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Die Erfindung betrifft einen Steckkontakt zur Anbindung eines Leiters an eine Leiterplatte, welche ein Kontaktloch zur Aufnahme des Steckkontaktes aufweist, mit einem Leiteranschlussabschnitt, an welchen der Leiter anbindbar ist, mit einem Steckabschnitt, der in das Kontaktloch einführbar ist, mit einem ersten Koppelabschnitt, der den Steckabschnitt und den Leiteranschlussabschnitt miteinander verbindet, wobei der Steckabschnitt wenigstens zwei einem gemeinsamen Ursprung entspringende, federrückstellelastische Kontaktfinger aufweist.
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Gattungsgemäße Steckkontakte werden genutzt, um in Kontaktträgern sogenannter Direktsteckverbinder eingesetzt zu werden. Als Direktsteckverbinder bezeichnet man Steckvorrichtungen, deren Kontakte Leiterabschnitte von Leiterplatten unmittelbar kontaktieren. So ist es beispielsweise im Stand der Technik seit langem bekannt, Steckverbinder unmittelbar auf den Leiterplattenrand aufzuschieben und dort endende Leiterbahnen elektrisch zu kontaktieren.
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Aus dem Stand der Technik ist es darüber hinaus bekannt, Leiterbahnen mit Bohrungen zu versehen, welche eine Kontaktzone bilden und dort Anschlusskontakte einzupressen. Diese Verbindungstechnik hat den Nachteil, dass sie nicht reversibel ist.
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DE 10 2009 042 385 A1 beansprucht und beschreibt einen Steckkontakt, welcher dazu geeignet ist, in derartige der Kontaktierung dienende Bohrungen oder Löcher in Leiterplatten eingesetzt zu werden. Dabei ist diese Form der Kontaktierung reversibel, der Kontakt ist also ohne größeren Aufwand aus dem Kontaktloch entfernbar. Der Kontakt weist hierzu dem Koppelabschnitt entspringende, federrückstellelastische Kontaktfinger auf. Diese werden unter Aufbau einer Federrückstellkraft in das Kontaktloch eingeschoben. Die Federrückstellkraft gewährleistet einerseits den Halt des Kontaktes im Kontakt, stellt aber insbesonder eine ausreichende Anlage der gegenseitigen Kontaktzonen und somit die ausreichende elektrische Kontaktierung sicher. Auf der den Kontaktfingern abgewandten Seite entspringt dem Koppelabschnitt der Leiteranschlussabschnitt, beispielsweise ein Crimpschuh, um den Anschlussleiter am Kontakt anzuschlagen.
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Mittels der in
DE 10 2009 042 385 A1 offenbarte Kontakte lassen sich Direktsteckverbinder herstellen, welche an beliebiger Stelle einer Leiterplatte – entsprechende Kontaktlöcher vorausgesetzt – reversibel aufsetzbar sind, ohne dass leiterplattenseitig ein Steckverbindergegenstück, beispielsweise eine Kontaktwanne, angebracht werden muss. Insoweit verstehen sich solche Steckverbinder als Weiterentwicklung der Einpresstechnik.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Kontakt für Direktsteckverbinder für die Anordnung in Kontaktträgern zu optimieren.
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Gelöst wird die Erfindung von einem Steckkontakt mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach der erste Koppelabschnitt Teil eines Montagerahmens ist, der einen in Steckrichtung durchgängigen Kanal umgrenzt.
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Der Montagerahmen bietet die Möglichkeit, als Halteteil zur Festlegung des Kontaktes im Kontaktträger zu dienen. Darüber hinaus bietet der Montagerahmen jedoch den wesentlichen Vorteil, dass er als Träger weiterer Bauteile die Funktionalität des Steckkontaktes erheblich erweitert.
