine zweite Kontaktseite (32) auf, welche zur isolationsdurchdringenden Kontaktierung des elektrischen Leiters (5) vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Kontaktelemente (3) im Isolierkörper (2) kann eine besonders platzsparende Dimensionierung des Steckverbinders (1) realisiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters mit einer Leiterplatte, nach den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.
Steckverbinder dienen zum Trennen und Verbinden von Leitungen, welche insbesondere zum Leiten von elektrischem Strom ausgebildet sind. Solche Steckverbinder weisen üblicherweise einen Isolierkörper mit darin aufgenommenen Kontaktelementen auf. Dabei sind die Isolierkörper derart ausgebildet, als dass diese eine Anschlussseite zum Anschluss elektrischer Leitungen sowie eine Steckseite zur Kupplung mit einem elektrischen Bauteil oder einem weiteren Steckverbinder aufweisen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Steckverbinder welche dafür vorgesehen sind, eine elektrische Leitung mit einer Leiterkarte, einer sogenannten PCB (engl.: Printed Circuit Board, für gedruckte Leiterplatten), zu verbinden. Diese speziellen Steckverbinder werden benötigt, um eine Leitung mit einer Leiterkarte elektrisch leitende zu Kontaktieren. Dabei sorgen die im Steckverbinder aufgenommenen Kontaktelemente für die elektrische Verbindung von jeweils einer Ader der elektrischen Leitung mit zumindest einer, vorzugsweise zwei auf der Leiterkarte vorhandenen, elektrischen Kontaktbahnen.
Derartige Steckverbinder weisen bislang einige, nicht unerhebliche Nachteile auf. Steckverbinder der beschriebenen Art sind hauptsächlich sehr umständlich in ihrer Montage. Die anzuschließende Leitung muss für eine Kontaktierung mit dem Steckverbinder vorbereitet werden. Dafür müssen üblicherweise die isolierten Leitungsadern freigelegt werden. Danach sind diese mit den Kontaktelementen des Steckverbinders einzeln zu verbinden, um eine elektrisch leitende Verbindung mit diesen sicherzustellen. Nach Anschluss der Leitungsadern an die Kontaktelemente müssen diese in den Isolierkörper eingeführt und in diesem verrastet werden. Die Bestandteile des Steckverbinders, die eine Kontaktierung einer elektrischen Leitung mit dem Steckverbinder ermöglichen sind in aller Regel sehr komplex.
Ein weiterer Nachteil der bislang aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist, dass derartige Steckverbinder meist einen Gegensteckverbinder benötigen um mit einer Leiterplatte verbunden zu werden. Der Gegensteckverbinder muss an der entsprechenden Stelle auf die Leiterkarte aufgelötet oder gepresst werden. Der Steckverbinder kann nach vorheriger, oben beschriebener Montage mit dem Gegensteckverbinder verbunden werden. Dies ist ein zusätzliches Bauteil, welches produziert und montiert werden muss, und zudem eine entsprechend Steckverbindung teuer macht.
Zudem wird durch die Nutzung eines weiteren Steckverbinders die Steckverbindung sehr groß. Der zusätzliche Gegensteckverbinder benötigt zusätzlichen Platz. Gerade in sehr klein gestalteten Baugruppen kann dies zu Problemen mit dem Platz zum Beispiel für die Kabelführung geben.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, wenigstens eines der oben genannten Probleme zu beheben oder zu verringern, insbesondere soll ein Steckverbinder bereitgestellt werden der sehr kleine Dimensionen aufweist und ohne einen Gegensteckverbinder mit einer Leiterkarte kontaktiert werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Steckverbinder gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Erfindung handelt es sich um einen elektrischen Steckverbinder zur elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Leiters mit einer elektrischen Leiterkarte, einer sogenannten PCB (engl. Printed Circuit Board). Derartige Steckverbinder werden benötigt um die Signal und/oder Strom führenden elektrischen Adern des elektrischen Leiters mit Kontaktpunkten auf der PCB zu kontaktieren.
Dazu besteht der Steckverbinder im Wesentlichen aus einem isolierenden Gehäuse welcher von einem Isolierkörper gebildet ist. Der Isolierkörper weist mehrere Kavitäten auf, welche zur Aufnahme von elektrischen Kontaktelementen vorgesehen sind. Die Kontaktelemente sind dabei für die direkte Kontaktierung der einzelnen Adern des Leiters mit den Kontaktpunkten der PCB vorgesehen.
