DE102016004170A1 - Plug connection with clearance compensation in all three spatial axes - Google Patents
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Abstract
Steckverbinder (1) mit zumindest einem Kontaktpartner (50), der in einem Steckerteil (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (3) über spielausgleichende Verbindungsmittel mit einem Basisteil (2) des Steckverbinders (1) sowie der zumindest eine Kontaktpartner (50) mit einem zugehörigen spielausgleichenden Brückenverbinder (4), der in dem Basisteil (2) angeordnet ist, verbunden ist.Connector (1) with at least one contact partner (50) which is arranged in a plug part (3), characterized in that the plug part (3) via play compensating connection means with a base part (2) of the connector (1) and the at least one contact partner (50) is connected to an associated clearance compensating bridge connector (4) disposed in the base part (2).
Description
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit zumindest einem Kontaktpartner, der in einem Steckerteil angeordnet ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a connector having at least one contact partner, which is arranged in a plug part, according to the features of the preamble of
Es sind Steckverbindungen bekannt, die aus einem Steckverbinder und einem damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder bestehen, wobei in dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder jeweils einander korrespondierende Kontaktpartner angeordnet sind. Bei einem Steckverbinder, genauso wie bei einem Gegensteckverbinder, hat der Kontaktpartner zwei Endbereiche. Mit dem einen Endbereich in Richtung der Steckseite wird er mit seinem Kontaktpartner auf der Gegenseite zusammengesteckt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Kontaktstift des Steckverbinders und eine Kontaktbuchse in dem Gegensteckverbinder. Auf der der Steckseite abgewandten Seite ist der Kontaktpartner beispielsweise am Ende eines elektrischen Leiters einer Leitung angeschlagen, zum Beispiel durch Verlöten, Vercrimpen oder dergleichen. Auf die elektrische Leitung wirken während des Betriebes der Steckverbindung hohe Zug- und Druckkräfte. Außerdem ist im Betrieb der Steckverbindung, das heißt bei zusammengestecktem Steckverbinder mit Gegensteckverbinder, immer eine Relativbewegung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder gegeben, alleine schon aufgrund von Temperaturschwankungen, Vibrationen und der-gleichen. Das bedeutet, dass auf den Bereich, in dem der Kontaktpartner des Steckverbinders mit dem Kontaktpartner des Gegensteckverbinders zusammengesteckt ist, immer wieder Kräfte einwirken, die unerwünscht sind, weil sie den einwandfreien elektrischen Kontakt beeinträchtigen.There are plug connections are known, which consist of a connector and a mating connector mating therewith, wherein in the connector and the mating connector each corresponding contact partner are arranged. In a connector, as well as a mating connector, the contact partner has two end portions. With one end portion in the direction of the plug-in side, it is plugged together with its contact partner on the opposite side. This is, for example, a contact pin of the connector and a contact socket in the mating connector. On the side facing away from the plug side of the contact partner is struck, for example, at the end of an electrical conductor of a line, for example by soldering, crimping or the like. On the electrical line act during operation of the connector high tensile and compressive forces. In addition, in the operation of the connector, that is plugged connector with mating connector, always given a relative movement between the connector and mating connector, alone due to temperature fluctuations, vibration and the same. This means that acting on the area in which the contact partner of the connector with the contact partner of the mating connector, again and again act forces that are undesirable because they affect the proper electrical contact.
