DE102014211756B4

DE102014211756B4 - Steckverbindersystem für eine Steckverbindung sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102014211756B4
Application number: DE102014211756.9A
Authority: DE
Inventors: Marcus Ulherr
Original assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: DE102014211756A1

Abstract

Steckverbindersystem (300) für eine Steckverbindung, umfassend mindestens eine Steckervorrichtung (100) und mindestens eine Buchsenvorrichtung (200), wobei die Steckervorrichtung (100) umfasst:- einen Basiskörper (60);- einen Isolationskörper (30), welcher dazu ausgebildet ist, eine beim Trennen oder beim Verbinden der Steckverbindung erzeugte Steckkraft (F) im Wesentlichen senkrecht auf dem Basiskörper (60) abzuleiten; und- eine Klemmkontakteinheit (10), welche eine Kontaktklemme aufweist und welche mit dem Isolationskörper (30) und dem Basiskörper (60) gekoppelt ist und welche zumindest teilweise von dem Isolationskörper (30) abgedeckt ist, und wobei dieBuchsenvorrichtung (200) umfasst:- eine Kontakteinheit (70), welche mindestens zwei Kontaktstellen (71, 72) aufweist, welche jeweils dazu ausgebildet sind, mit der Klemmkontakteinheit (10) der Steckervorrichtung (100) beim Verbinden der Steckverbindung gekoppelt zu werden; und- eine Trägervorrichtung (50), welche dazu ausgebildet ist, die Kontakteinheit (70) an mindestens drei Auflagepunkten (52, 54, 56) zu fixieren,dadurch gekennzeichnet, dassdie Trägervorrichtung (50) eine Kerbe (58) aufweist, wobei die Kontakteinheit (70) dazu ausgebildet ist, mittels eines Einrastens der Kontakteinheit (70) in die Kerbe (58) fixiert zu werden, und, dass beim Verbinden der Steckverbindung die Kontakteinheit (70)der Buchsenvorrichtung (200) mit der Klemmkontakteinheit (10) der Steckervorrichtung (100) gekoppelt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Steckverbinder zum Trennen und Verbinden von Leitungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Steckervorrichtung, eine Buchsenvorrichtung und ein Steckverbindersystem für eine Steckverbindung und ein Verfahren zum Herstellen einer Steckverbindung.
Technischer Hintergrund
Die DE 101 54 834 A1 beschreibt ein Steckersystem mit einem Stecker und einer Steckeraufnahme. Der dort beschriebene Stecker weist ein hülsenförmiges Gehäuse mit einem Bereich zur Zuführung und Abgabe eines optischen Signals sowie wenigstens einen Wandler und dem Wandler zugeordnete optische Elemente zur Strahlführung auf.
Darüber hinaus sind elektrische Kontakte zur Zuführung und Abgabe eines elektrischen Signals vorgesehen. Das dort beschriebene hülsenförmige Gehäuse ist zylinderförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet.
Steckverbinder, Stecker und Buchsen, bei welchen die elektrische Verbindung durch Einführen des Steckers beziehungsweise dessen Kontaktstifte in die Buchse beziehungsweise deren korrespondierende Öffnungen hergestellt wird, sind zum Beispiel aus der DE 35 12 026 A1 und der DE 37 28 739 A1 bekannt.
Weitere Steckverbinder aus dem Stand der Technik sind beispielsweise aus US 5 551 889 A , DE 200 01 510 U1 , DE 85 19 972 U1 , US 5 415 562 A und EP 0 096 484 A1 bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Steckverbindungssystem mit einer Steckervorrichtung und einer Buchsenvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Steckervorrichtung für eine Steckverbindung, die Steckervorrichtung umfassend: einen Basiskörper; einen Isolationskörper, welcher dazu ausgebildet ist, eine beim Trennen oder beim Verbinden der Steckverbindung erzeugte Steckkraft im Wesentlichen senkrecht auf dem Basiskörper abzuleiten; und eine Klemmkontakteinheit, welche eine Kontaktklemme aufweist und welche mit dem Isolationskörper und dem Basiskörper gekoppelt ist und welche zumindest teilweise von dem Isolationskörper abgedeckt ist.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Buchsenvorrichtung für eine Steckverbindung vorgesehen, wobei die Buchsenvorrichtung umfasst: eine Kontakteinheit, welche mindestens zwei Kontaktstellen aufweist, welche jeweils dazu ausgebildet sind, mit einer Klemmkontakteinheit einer Steckervorrichtung beim Verbinden der Steckverbindung gekoppelt zu werden; und eine Trägervorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Kontakteinheit an mindestens drei Auflagepunkten zu fixieren.
Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die Kontaktstellen der Kontakteinheit dazu ausgebildet, mit einer Klemmkontakteinheit einer Steckervorrichtung durch Anklemmen kontaktiert zu werden.
Nach einem weiteren Aspekt betriff die vorliegende Erfindung ein Steckverbindersystem für eine Steckverbindung, umfassend mindestens eine Steckervorrichtung und mindestens eine Buchsenvorrichtung.
Nach einem weiteren Aspekt betriff die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Steckverbindersystems, umfassend folgende Verfahrensschritte: Bereitstellen einer Kontakteinheit und einer Trägervorrichtung sowie Bereitstellen eines Basiskörpers, eines Isolationskörpers und einer Klemmkontakteinheit; und Zusammenfügen der Kontakteinheit und der Trägervorrichtung zu einer Buchsenvorrichtung sowie Zusammenfügen des Basiskörpers, des Isolationskörpers und der Klemmkontakteinheit zu einer Steckervorrichtung.
Der Begriff „Klemmkontakteinheit“, wie von der vorliegenden Erfindung verwendet, beschreibt ein Kontaktierungselement eines männlichen Teils einer Steckverbindung, etwa mit nach außen weisenden Kontaktklemmen.
Die Klemmkontakteinheit kann an eine Kontakteinheit, welche beispielsweise als ein Draht ausgebildet ist, zum Schließen eines elektrischen Kontakts angeklemmt werden.
Die Klemmkontakteinheit oder die Kontakteinheit können beispielsweise ein Metall aufweisen, beispielsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung oder Eisen oder eine Eisenlegierung oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder ein sonstiges Metall.
Steckverbinder bzw. Steckverbindersysteme dienen zum Trennen und Verbinden von Leitungen, für elektrischen Strom oder beispielsweise auch optische Strahlung, allgemein technische Medien.
Die Verbindungsteile, wie etwa die Steckervorrichtung und die Buchsenvorrichtung, werden beispielswiese dabei durch Formschluss der Steckerteile passend ausgerichtet, durch Federkraft kraftschlüssig lösbar fixiert oder durch Verschrauben zusätzlich gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
Bei elektrischen Steckverbindungen unterscheidet man den männlichen Teil einer Steckverbindung mit nach außen weisenden Kontaktstiften in Form einer Steckervorrichtung vom weiblichen Teil mit nach innen weisenden Kontaktöffnungen in Form einer Buchsenvorrichtung.
Der männliche Teil wiederum kann als ein Stecker bezeichnet werden, wenn er am Ende eines Kabels angebracht ist, oder als ein Einbaustecker, wenn er fest in ein Gerätegehäuse eingebaut ist.
Der weibliche Teil, die Buchsenvorrichtung, kann als eine Kupplung ausgeführt sein, wenn er am Ende eines Kabels angebracht ist, oder als eine Buchse, wenn er fest in ein Gerätegehäuse eingebaut ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Steckverbindersystem mittels einer Blindmontage von Gehäuseteilen hergestellt werden kann. Ein Gehäuseteil kann ein Bauteil eines Gehäuses oder eine sonstige Einheit für eine Steckervorrichtung, eine Buchsenvorrichtung oder ein Steckverbindersystem sein. Als Gehäuse kann eine feste Hülle verwendet werden, die einen empfindlichen Inhalt des Steckverbindersystems schützend umgibt, oder die Umgebung vor einem gefährlichen Inhalt schützt.
Mechanische Belastungen von Gehäuseteilen oder von sonstigen Einheiten des Steckverbindersystems werden vorteilhaft durch ein Ausgleichen von auftretenden Kräften vermieden.
Toleranzen zwischen den Gehäuseteilen, wie etwa der Trägervorrichtung, des Isolationskörpers oder des Basiskörpers, werden durch hierfür vorgesehene Toleranzen der Kontakteinheit oder der Klemmkontakteinheit kompensiert und dies erlaubt, gezielt eine gewünschte Spiel- oder Übermaßpassung, Presspassung, zwischen den Gehäuseteile zu erreichen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmkontakteinheit als ein Schneidklemmverbinder ausgebildet ist.
Dies erlaubt vorteilhaft, eine schnelle und einfache Steckverbindung bereitzustellen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmkontakteinheit dazu ausgebildet ist, per Spritzgussverfahren zumindest teilweise von dem Isolationskörper abgedeckt zu werden.