Der aus einem T-förmig, in den Raum extrudierten Bauteil bestehende Isolierkörper, bildet eine Steckseite, welche zum Stecken auf den Kartenrand einer PCB vorgesehen ist, sowie eine Kontaktseite, welche zur Kontaktierung des elektrischen Leiters geeignet ist. Die Steckseite weist dabei einen Schlitz auf, in welchen die PCB gesteckt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der Innenseite des Schlitzes Rastanformungen angebracht, welche eine Verrastung des Isolierkörpers mit der PCB ermöglichen. Dazu sind die Rastanformungen keilförmig oder kuppelartig ausgebildet. Diese Rastanformungen können in Bohrungen oder ähnliche Ausnehmungen in der PCB greifen und so den Steckverbinder auf der PCB Positionieren und ein Abrutschen verhindern.
Die PCB ist dafür zweckmäßig mit durchgehenden Bohrungen, Sacklöchern, oder auch rechteckigen, dreieckigen, oder andersförmigen Ausnehmungen versehen. In diese Ausnehmungen können die Rastanformungen des Steckverbinders eingreifen.
Die Kontaktseite des Isolierkörpers weist in einer bevorzugten Ausführung zumindest einen Kabelaufnahmekanal auf. Der als Bohrung ausgeführte Kabelaufnahmekanal ist dafür vorgesehen, eine isolierte Litze oder Ader des elektrischen Leiters aufzunehmen. Vorzugsweise ist für jede Ader des elektrischen Leiters ein Kabelaufnahmekanal vorgesehen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der elektrische Leiter als sogenanntes Flachbandkabel ausgeführt. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass alle Adern des Leiters nebeneinander angeordnet sind. Durch eine gemeinsame Isolierung der Adern ergibt sich ein flaches Kabel, ein sogenanntes Flachbandkabel.
Durch die spezielle Anordnung der Kabelaufnahmekanäle nebeneinander, so dass diese sich bereichsweise überschneiden, kann das Flachbandkabel so in die Kabelaufnahmekanäle eingeführt werden, dass in jedem Kanal genau eine Ader des Flachbandkabels aufgenommen ist.
Die im Isolierkörper vorgesehenen Kavitäten erstrecken sich zweckmäßig sowohl in die Steckseite als auch in die Kontaktseite des Isolierkörpers. In der Steckseite bilden die Kavitäten jeweils einen Steckbereich, in der Kontaktseite jeweils einen Kontaktbereich.
Die Steckbereiche der Kavitäten sind so angeordnet, dass die den Schlitz zur Aufnahme der PCB vorzugsweise rechtwinklig schneiden. So dringt eine PCB, die in den Schlitz eingesteckt wird, gleichmäßig in alle Steckbereiche ein.
Die Kontaktbereiche der Kavitäten sind im Gegensatz zu den Steckbereichen unregelmäßig angeordnet. Die Kontaktbereiche der verschiedenen Kavitäten sind dabei so vorgesehen, dass jeweils ein Kontaktbereich einen Kabelaufnahmekanal für die Leitungsadern schneidet.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kavitäten so ausgebildet, dass immer zwei Kavitäten identisch, aber spiegelverkehrt zueinander sind. Somit würden zum Beispiel bei vier Kavitäten die beiden äußeren spiegelverkehrt zueinander liegen und den obersten bzw. untersten Kabelaufnahmekanal schneiden, sowie die beiden inneren Kavitäten die beiden mittleren Kabelaufnahmekanäle.
Die Ausführung von jeweils zwei gleichen, gespiegelt-angeordneten Kavitäten dient zur Reduzierung der Kontaktelemente, die vorgehalten werden müssen um in den Kavitäten aufgenommen zu werden.
Die zur Aufnahme in den Kavitäten vorgesehenen Kontaktelemente sind bevorzugt aus Blech gestanzte Kontakte. Diese weisen zwei Kontaktseiten auf. Eine erste Kontaktseite, welche im Steckbereich der Kavität angeordnet ist. Und eine zweite Kontaktseite, welche im Kontaktbereich der Kavität angeordnet ist.
Die erste Kontaktseite des Kontaktelements ist im Wesentlichen gabelförmig durch zwei Kontaktarme ausgebildet. Die Kontaktarme bilden jeweils einen Kontaktpunkt. Die Kontaktarme sind ferner so im Kontaktbereich der Kavität angeordnet, dass der Schlitz wischen den Kontaktarmen hindurchführ und nur die Kontaktpunkte der Kontaktarme in den Schlitz ragen.
Die zweite Kontaktseite des Kontaktelements ist zur isolationsdurchdringenden Kontaktierung vorgesehen. Dies kann entweder durch einen sogenannten Piercing-Kontakt realisiert werden, oder in einer bevorzugten Ausführungsform durch eine Schneidklemme. Die zweite Kontaktseite ist so in dem Kontaktbereich der Kavität angeordnet, dass die zweite Kontaktseite in den Kabelaufnahmekanal ragt, welcher den Kontaktbereich schneidet. Eine isolationsdurchdringende Kontaktierung eines in dem Kabelaufnahmekanal befindlichen Leiters ist so möglich.