Um die auf die elektrische Leitung wirkenden Zug- und Druckkräfte aufzufangen ist schon an entsprechende Zugentlastungen gedacht worden. Bei diesen Zugentlastungen wird der Kabelmantel der elektrischen Leitung mit dem Gehäuse des Steckverbinders fest verbunden, um keine Relativbewegung zwischen dem elektrischen Leiter des Kabels und dem daran angeschlossenen Kontaktpartner zuzulassen. Allerdings sind diese Maßnahmen zur Zugentlastung sehr aufwändig und deshalb oftmals nicht zufriedenstellend, da das Material des Kabelmantels aus einem elastisch verformbaren Material besteht und sich nicht dauerhaft und ortsfest an dem Gehäuse (wie zum Beispiel dem Steckerteil) des Steckverbinders befestigen lässt. Daher kommt es immer wieder zu Relativbewegungen zwischen dem Kontaktpartner des Steckverbinders und dem zugehörigen gesteckten Kontaktpartner des Gegensteckverbinders, woraus in nachteiliger Weise Kontaktschwierigkeiten und damit eine nicht optimale Stromübertragung bzw. Signalverarbeitung stattfinden kann.In order to absorb the tensile and compressive forces acting on the electrical line has already been thought of corresponding strain reliefs. In this strain reliefs, the cable sheath of the electrical cable is firmly connected to the housing of the connector to allow no relative movement between the electrical conductor of the cable and the contact partner connected thereto. However, these measures for strain relief are very complex and therefore often unsatisfactory, since the material of the cable sheath consists of an elastically deformable material and can not be fixed permanently and fixed to the housing (such as the plug part) of the connector. Therefore, it always comes back to relative movements between the contact partner of the connector and the associated mated contact partner of the mating connector, which can take place in a disadvantageous contact difficulties and thus a non-optimal power transmission or signal processing.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder dahingehend zu verbessern, dass die genannten Nachteile vermieden werden.The invention is therefore based on the object to improve a connector to the effect that the disadvantages mentioned are avoided.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is solved by the features of
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steckerteil des Steckverbinders über spielausgleichende Verbindungsmittel mit einem Basisteil des Steckverbinders sowie der zumindest eine Kontaktpartner mit einem zugehörigen spielausgleichenden Brückenverbinder, der in dem Basisteil angeordnet ist, verbunden ist. In mechanischer Hinsicht sind das Steckerteil und das Basisteil über spielausgleichende Verbindungs-mittel miteinander verbunden, um somit eine Entkopplung zwischen dem Kontaktpartner, der in dem Steckerteil angeordnet ist, und dem Basisteil, welches ebenfalls Bestandteil des Steckverbinders ist, zu bewirken. Zwischen Steckerteil und Basisteil ist aufgrund der spielausgleichenden Verbindungsmittel zwar eine Lagezuordnung dieser beiden Teile zueinander gegeben, wobei es jedoch trotzdem möglich ist, dass sich diese beiden Teile in einem gewünschten und maximal zulässigen Maß relativ zueinander bewegen können. Dieses Maß ist so gewählt, dass zum Beispiel das Basisteil die auf es einwirkenden Zug- und Druckkräfte der Leitung, an der es angeschlossen ist, aufnimmt und nicht an das Steckerteil überträgt. Infolge dessen ist in vorteilhafter Weise der Kontaktpartner, der in dem Steckerteil angeordnet ist, entkoppelt von dieser Bewegung des Basisteiles aufgrund der einwirkenden Kräfte, sodass dadurch der Kontaktpartner des Steckverbinders immer in seiner Sollposition in dem Kontaktpartner des Gegensteckverbinders verbleibt. Zusätzlich zu dieser mechanischen Entkopplung ist es erforderlich, auch eine Entkopplung bezüglich des zumindest einen Kontaktpartners des Steckverbinders von der Leitung oder dergleichen, an der er angeschlagen ist, vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist der zumindest eine Kontaktpartner mit einem spielausgleichenden Brückenverbinder verbunden, der in dem Basisteil angeordnet ist. Der Brückenverbinder seinerseits ist auf der dem Kontaktpartner abgewandten Seite mit dem elektrischen Leiter der Leitung, einer Platine oder vergleichbarem verbunden. Wenn also auf den Brückenverbinder, der in dem Basisteil angeordnet ist, und damit auch auf das Basisteil Kräfte einwirken, werden diese in vorteilhafter Weise sowohl von dem Steckerteil als auch von dem Kontaktpartner, der in dem Steckerteil angeordnet ist, entkoppelt. Das bedeutet, dass das Steckerteil mit dem darin angeordneten Kontaktpartner immer in seiner eingesteckten Lage in dem Gegensteckverbinder verbleibt, auch wenn auf den Steckverbinder Kräfte, insbesondere Zug- oder Druckkräfte, einwirken, weil diese über die spielausgleichenden Verbindungsmittel zwischen Steckerteil und Basisteil sowie über den zugehörigen spiel-ausgleichenden Brückenverbinder entkoppelt werden.According to the invention, it is provided that the plug part of the connector is connected via play compensating connection means with a base