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Dazu ist zunächst vorgesehen, dass der Montagerahmen einen zweiten Koppelabschnitt ausbildet, der insbesondere dem ersten Koppelabschnitt diametral gegenüberliegend angeordnet ist. Durch die Anordnung eines zweiten, dem ersten gegenüberliegend angeordneten Koppelabschnitt ist die Voraussetzung dafür geschaffen, dass dem Montagerahmen beispielsweise ein Leiteranschlussabschnitt entspringt, der sich zwar in Gegenrichtung zum Steckabschnitt erstreckt, zu diesem jedoch einen Versatz aufweist. Auf diese Weise ist es möglich zwei Leiteranschlussabschnitte für den Anschlusskontakt vorzusehen.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher der Montagerahmen eine Schneid-Klemm-Gabel als Leiteranschlussabschnitt trägt, die einem Koppelabschnitt entspringt, insbesondere, dass jedem Koppelabschnitt je eine Schneid-Klemm-Gabel entspringt. Die Schneidklemmtechnik hat sich für bestimmte Automatisierungsprozesse bei der Fertigung von Steckverbindern bewährt. Durch die Anordnung zweier Schneid-Klemm-Gabeln am Steckkontakt und deren Beabstandung über den Montagerahmen erhöht sich die Kontaktsicherheit zwischen Steckkontakt und Anschlussleiter erheblich.
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Insbesondere bei einem Steckabschnitt mit asymmetrisch ausgebildeten Kontaktfingern ist es sinnvoll, wenn der Montagerahmen ein Stabilisierungsteil trägt, welches dem zweiten Koppelabschnitt insbesondere richtungsgleich zum Steckabschnitt entspringt. Dieses Stabilisierungsteil stellt eine korrekte Ausrichtung des Steckabschnittes zunächst bei der Montage des Steckkontaktes im Kontaktträger sicher. Eingesetzt in einen Kontaktträger wirkt das Stabilisierungsteil beim eigentlichen Steckvorgang zudem Querkräften entgegen, die beispielsweise durch asymmetrisch ausgebildete Kontaktfinger hervorgerufen werden.
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Konkret ist vorgesehen, dass das Stabilisierungsteil eine Stabilisierungsgabel ist, deren Arme zur Abstützung an einem Kontaktträger dienen.
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Es ist weiter vorgesehen, dass der Montagerahmen ein Rastelement trägt, mittels dessen die Steckvorrichtung innerhalb eines Kontaktträgers anordenbar ist. Hierbei ist insbesondere daran gedacht, dass das Rastelement ein Rastnocken ist, welcher unmittelbar vom zweiten Koppelteil ausgebildet ist oder Teil eines dem Koppelteil entspringenden Rastblattes ist.
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Auch hier zeigt der Montagerahmen wesentliche Vorteile. Das Rastelement kann unabhängig von den eigentlichen Kontaktorganen für eine optimale Montage des Kontaktes in Kontaktträger angesetzt werden.
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Ferner ist vorgesehen, dass das Rastblatt als Stabilisierungsteil dient. Auf diese Weise wird die Bauteilanzahl reduziert, welche der Kontaktrahmen zu tragen hat.
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Vorgesehen ist ferner, dass der Montagerahmen ein Befestigungselement trägt, mittels dessen der Steckkontakt innerhalb eines Kontaktträgers zug- und/oder druckfest verankerbar ist.
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Schließlich ist es denkbar, dass das Stabilisierungsteil als zweiter Steckabschnitt gebildet ist.
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Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, woraus weitere Vorteile der Erfindung ersichtlich sind. Es zeigen:
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1 ein gattungsgemäßer Steckkontakt,
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2 und 3 ein erfindungsgemäßer Steckkontakt in perspektivischer Ansicht,
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4 ein Steckverbinder mit erfindungsgemäßen Steckkontakten in Explosionsansicht,
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5 der Steckverbinder gemäß 4 auf einer Leiterplatte in kontaktloser Stellung,
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6 der Steckverbinder gemäß 5 in Kontaktstellung,
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7 ein Längsschnitt durch den Steckverbinder gemäß 6.
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In den Figuren ist ein erfindungsgemäßer Kontakt insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen.