Vorteilshaft sind die Kontaktelemente in verschiedenen Ausführungen vorgesehen. Diese unterscheiden sich darin, wo die zweite Kontaktseite an der ersten Kontaktseite vorgesehen ist. Dies hängt für jedes Kontaktelement individuell von der Kavität ab, in welche das Kontaktelement aufgenommen ist. Wie oben bereits dargestellt, ist in jeder Kavität der Kontaktbereich an einer anderen Position vorgesehen, um eine andere Ader des elektrischen Leiters zu schneiden. Dementsprechend sind die Kontaktelemente angepasst.
Zweckmäßig verfügen die Kontaktelemente über zumindest eine, vorteilhafter Weise zwei Rastmittel. Diese sind so an den Kontaktelementen vorgesehen, dass Sie in einem zweckmäßig vorgesehenen Hinterschnitt in der Kavität im Isolierkörper eingreifen. Ein Herausfallen des Kontaktelements aus der Kavität des Isolierkörpers wird so unterbunden.
Die Kavität im Isolierkörper ist vorteilhafter Weise im Bereich der Steckseite offen, um das Kontaktelement in die Kavität einsetzen zu können. Durch das Einsetzen des Kontaktelements in die Kavität wird eine im Kabelaufnahmekanal angeordnete Ader durch die zweite Kontaktseite des Kontaktelements isolationsdurchdringend kontaktiert.
In einer weiterführenden Ausführungsform ist der Isolierkörper des Steckverbinders zweiteilig ausgeführt. Dabei besteht der Isolierkörper aus einem Grundkörper und einem Kabelmanager. Der Grundkörper umfasst dabei im Wesentlichen die Steckseite des Isolierkörpers. Der Kabelmanager dient zur Aufnahme des elektrischen Leiters und bildet die Kontaktseite des Isolierkörpers.
Im Grundkörper des zweiteiligen Isolierkörpers ist der Steckbereich der Kavität vorgesehen. Zudem der den Steckbereich schneidende Schlitz zur Aufnahme und Aufstecken auf eine PCB. Im Unterschied zum einteiligen Isolierkörper hat die Kavität hier nicht im Steckbereich eine Öffnung zum Einführen des Kontaktelements in den Isolierkörper. Durch die zwei Teile des Isolierkörpers wird das Kontaktelement über die Schnittebene der beiden Teile in den Isolierkörper, vorzugsweise in den Grundkörper eingeführt.
Im Kabelmanager, der den zweiten Teil des Isolierkörpers bildet, ist der Kontaktbereich der Kavität vorgesehen. Zudem sind die Kabelaufnahmekanäle für die anzuschließende Leitung im Kabelmanager angeordnet.
Durch an Grundkörper und/oder Kabelmanager vorgesehen, miteinander korrelierende Rastarme und Rasteingriffe ist eine Verbindung der beiden Teile zu einem Isolierkörper möglich. Im Grundkörper aufgenommene Kontaktelemente werden durch Zusammenfügen von Grundkörper und Kabelmanager in den Kontaktbereich im Kabelmanager eingeführt. Durch das Einführen in den Kontaktbereich werden in den Kabelaufnahmekanälen eingeführte Adern mit der zweiten Kontaktseite des Kontaktelements isolationsdurchdringend Kontaktiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verrastung von Grundkörper und Kabelmanager zweistufig ausgeführt. Beim Zusammenführen der beiden Teile des Isolierkörpers, verrasten diese zuerst ein einer ersten Raststufe. In dieser Raststufe sind Grundkörper und Isolierkörper nicht vollständig miteinander verrastet. Die im Grundkörper aufgenommenen Kontaktelemente ragen mit ihrer zweiten Kontaktseite nicht vollständig in den Kontaktbereich der Kavität im Kabelmanager.