part of the connector as well as the at least one contact partner with an associated play compensating bridge connector, which is arranged in the base part. In mechanical terms, the plug part and the base part are connected to each other via play compensating connection means, thus to effect a decoupling between the contact partner, which is arranged in the plug part, and the base part, which is also part of the connector. Although a positional assignment of these two parts is given to each other between the plug part and the base part due to the play compensating connecting means, it is nevertheless possible that these two parts can move relative to one another in a desired and maximum permissible extent. This dimension is chosen so that, for example, the base part absorbs the tensile and compressive forces of the line to which it is connected and does not transmit it to the plug part. As a result, the contact partner, which is arranged in the plug part, decoupled from this movement of the base part due to the forces acting, so that thereby the contact partner of the connector always remains in its desired position in the contact partner of the mating connector. In addition to this mechanical decoupling, it is also necessary to decouple with respect to the at least one contact partner of the connector from the line or the like at which it is struck. For this purpose, the at least one contact partner is connected to a clearance-compensating bridge connector, which is arranged in the base part. The bridge connector in turn is connected on the side facing away from the contact partner with the electrical conductor of the line, a board or the like. Thus, if forces act on the bridge connector, which is arranged in the base part, and thus also on the base part, these are advantageously decoupled both from the plug part and from the contact partner, which is arranged in the plug part. This means that the plug part with the contact partner arranged therein always remains in its inserted position in the mating connector, even if forces, in particular tensile or compressive forces act on the plug connector because they act via the play compensating connection means between plug part and base part and over the associated game-balancing bridge connectors are decoupled.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass dann, wenn bisher von einem Kontaktpartner und einem Brückenverbinder des Steckverbinders die Rede war, selbstverständlich auch mehrere Kontaktpartner und zugehörige Brückenverbinder, die zum Beispiel mehrfach in einer Reihe oder auch mehrfach in mehreren Reihen zueinander angeordnet sein können, vorhanden sein können.For the sake of completeness it should be mentioned that, if so far from a contact partner and a bridge connector of the connector was mentioned, of course, several contact partners and associated bridge connector, which may be arranged several times in a row or several times in several rows to each other, for example could be.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein Kontaktpartner eines Gegensteckverbinders, in den der Steckverbinder einsteckbar ist, zur Aufnahme eines Endbereiches des Brückenverbinders, insbesondere dessen Kontaktpartner, als Gabelkontakt ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass dadurch, dass der Endbereich des Brückenverbinders, der beispielsweise flach aus-gebildet ist, zwischen den beiden Gabeln des Gabelkontaktes angeordnet ist und da-mit eine Bewegung des Endbereiches des Brückenverbinders zumindest in zwei Richtungen (insbesondere in Axialrichtung des Gabelkontaktes und quer dazu) möglich ist. Idealerweise ist der Gabelkontakt auch so gestaltet, dass auch eine Bewegung des Endbereiches des Brückenverbinders senkrecht zu der Längsausrichtung des Gabelkontaktes gegeben ist. Hierzu ist der Gabelkontakt derart ausgebildet und in dem Steckerteil angeordnet, dass seine beiden gabelförmigen Enden frei in ihrer Bewegung sind und nicht von dem Steckerteil begrenzt werden, wohingegen ein demgegenüber abgewandter Endbereich des Gabelkontaktes fest in dem Steckerteil angeordnet ist.In a further development of the invention is a contact partner of a mating connector, in which the connector is inserted, for receiving an end portion of the bridge connector, in particular its contact partner, is designed as a fork contact. This has the advantage that the fact that the end region of the bridge connector, which is formed flat, for example, between the two forks of the fork contact is arranged and thus with a movement of the end portion of the bridge connector at least in two directions (in particular in the axial direction of the fork contact and across) is possible. Ideally, the fork contact is also designed so that a movement of the end portion of the bridge connector is given perpendicular to the longitudinal direction of the fork contact. For this purpose, the fork contact is formed and arranged in the plug part, that its two forked ends are free in their movement and are not limited by the plug part, whereas a contrast end facing away from the fork contact is fixedly disposed in the plug part.