Dies erlaubt vorteilhaft, eine effiziente Herstellung des Steckverbindersystems zu ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmkontakteinheit dazu ausgebildet ist, in den Isolationskörper eingestochen zu werden.
Dies erlaubt vorteilhaft, die Herstellung der Steckervorrichtung auf einfache Weise zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Trägervorrichtung eine Kerbe aufweist, wobei die Kontakteinheit dazu ausgebildet ist, mittels eines Einrastens der Kontakteinheit in die Kerbe fixiert zu werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Buchsenvorrichtung am Ende eines Kabels angeordnet ist und als eine Kupplung ausgebildet ist.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Figurenliste
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Steckverbindersystems für eine Steckverbindung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Steckverbindersystems für eine Steckverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung eines Steckverbindersystems für eine Steckverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
4 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Steckverbindersystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Steckverbindersystems für eine Steckverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Eine Steckervorrichtung 100 umfasst beispielsweise einen Basiskörper 60, einen Isolationskörper 30 und eine Klemmkontakteinheit 10.
Der Isolationskörper 30 kann als eine Umspritzung aus Kunststoff ausgebildet sein.
Beispielsweise werden als Kunststoff für den Isolationskörper 30 oder die Trägervorrichtung 50 glasfaserverstärkte Kunststoffe, hydrophobe Kunststoffe oder Polyethylen, Polypropylen verwendet.
Die Klemmkontakteinheit 10 kann auf einer Rückseite der Steckervorrichtung 100 integral oder einstückig mit einer Kabelöse 20 ausgebildet werden.
Die Klemmkontakteinheit 10 kann eine Kontaktklemme aufweisen.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steckverbindersystems für eine Steckverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Der Basiskörper 60 der Steckervorrichtung 100 kann dazu ausgebildet sein, mit einem Gehäuse gekoppelt zu werden.
Der Basiskörper 60 der Steckervorrichtung 100 kann als flächiges Bauteil ausgebildet sein, mit einer Leiterplatte gekoppelt zu werden.
Der Isolationskörper 30 kann dazu ausgebildet sein, eine beim Trennen oder beim Verbinden der Steckverbindung erzeugte Steckkraft F im Wesentlichen senkrecht auf dem Basiskörper 60 abzuleiten.
Dabei kann die Angabe „senkrecht auf den Basiskörper 60“ auch als parallel verlaufend zu einer Verbindungslinie zwischen Basiskörper 60 und Isolationskörper 30 verstanden werden.
Mit anderen Worten ausgedrückt, wirken durch auftretende Steckkräfte keine Scherkräfte oder Seitenkräfte auf den Basiskörper 60 ein.
Die Richtung, wie von den Begriff „im Wesentlichen senkrecht“ durch die vorliegende Erfindung definiert, kann dabei eine Richtung umfassen, welche von einer exakt senkrechten Richtung, eine Abweichung von 0° bis zu 20°, vorzugweise von 0° bis zu 10°, besonders bevorzugt von 0° bis zu 5° aufweist.
Die Klemmkontakteinheit 10 kann mit dem Isolationskörper 30 und dem Basiskörper 60 gekoppelt sein und zumindest teilweise von dem Isolationskörper 30 abgedeckt sein.
Ein Steckersystem 300 umfasst beispielsweise eine Steckervorrichtung 100 und eine Buchsenvorrichtung 200.
Eine Buchsenvorrichtung 200 für eine Steckverbindung umfasst beispielsweise eine Kontakteinheit 70 und eine Trägervorrichtung 50.
Die Kontakteinheit 70 der Buchsenvorrichtung 200 kann beispielsweise zwei Kontaktstellen 71, 72 aufweisen, welche jeweils dazu ausgebildet sind, mit einer Klemmkontakteinheit 10 der Steckervorrichtung 100 gekoppelt zu werden.
Die Kontakteinheit 70 kann beispielsweise als Draht ausgebildet sein.
Die Trägervorrichtung 50 der Buchsenvorrichtung 200 kann dazu ausgebildet sein, die Kontakteinheit 70 an mindestens drei Auflagepunkten 52, 54, 56 zu fixieren.
Ferner kann die Trägervorrichtung 50 der Buchsenvorrichtung 200 eine Kerbe 58 aufweisen und die Kontakteinheit 70 kann dazu ausgebildet sein, mittels eines Einrastens der Kontakteinheit 70 in die Kerbe 58 an der Trägervorrichtung 50 fixiert zu werden.