In dieser ersten Raststellung können die Adern eines zu kontaktierenden elektrischen Leiters in die Kabelaufnahmekanäle im Kabelmanager eingeführt werden. Durch weiteres Zusammendrücken von Grundkörper und Kabelmanager aus der ersten Raststellung in eine zweite Raststellung sind diese schließlich vollständig miteinander verrastet. Die zweiten Kontaktseiten der Kontaktelemente dringen weiter in die Kontaktbereiche der Kavitäten im Kabelmanager ein. Die sich in den Kabelaufnahmekanälen befindlichen Adern werden mit den zweiten Kontaktseiten der Kontaktelemente kontaktier. Eine elektrische Verbindung zwischen den Adern des elektrischen Leiters und den Kontaktelementen ist hergestellt.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Steckverbinder in einer ersten Ausführungsform in einer Draufsicht;
2 den Steckverbinder aus 1 in einer Seitenansicht;
3 den Steckverbinder aus 1 in einer Frontansicht;
4 den Steckverbinder aus 1 in einer räumlichen Schnittdarstellung A-A;
5 eine zweite Ausführungsform eines Steckverbinders in gleicher Ansicht wie 4;
6 eine dritte Ausführungsform eines Steckverbinders in geschnittener Seitenansicht;
7 den Steckverbinder aus 6 in geschnittener Rückansicht;
8 ein vereinzeltes Kontaktelement des Steckverbinders aus 6;
9 den Steckverbinder aus 1 vor der Montage;
10 den Steckverbinder aus 1 während der Montage;
11 den Steckverbinder aus 1 nach der Montage;
12 den Steckverbinder aus 5 vor der Montage;
13 den Steckverbinder aus 5 während der Montage in einem ersten Montageschritt;
14 den Steckverbinder aus 5 während der Montage in einem zweiten Montageschritt;
15 den Steckverbinder aus 5 während der Montage in einem dritten Montageschritt;
16 den Steckverbinder aus 5 nach der Montage; und
17 ein Anwendungsbeispiel des Steckverbinders aus 6.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Die 1 zeigt die Draufsicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 in einer Draufsicht. Der Steckverbinder 1 wird aus einem Isolierkörper 2 gebildet, der eine T-förmige Grundform aufweist. Der Isolierkörper 2 bildet eine Steckseite 11 und eine Kontaktseite 12 des Steckverbinder 1.
Auf der Kontaktseite 12 des Steckverbinders 1 ist ein elektrischer Leiter 5 dargestellt, welcher in den Isolierkörper 2 eingeführt und durch diesen hindurchgeführt ist. Mittig zwischen Steckseite 11 und Kontaktseite 12 des Steckverbinders 1 sind Rastmittel 35, 35', 35'' von drei in dem Isolierkörper 2 aufgenommenen Kontaktelementen 3, 3', 3'' erkennbar. Die Rastmittel 35, 35', 35'' greifen in Ausnehmungen des Isolierkörpers 2 ein und sorgen so für einen festen Sitz der Kontaktelemente 3, 3', 3'' im Isolierkörper.
In der 2 ist der Steckverbinder 1 aus 1 aus einer seitlichen Ansicht gezeigt. Erkennbar ist auf der Steckseite 11 des Steckverbinders 1 eine Nut 24, welche die gesamte Steckseite 11 durchzieht. Auf den Innenseiten der Nut 24 sind Rastanformungen 26 vorgesehen. Die Rastanformungen 26, dienen zur späteren Verrastung des Steckverbinders 1 an einer Leiterkarte 4 (engl. Printed Circuit Board; Abk. PCB). Durch die Abschrägung der Rastanformungen 26 in Steckrichtung ist ein Aufstecken des Steckverbinders 1 auf eine PCB 4 möglich.
Auf der Kontaktseite 12 des Steckverbinder 1 sind drei Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' vorgesehen. Die sich teilweise überschneidenden Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' durchdringen den Isolierkörper 2 vollständig. Eingefügt in die Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' ist hier ein elektrischer Leiter 5 dargestellt. Der gezeigte elektrische Leiter 5 ist als Flachbandkabel ausgeführt, wobei die drei Adern 5', 5'', 5''' jeweils in einem der Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' angeordnet sind.
Der Steckverbinder 1 aus 1 und 2 ist in der 3 in einer weiteren Ansicht, frontal auf die Steckseite 11 blickend dargestellt. Erkennbar sind neben den bereits in 1 und 2 dargestellten und beschriebenen Elementen drei Kavitäten 20, 20', 20'' welche zur Aufnahme der Kontaktelemente 3, 3', 3'' in den Isolierkörper 2 eingebracht sind. Dabei erstrecken sich die Kavitäten 20, 20', 20'' von der Steckseite 11 bis zum Kontaktseite 12 des Isolierkörpers 2.
Zur Veranschaulichung der Lager der Kontaktelemente 3, 3', 3'' in den Kavitäten 20, 20', 20'' im Isolierkörper 2 ist in der 4 ein räumliche Schnittdarstellung A-A des Steckverbinders 1 aus 1 gezeigt. Der Schnitt A-A zeigt das Kontaktelement 3 entlang der Kavität 20.
Die Kavität 20 wird aus einem Steckbereich 21 sowie einem Kontaktbereich 22 gebildet. Der Steckbereich 21 befindet sich im steckseitigen Bereich des Isolierkörpers, hier links dargestellt. Der Kontaktbereich 22 der Kavität 20 ist in der rechts dargestellten Kontaktseite 12 des Steckverbinders 1 angeordnet. Der Kontaktbereich 22 der Kavität 20 ist im unteren Bereich angeordnet, um die unterste Ader 5' des elektrischen Kabels 5 zu kontaktieren. Die weiteren Kontaktbereiche 22', 22'' der zwei weiteren Kavitäten 20', 20'' sind entsprechend in einer anderen Ebene angeordnet, um die anderen Adern 5'', 5''' zu kontaktieren.