In Weiterbildung der Erfindung ist der spielausgleichende Brückenverbinder in einem freien Bereich zwischen dem Basisteil und dem Steckerteil bogenförmig ausgebildet. Vorzugsweise hat der Brückenverbinder in Längsrichtung durchgehend eine gerade Gestaltung, wobei diese gerade Gestaltung an geeigneter Stelle, nämlich freiliegend zwischen dem Basisteil und dem Steckerteil, bogenförmig ausgebildet ist. Mit der bogenförmigen Ausgestaltung ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass der länglich gestaltete Brückenverbinder in einem gewünschten Maß in sich gestaucht werden kann, um nicht nur einen Spielausgleich zu realisieren, sondern um auch zu ermöglichen, dass das Basisteil und das Steckerteil während der Montage zusammengebracht werden können. Denn das Steckerteil und das Basisteil sind zwei voneinander getrennte Elemente, die zum Beispiel in einem Gehäuse des Steckverbinders gemeinsam montiert werden. Hierbei wird vorzugsweise das Basisteil fest in dem Gehäuse angeordnet, wohingegen das Steckerteil bewegbar in dem Gehäuse angeordnet ist, um eine Entkopplung wie schon geschildert zu ermöglichen (oder umgekehrt).In a further development of the invention, the clearance compensating bridge connector is arc-shaped in a free area between the base part and the plug part. Preferably, the bridge connector has a straight configuration in the longitudinal direction, wherein this straight design at a suitable location, namely exposed between the base part and the plug part, is arcuate. With the arcuate configuration, it is advantageously possible that the elongated bridge connector can be compressed to a desired degree in order not only to realize a clearance compensation, but also to allow the base part and the plug part brought together during assembly can be. Because the plug part and the base part are two separate elements that are mounted together, for example, in a housing of the connector. In this case, preferably, the base part is fixedly arranged in the housing, whereas the plug part is movably arranged in the housing in order to enable a decoupling as already described (or vice versa).
Das Steckerteil und das Basisteil werden getrennt voneinander gefertigt (zum Beispiel in einem Kunststoffspritzgussverfahren), wobei gleichzeitig mit der Fertigung dieser beiden Teile oder auch danach der zumindest eine Kontaktpartner bzw. der zugehörige zumindest eine Brückenverbinder in seinem zugehörigen Teil angeordnet wird. Alternativ dazu ist es ebenfalls möglich, das Steckerteil und das Basisteil in einem einzigen Schritt gemeinsam herzustellen (zum Beispiel in einer Form zu gießen oder in einer Form im Kunststoffspritzgussverfahren zu erzeugen). Nach der Herstellung ist es noch erforderlich, diese beiden Teile spielausgleichend zusammenzubringen. Hierzu ist in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass als die spielausgleichenden Verbindungsmittel das Steckerteil zumindest einen in Richtung des Basisteiles Rasthaken und das Basisteil eine mit dem Rasthaken korrespondierende Ausnehmung aufweist. Besonders bevorzugt sind beabstandet und seitlich zueinander zwei Rasthaken an dem Steckerteil vorhanden, die in zugehörige Ausnehmungen des Basisteiles eingreifen. Der Rasthaken und die korrespondierende Ausnehmung sind dabei so gestaltet, dass dann, wenn der Rasthaken in die Ausnehmung eingreift, die beiden Teile zueinander festgelegt sind, wobei entweder keine Bewegung oder jedoch immer noch eine axiale Bewegung dieser beiden Teile zueinander möglich ist. Außerdem ist die längliche Erstreckung der Ausnehmung größer als die längliche Erstreckung des Rasthakens, sodass quer zu der Längsrichtung von Basisteil und Steckerteil senk-recht dazu eine Bewegung möglich ist. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass dann, wenn Steckerteil und Basisteil über Rasthaken und Ausnehmung miteinander verbunden worden sind, gleichzeitig auch der Endbereich, also zum Beispiel der flächig geformte Kontaktpartner zur Aufnahme des Gabelkontaktes des Gegensteckverbinders, des Brückenverbinders in den zu-gehörigen Aufnahmebereich des Steckerteiles Kontaktpartners eingesetzt wird oder umgossen, umspritzt oder dergleichen wird. Beim Zusammenstecken des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder wird in bevorzugter Weise der flächig gestaltete Endbereich des Brückenverbinders in den Aufnahmebereich des Gabelkontaktes eingesetzt. Dabei wird die Lage des flächig gestalteten Endbereiches des Brückenverbinders so im Bereich des Gabelkontaktes gewählt, dass keine Relativbewegung in Längsrichtung möglich ist, auch dann, wenn der Rasthaken des Steckerteiles in die Ausnehmung des Basisteiles ein-gegriffen hat, weil der bogenförmige Bereich des Brückenverbinders den Spielausgleich in zumindest zwei Achsen oder auch in allen drei Raumachsen bewirkt. Als Alternative ist denkbar, dass das Steckerteil die Ausnehmung und das Basisteil den korrespondierenden Rasthaken aufweist. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Steckerteil an einer Stelle den Rasthaken und an einer anderen Stelle eine Ausnehmung aufweist, wozu dann das Basisteil korrespondierend dazu Rasthaken bzw. Ausnehmung aufweist.The plug part and the base part are manufactured separately from each other (for example in a plastic injection molding process), wherein at least one contact partner or the associated at least one bridge connector is arranged in its associated part simultaneously with the production of these two parts or afterwards. Alternatively, it is also possible to make the male part and the base part together in a single step (for example, to cast in a mold or to produce in a mold by plastic injection molding). After production, it is still necessary to bring these two parts together to balance the game. For this purpose, it is provided in a particular embodiment of the invention that has the plug part at least one in the direction of the base part latching hook and the base part a corresponding with the latching hook recess as the play compensating connecting means. Particularly preferred are spaced and laterally to each other two latching hooks on the plug part present, which engage in associated recesses of the base part. The latching hook and the corresponding recess are designed so that when the latch hook engages in the recess, the two parts are fixed to each other, either no movement or however still an axial movement of these two parts to each other is possible. In addition, the elongate extent of the recess is greater than the elongated extent of the latching hook, so that perpendicular to the longitudinal direction of the base part and plug part perpendicular to a movement is possible. It should be noted that when connector part and base part have been connected to each other via latching hook and recess, at the same time the end region, so for example the area-shaped contact partner for receiving the fork contact of the mating connector, the bridge connector in the associated recording area of the plug part Contact partner is used or cast, molded or the like. When plugging the connector with the mating connector of the flat designed end portion of the bridge connector is inserted into the receiving area of the fork contact in a preferred manner. The position of the flat-shaped end portion of the bridge connector is selected in the region of the fork contact that no relative movement in the longitudinal direction is possible, even if the latching hook of the plug part in the recess of the base part has seized, because the arcuate portion of the bridge connector the Play compensation effected in at least two axes or in all three spatial axes. As an alternative, it is conceivable that the plug part has the recess and the base part has the corresponding latching hook. It is likewise conceivable for the plug part to have the latching hook at one point and a recess at another point, what then the base part corresponding to locking hooks or recess has.
In den weiteren Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung angegeben, aus denen sich entsprechende Vorteile ergeben.In the further subclaims further embodiments of the invention are given, from which there are corresponding advantages.