Die weiteren in der 2 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der Figurenbeschreibung der vorangegangenen Figuren ausführlich beschrieben worden und werden daher nicht weiter erläutert.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Steckverbindersystems für eine Steckverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die Steckervorrichtung 100 ist durch einen Gehäusedeckel 80 vor mechanischen Einflüssen geschützt.
Die weiteren in der 3 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der Figurenbeschreibung der vorangegangenen Figuren ausführlich beschrieben worden und werden daher nicht weiter erläutert.
Die 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Steckverbindersystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Das Verfahren umfasst beispielsweise folgende Verfahrensschritte:

Als ein erster Verfahrensschritt erfolgt ein Bereitstellen S1 einer Kontakteinheit 70 und einer Trägervorrichtung 50 sowie ein Bereitstellen eines Basiskörpers 60, eines Isolationskörpers 30 und einer Klemmkontakteinheit 10.

Als ein zweiter Verfahrensschritt erfolgt ein Zusammenfügen S2 der Kontakteinheit 70 und der Trägervorrichtung 50 zu einer Buchsenvorrichtung 200 sowie Zusammenfügen des Basiskörpers 60, des Isolationskörpers 30 und der Klemmkontakteinheit 10 zu einer Steckervorrichtung 100.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können.
Die in den Ansprüchen aufgeführten Bezugszeichen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Steckverbindersystem (300) für eine Steckverbindung, umfassend mindestens eine Steckervorrichtung (100) und mindestens eine Buchsenvorrichtung (200), wobei die Steckervorrichtung (100) umfasst: - einen Basiskörper (60); - einen Isolationskörper (30), welcher dazu ausgebildet ist, eine beim Trennen oder beim Verbinden der Steckverbindung erzeugte Steckkraft (F) im Wesentlichen senkrecht auf dem Basiskörper (60) abzuleiten; und - eine Klemmkontakteinheit (10), welche eine Kontaktklemme aufweist und welche mit dem Isolationskörper (30) und dem Basiskörper (60) gekoppelt ist und welche zumindest teilweise von dem Isolationskörper (30) abgedeckt ist, und wobei die Buchsenvorrichtung (200) umfasst: - eine Kontakteinheit (70), welche mindestens zwei Kontaktstellen (71, 72) aufweist, welche jeweils dazu ausgebildet sind, mit der Klemmkontakteinheit (10) der Steckervorrichtung (100) beim Verbinden der Steckverbindung gekoppelt zu werden; und - eine Trägervorrichtung (50), welche dazu ausgebildet ist, die Kontakteinheit (70) an mindestens drei Auflagepunkten (52, 54, 56) zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (50) eine Kerbe (58) aufweist, wobei die Kontakteinheit (70) dazu ausgebildet ist, mittels eines Einrastens der Kontakteinheit (70) in die Kerbe (58) fixiert zu werden, und, dass beim Verbinden der Steckverbindung die Kontakteinheit (70)der Buchsenvorrichtung (200) mit der Klemmkontakteinheit (10) der Steckervorrichtung (100) gekoppelt ist.
Steckverbindersystem (300) nach Anspruch 1, wobei die Klemmkontakteinheit (10) als ein Schneidklemmverbinder ausgebildet ist.
Steckverbindersystem (300) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Klemmkontakteinheit (10) dazu ausgebildet ist, per Spritzgussverfahren zumindest teilweise von dem Isolationskörper (30) abgedeckt zu werden.
Steckverbindersystem (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klemmkontakteinheit (10) dazu ausgebildet ist, in den Isolationskörper (30) eingestochen zu werden.
Steckverbindersystem (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Basiskörper (60) dazu ausgebildet ist, über eine Lötverbindung oder über eine Einpressverbindung mit einer Leiterplatte kontaktiert zu werden.
Steckverbindersystem (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Buchsenvorrichtung (200)am Ende eines Kabels angeordnet ist und als eine Kupplung ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Steckverbindersystems nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Bereitstellen (S1) einer Kontakteinheit (70) und einer Trägervorrichtung (50) sowie Bereitstellen eines Basiskörpers (60), eines Isolationskörpers (30) und einer Klemmkontakteinheit (10); und - Zusammenfügen (S2) der Kontakteinheit (70) und der Trägervorrichtung (50) zu einer Buchsenvorrichtung (200) sowie Zusammenfügen des Basiskörpers (60), des Isolationskörpers (30) und der Klemmkontakteinheit (10) zu einer Steckervorrichtung (100).