Das Kontaktelement 3 besteht aus einer linken, ersten Kontaktseite 31 und einer rechten, zweiten Kontaktseite 32. Die erste Kontaktseite 31 ist, bestehend aus zwei Kontaktarmen 33, als gabelförmiges Kontaktmittel ausgebildet. Die erste Kontaktseite 31 ist im Steckbereich 21 angeordnet. Die beiden Kontaktarme 33 sind über und unter dem Schlitz 24 im Isolierkörper 2 aufgenommen. Lediglich ein Kontaktpunkt 34 je Kontaktarm 33 ragt so in den Schlitz 24, dass er eine eingesteckte Leiterkarte 4 kontaktiert.
Im mittleren Bereich des Kontaktelements 3 sind zwei Rastmittel 35 vorgesehen. Diese greifen in einen Hinterschnitt in der Kavität 20 des Isolierkörpers, dass das Kontaktelement 3 nicht aus dem Isolierkörper 2 fallen kann.
Die zweite Kontaktseite 32 des Kontaktelements 3 ist als sogenannte Schneidklemme ausgebildet. Derartige Schneid-Klemm-Kontakte durchdringen die isolierende Schicht um elektrische Adern um die Ader kontaktieren zu können. Diese zweite Kontaktseite 32 ist im Kontaktbereich 22 der Kavität 20 aufgenommen. Hier kontaktiert die Schneidklemme die Ader 5' des elektrischen Leiters 5.
Die weiteren, nicht sichtbaren, Kontaktelemente 3', 3'' weisen eine zweite Kontaktseite 32 auf, welche sich in anderen Ebenen, entsprechend der Kabelaufnahmekanäle 25', 25'' befinden. Zweckmäßig können die Kontaktbereiche 22 und 22'', sowie die Kabelaufnahmekanäle 25 und 25'' so angeordnet sein, dass in bei das gleiche Kontaktelement 3 eingesetzt werden kann. Dieses muss lediglich um 180° entlang der Kavität 20 gedreht werden, damit die zweite Kontaktseite 32 einmal im oberen Bereich und einmal im unteren Bereich vorgesehen ist.
Die 5 zweit die gleiche Ansicht wie in 4 jedoch von einem Steckverbinder 1 in einer zweiten Ausführungsform. Bei dieser speziellen Ausführungsform des Steckverbinders 1 ist der Isolierkörper 2 nicht einteilig ausgebildet, sondern besteht aus zwei Teilen. Der Isolierkörper 2 ist aus einem Grundkörper 2a und einem Kabelmanager 2b gebildet.
Der Grundkörper 2a beinhaltet den Steckbereich 21 der Kavität 20. Von der Steckseite 11 ist wie in der einteiligen Version ein Schlitz 24 vorgesehen, in welchem abgebildet eine Leiterkarte 4 eingesteckt ist. Die Kavität 20 erstreckt sich mit ihrem Kontaktbereich 22 in den Kabelmanager 2b. Durch die zwei Bestandteile (2a, 2b) des Isolierkörpers 2 kann das Kontaktelement 20 über die Trennebene in den Grundkörper 2a eingebracht werden. Eine Montage des Kontaktelements 20 über die Steckseite 11 des Isolierkörpers 2 ist nicht notwendig.
Um eine Verriegelung des Grundkörpers 2a mit dem Kabelmanager 2b zu realisierten, sind Rastarme 27 vorgesehen. Die hier dargestellt am Kabelmanager 2b angeformten Rastarme 27 greifen in entsprechende Rastmittel am Grundkörper 2a ein. Auch denkbar wären Rastarme 27 am Grundkörper 2a die in Rastmittel am Kabelmanager 2b eingreifen.
Eine dritte Ausführungsform des Steckverbinders 1 ist in den 6, 7, 8 und 17 dargestellt. Die 6 zweit den Steckverbinder 1 in Schnittdarstellen, ähnlich der Ausführungsform aus 5. Unterschiedlich ist in dieser besonderen Ausführungsform die Orientierung der zweiten Kontaktseiten 32, 32' der Kontaktelemente 3.
Diese sind nicht flach gestaltet, um eine Leitung 5 zu kontaktieren, die parallel zum Schlitz 24 verläuft. In dieser Ausführungsform sind die zweiten Kontaktseiten 32, 32' um 90° zur ersten Kontaktseite 31 verdreht oder abgewinkelt. Ebenso ist sind die Kontaktbereiche 22 und die Kabelaufnahmekanäle 25 der 90° gedrehten Orientierung angepasst. Durch diese Ausrichtung kann ein elektrischer Leiter 5 senkrecht von oben oder unten in den Steckverbinder 1 eingeführt werden.