Außerdem werden diese weiteren Ausgestaltungen im Folgenden weiter erläutert und sind entsprechend in den Figuren gezeigt.In addition, these further embodiments are further explained below and are shown in the figures accordingly.
Der Steckverbinder
Bei dem bisher gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden freien Enden des als Gabelkontakt ausgebildeten Kontaktpartners
In
Es ist jedoch nicht nur ein axialer Spielausgleich möglich, wie dies dem Detail D in
Zur Realisierung des Steckverbinders
Bei dieser besonderen Ausführungsform sind in entsprechender Anzahl (Anzahl gleich 1 oder größer als 1) Brückenverbinder
In besonders vorteilhafter Weise sind jeweils ein Brückenverbinder
Bei der Ausführungsform gemäß
In etwa analog dazu ist das Steckerteil
Die Aufnahmeelemente
Auf diese Art und Weise wird ein Einlegeteil ET1 gebildet, wie es in
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass der Endbereich des Einlegeteiles ET1, der in
Das Einlegeteil ET1, wie es in
Der Aufbau, die Herstellung und das Endresultat eines mehrreihigen Steckverbinders ist in
Hierzu werden zwei Einlegeteile ET1, wie sie in
Nachdem die beiden Einlegeteile ET1 und ET2 (entweder identisch, wie in
Die Verbindung der beiden Einlegeteile ET1 und ET2 über Rastmittel hat den Vorteil einer besonders schnellen Montage, wobei alternativ oder ergänzend zu solchen Rastmitteln auch andere Verbindungsmittel oder Verbindungsmethoden (wie zum Beispiel Verkleben, Verschweißen oder dergleichen) denkbar sind.The connection of the two inserts ET1 and ET2 via locking means has the advantage of a particularly fast assembly, as an alternative or in addition to such locking means, other connecting means or connection methods (such as gluing, welding or the like) are conceivable.
Die genaue Lagepositionierung der beiden Einlegeteile ET1 und ET2 zueinander kann zum Beispiel über Positionierhilfen
Während es grundsätzlich denkbar ist, dass das fertige Einlegeteil FET gemäß
In
Die endgültige Montage erfolgt dadurch, dass gemäß
Zur Verdeutlichung der Einsatzbereiche des Steckverbinders
Zusammenfassend ist noch einmal festzustellen, dass mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Steckverbinders
In der bisherigen allgemeinen Beschreibung und auch in der Beschreibung zu den
Im Folgenden wird anhand der
Der in der
Die Ausführungsform des Steckverbinders
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SteckverbinderConnectors
- 22
- Basisteilbase
- 33
- Steckerteilplug part
- 44
- Brückenverbinderbridge connector
- 55
- Kontaktpartner (des Gegensteckverbinders)Contact partner (of the mating connector)
- 5050
- Kontaktpartner (des Steckerteiles)Contact partner (of the plug part)
- 66
- Rasthakenlatch hook
- 77
- Ausnehmungrecess
- 88th
- Aufnahmeelementreceiving element
- 99
- Aufnahmeelementreceiving element
- 1010
- Aufnahmeelementreceiving element
- 1111
- Rasthakenlatch hook
- 1212
- Rasthakenlatch hook
- 1313
- Rasthakenlatch hook
- 1414
- Ausnehmungrecess
- 1515
- Ausnehmungrecess
- 1616
- Ausnehmungrecess
- 1717
- Positionierhilfepositioning
- 1818
- Verfahrwegtraverse
- 1919
- Kontaktstiftecontact pins
- 2020
- Rasthakenlatch hook
- 2121
- Stecksockelsocket
- DD
- Detailansichtdetailed view
- ET1ET1
- Einlegeteilinsert
- ET2ET2
- Einlegeteilinsert
- FETFET
- fertiges Einlegeteilfinished insert
- S1S1
- erste Steckseitefirst plug-in page
- S2S2
- zweite Steckseitesecond plug-in page
Claims (10)
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EP3079207A1 (en) | 2016-10-12 |
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