Der Steckverbinder 1 aus 6 ist in 7 aus einer rückseitigen, geschnittenen Ansicht dargestellt. Durch den Schnitt entlang der hier fünf Leitungsadern 5', 5'', 5''', 5'''', 5''''' kann die Kontaktierung der Adern 5', 5'', 5''', 5'''', 5''''' dargestellt werden. Die 90° verdrehten zweiten Kontaktseiten 32, 32', 32'', 32''', 32'''' der Kontaktelemente 3, 3', 3'', 3''', 3'''' schneiden jeweils eine der Adern 5', 5'', 5''', 5'''', 5'''''.
Die Besonderheit der hier gezeigten Ausführungsform ist, dass alle Kontaktelemente 3, 3', 3'', 3''', 3'''' gleich sind. Durch die Anordnung nebeneinander und das abwechselnde Ausrichtung der Kontaktelemente 3, 3', 3'', 3''', 3'''' muss lediglich eine Sorte hergestellt werden, die zur Kontaktierung alles Adern 5', 5'', 5''', 5'''', 5''''' genutzt werden kann.
Ein Kontaktelement 3 des Steckverbinders 1 aus der 6 ist vereinzelt in der 8 gezeigt. Erkennbar ist der zweite Kontaktbereich 32, welcher 90° gedreht zum ersten Kontaktbereich 31 ausgestaltet ist. Durch eine Ausgestaltung des Kontaktelements 3 als Stanzbiegeteil ist es produktionstechnisch einfach die beiden Bereiche 31, 32 zueinander zu verdrehen.
Die dargestellten Rastmittel 35 am Kontaktelement 3 sind zur Verrastung in einem zweiteiligen Isolierkörper 2a, 2b vorgesehen. Alternativ kann das gezeigte Kontaktelement 3 auch in einen einteiligen Isolierköper 2 eingesetzt werden. Lediglich die angeschrägten Seiten der Rastmittel 35 müssten hierzu in Richtung der zweiten Kontaktseite 32 gerichtet sein um ein Einführung in den Isolierköper 2 zu ermöglichen. Die dargestellte Ausrichtung der angeschrägten Seiten der Rastmittel 35 ist zur vereinfachten Einführung des Kontaktelements 3 von der Schnittfläche zwischen Grundkörper 2a und Kabelmanager 2b aus vorgesehen.
Ein Anwendungsbeispiel des Steckverbinders 1 aus den 6, 7 und 8 ist in der 17 dargestellt. Durch die besonders platzsparende Konstruktion des erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 können mehrere, hier drei, der Steckverbinder 1, 1', 1'' sehr eng übereinander angeordnet werden. So können mit einem durchgehenden Leiter 5, der alle Steckverbinder 1, 1', 1'' kontaktiert, drei Leiterkarten 4, 4', 4'' auf sehr engem Raum verbunden werden.
Bei einer dargestellten Leiterkartenstärke von 1 mm und einer Höhe der Steckverbinder 1, 1', 1'' von ca. 3,75 mm ist so eine Bauhöhe der drei Leiterkarten 4, 4', 4'' inklusive Steckverbinder 1, 1', 1'' von gerade einmal 12,25 mm möglich. Dabei ist sogar noch ein Abstand zwischen den Steckverbindern 1, 1', 1'' von je 0,5 mm berücksichtigt.
In den 9, 10 und 11, sowie den 12, 13, 14, 15 und 16 wird die Montage von zwei verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 dargestellt. Dabei ist in den 9, 10 und 11 der Steckverbinder 1 aus den 1 bis 4 gezeigt. In den 12, 13, 14, 15 und 16 wird die Montage des Steckverbinders 1 aus der 5 gezeigt. Die Montage des Steckverbinders 1 aus 5 ist jedoch auch identisch auf den Steckverbinder aus den 6, 7 und 17 anzuwenden.
Die 9 zeigt den Isolierköper 2 sowie drei Kontaktelemente 3, 3', 3''. Die Kontaktelemente 3, 3', 3'' sind vor den Kavitäten 20, 20', 20'' des Isolierkörpers 2 angeordnet. Das Kontaktelement 3' ist symmetrisch ausgeführt. D.h. die zweite Kontaktseite 32' ist mittig zur ersten Kontaktseite 31' angeordnet. Am Kontaktelement 3'' befindet sich die zweite Kontaktseite 32'' im oberen Bereich des ersten Kontaktseite 31''. Das Kontaktelement 3 ist identisch dem Kontaktelement 3'' ausgebildet, jedoch um 180° gedreht, so dass sich die zweite Kontaktseite 32 im unteren Bereich der ersten Kontaktseite 31 angeordnet ist.
Zur Montage des Steckverbinders 1 muss zunächst die Leitung 5 in die Kabelaufnahmekanäle 25 des Isolierkörpers 2 geschoben werden. Dies ist in 10 dargestellt. Jede der Adern 5', 5'', 5''' des als Flachbandkabel ausgebildeten Leiters 5 wird in eine der Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' eingeführt.
In der 11 wird die Kontaktierung des Adern 5, 5', 5'' mit den Kontaktelementen 3, 3', 3'' gezeigt. Durch einschieben der Kontaktelemente 3, 3', 3'' in die Kavitäten 20, 20', 20'' des Isolierkörpers 2, schneiden die zweiten Kontaktseiten 32, 32', 32'' die Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' und die darin aufgenommenen Adern 5', 5'', 5''' des elektrischen Leiters 5. Die als Schneidklemmen ausgeführten, zweiten Kontaktseiten 32, 32', 32'' durchdringen die Isolierung der Adern 5', 5'', 5''' und kontaktieren diese elektrisch. Bei vollständigen Einschieben der Kontaktelemente 3, 3', 3'' in die Kavitäten 20, 20', 20'' verrasten die Rastmittel 35, 35', 35'' der Kontaktelemente 3, 3', 3'' jeweils in einem Hinterschnitt in den Kavitäten 20, 20', 20''. Ein Herausfallen der Kontaktelemente 3, 3', 3'' aus dem Isolierkörper 2 wird so verhindert.
Die Montage eines Steckverbinder 1 mit zweiteiligem Isolierkörper 2a, 2b aus den 12, 13, 14, 15 und 16 ist in den 12 bis 16 näher dargestellt.
In 12 ist der zweiteilige Isolierköper, bestehende aus dem Grundkörper 2a und dem Kabelmanager 2b, gezeigt. Dazwischen sind die Kontaktelemente 3, 3', 3'' abgebildet. In dieser zweiteiligen Version werden die Kontaktelemente 3, 3', 3'' nicht von der Steckseite 11, sondern aus Richtung der Kontaktseite 12 in den Grundkörper 2a eingeführt. Dazu dienen wie auch in der einteiligen Version des Isolierkörpers 2 die Kavitäten 20, 20', 20''. Die Kontaktelemente 3, 3', 3'' werden vollständig in den Grundkörper 2a eingeführt und verrasten mittels der Rastmittel 35, 35', 35'' im Grundkörper. Wie in 13 erkennbar, ragen die zweiten Kontaktseiten 32, 32', 32'' noch aus dem Grundkörper 2a in Richtung des Kabelmanagers 2b heraus.
Der Kabelmanager 2b wird anschließend, wie in 14 dargestellt, auf den Grundkörper 2a aufgesteckt. Dabei dienen die Rastarme 27 sowohl als Führung als auch als Rastung. Der Kabelmanager 2b wird nicht vollständig auf den Grundkörper 2a aufgesteckt. In dieser ersten Raststufe befinden sich die zweiten Kontaktseiten 32, 32', 32'' der Kontaktelemente 3, 3', 3'' sich noch nicht vollständig in den Kontaktbereichen 22, 22', 22'' der Kavitäten 20, 20', 20''.
In einem dritten Schritt werden die Adern 5', 5'', 5''' des elektrischen Leiters 5 in die Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' eingeführt. In 15 sind die Adern 5', 5'', 5''' des Leiters 5 vollständig durch die Kabelaufnahmekanäle 25, 25', 25'' geführt.
Als letztes wird, wie in 16 gezeigt, der Kabelmanager 2b vollständig auf den Grundkörper 2a aufgeschoben. Dadurch dringen die zweiten Kontaktseiten 32, 32', 32'' vollständig in die Kontaktbereiche 22, 22', 22'' und kontaktieren die Adern 5', 5'', 5''' des Leiters 5 in den Kabelaufnahmekanälen 25, 25', 25''. In dieser Position des Kabelmanagers 2b zum Grundkörper 2a rasten die Rastarme 27 in eine zweite Raststufe ein.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinder
11: Steckseite
12: Kontaktseite
2: Isolierkörper
2a: Grundkörper
2b: Kabelmanager
20: Kavität
21: Steckbereich
22: Kontaktbereich
23: Rastausnehmung
24: Schlitz
25: Kabelaufnahmekanal
26: Rastanformung
27: Rastarm
28: Öffnung
3: Kontaktelement
31: erste Kontaktseite
32: zweite Kontaktseite
33: Kontaktarme
34: Kontaktpunkte
35: Rastmittel
4: Leiterkarte
5: elektrischer Leiter

Claims

Elektrischer Steckverbinder (1) bestehend aus einem Isolierkörper (2) und zumindest einem elektrischen Kontaktelement (3), wobei der Isolierköper (2) zumindest eine Kavität (20) aufweist, welche eine erste, als Steckbereich (21) ausgebildeten Teil und eine zweite, als Kontaktbereich (22) ausgebildeten Teil im Isolierkörper (2) bildet, wobei das Kontaktelement (3) eine erste Kontaktseite (31) und eine zweite Kontaktseite (32) aufweist, wobei die erste Kontaktseite (31) des Kontaktelements (3) zur Kontaktierung einer Leiterkarte (4) geeignet ist und die zweite Kontaktseite (32) zur isolationsdurchdringenden Kontaktierung eines elektrischen Leiters (5) geeignet ist, wobei das Kontaktelement (3) so in der Kavität (20) des Isolierkörpers (2) angeordnet ist, dass die erste Kontaktseite (31) im Steckbereich (21) angeordnet ist und die zweite Kontaktseite (32) im Kontaktbereich (22) angeordnet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktseite (31) des Kontaktelements (3) gabelförmig ausgebildet ist und zwei Kontaktarme (33, 33') bildet, wobei die Kontaktarme (33, 33') zwei gegenüberliegende Kontaktpunkte (34, 34') bilden.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarme (33, 33') der Kontaktseite (32) des Kontaktelements (3) spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktseite (32) des Kontaktelements (3) mittig zur Symmetrie der ersten Kontaktseite (31) angeordnet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktseite (32) des Kontaktelements (3) seitlich zur Symmetrie der ersten Kontaktseite (31) angeordnet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktseite (32) des Kontaktelements (3) als Piercing- oder Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (3) ein Stanzbiegeteil ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktseite (31) und die zweite Kontaktseite (32) des Kontaktelements (3) zueinander verdreht oder gebogen ausgebildet sind.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktseite (31) und die zweite Kontaktseite (32) des Kontaktelements (3) zueinander um 90° verdreht oder gebogen ausgebildet sind.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (3) zumindest ein Rastmittel (35) aufweist, welches in einer Rastausnehmung (23) im Isolierkörper (2) verrastet.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (2) zumindest einen Kabelaufnahmekanal (25) aufweist, wobei der Kabelaufnahmekanal (25) die zumindest eine Kavität (20) rechtwinkelig im Kontaktbereich (22) kreuzt.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (2) mehrere, nebeneinander angeordnete Kavitäten (20, 20'), sowie die gleiche Anzahl an nebeneinander angeordneten Kabelaufnahmekanälen (25, 25') aufweist, wobei jeder der Kabelaufnahmekanäle (25, 25') genau eine der Kavitäten (20, 20') kreuzt.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereiche (22, 22') der Kavitäten (20, 20') in verschiedenen, jeweils einem Kabelaufnahmekanal (25, 25') kreuzenden Ebenen liegen.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (2) einen Schlitz (24) aufweist, wobei der Schlitz (24) die Steckbereiche (21, 21') der zumindest einen Kavität (20, 20') senkrecht schneidet.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (24) dreiseitig offen ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 14 in Verbindung mit Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktpunkte (34, 34') der Kontaktarme (33, 33') zumindest bereichsweise in den Schlitz (24) ragen.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass auf den Seitenwänden des Schlitzes (24) zumindest eine Rastanformung (26, 26') ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Rastanformung (26, 26') keilförmig oder kuppelartig ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (2) zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Teil einen Grundkörper (2a) bildet, in welchem die Steckbereiche (21, 21') der Kavitäten (20, 20'), der Schlitz (24) sowie die Rastausnehmungen (23, 23') vorgesehen sind, und ein zweiter Teil einen Kabelmanager (2b) bildet, in welchem die Kontaktbereiche (22, 22') der Kavitäten (20, 20') sowie die Kabelaufnahmekanäle (25, 25') angeordnet sind, wobei der Grundkörper (2a) und der Kabelmanager (2b) mittels Rastarmen (27) miteinander verrastbar sind.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass die Rastung zwischen Grundkörper (2a) und Kabelmanager (2b) zweistufig ist, wobei in einer erst Raststufe die zweite Kontaktseite (32, 32') eines in der Kavität (20, 20') verrasteten Kontaktelements (3, 3') sich außerhalb des Kabelaufnahmekanals (25, 25') befindet, und in einer zweiten Raststufe die zweite Kontaktseite (32, 32') den Kabelaufnahmekanal (25, 25') schneidet.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Steckbereich (21, 21') der Kavität (20, 20') eine dem Anschlussbereich (22, 22') abgewandte Öffnung (28, 28') aufweist, durch welche das Kontaktelement (3, 3') in die Kavität (20, 20') einführbar ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 20 dadurch gekennzeichnet, dass die Steckbereich (21, 21') der Kavität (20, 20') eine dem Anschlussbereich (22, 22') zugewandte Öffnung (28, 28') aufweist, durch welche das Kontaktelement (3, 3') in die Kavität (20, 20') einführbar ist.