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In 1 ist ein gattungsgemäßer Kontakt 110 gezeigt, welcher einen Leiteranschlussabschnitt 111, einen Koppelabschnitt 112 sowie einen Steckabschnitt 113 umfasst. Der Steckabschnitt 113 umfasst zwei parallel zueinander ausgerichtete Kontaktfinger 114, die einem gemeinsamen Ursprung 115 entspringen und – ausgehend vom Koppelabschnitt 112 – nach unten gerichtet sind. Die Kontaktfinger 114 sind unterschiedlich ausgebildet. Der Kontaktfinger 114A ist länger als der Kontaktfinger 114B und bildet eine gegenüber dem Kontaktfinger 114B voreilende Kontaktspitze 116 aus. Auf der dem Steckabschnitt 113 abgewandten Seite des Koppelabschnitts 112 ist der Leiteranschlussabschnitt 111 als Schneid-Klemm-Gabel 117 ausgebildet, welche der elektrischen Anbindung eines nicht dargestellten Anschlussleiters dient.
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In den 2 und 3 ist der erfindungsgemäße Steckkontakt 110 gezeigt, wobei sich die Darstellungen in 2 und 3 insoweit unterscheiden als der Kontakt 10 um 180 Grad um seine Längsachse gedreht wurde. Der erfindungsgemäße Steckkontakt 10 lässt sich analog zum Kontakt in 1 in einen Leiteranschlussabschnitt 11, einen ersten Koppelabschnitt 12 sowie einen Steckabschnitt 13 unterteilen.
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Der vom ersten Koppelabschnitt 12 nach unten gerichtete Steckabschnitt 13 umfasst dieselben Kontaktfinger 14, die bereits in 1 dargestellt und beschrieben sind, welche einem gemeinsamen Ursprung 15 entstammen. Auch beim erfindungsgemäßen Kontakt ist der Kontaktfinger 114A ergänzt um einen Kontaktspitze 16, die gegenüber dem Kontaktfinger 14 in Steckrichtung voreilt. Somit ist der Finger 14A beim erfindungsgemäßen Kontakt länger als der Kontaktfinger 14B.
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Beim erfindungsgemäßen Kontakt ist der erste Koppelabschnitt 12 jedoch Teil eines Montagerahmens 17, welcher einen in Steckrichtung offenen Kanal umgrenzt und sich somit quer zur Steckrichtung erstreckt.
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Der Montagerahmen 17 bildet zwei in entgegengesetzte Richtung dem Koppelabschnitt 12 entspringende Montagearme 18 aus, die sich quer zur Steckrichtung erstrecken und mit ihren Enden in einem zweiten Koppelabschnitt 19 zusammengeführt sind. Da der Steckkontakt 10 ein Stanz-Biegeteil ist, ist der Montagearm 18A zweiteilig ausgebildet, wohingegen der Montagearm 18B einstückig ist.
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Der Montagerahmen 17 ist in vielfältiger Weise nutzbar. Zunächst ist es denkbar, dass der Steckkontakt 10 mittels des Montagerahmens in einem Kontaktträger gelagert ist, wobei der Montagerahmen 17 beispielsweise reib-, kraft-, oder formschlüssig einen kontaktträgerseitigen Haltezapfen umgreifen kann.
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In der besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dient der Montagerahmen 17 jedoch dazu, weitere, den Steckkontakt 10 mit vorteilhaften Eigenschaften ausstattende Bauteile zu tragen. Zunächst sei darauf hingewiesen, dass mittels des Montagerahmens 17 im Bereich des Leiteranschlussabschnitts 11 zwei Leiteranschlussbauteile 20 angeordnet sein können, wobei ein ersten Leiteranschlussbauteil 20 dem ersten Koppelabschnitt 12 und eine zweites Leiteranschlussbauteil 20 dem zweiten Koppelabschnitt 19 entspringt. Der in den 2 bis 7 dargestellte Kontakt 10 nutzt diesen Vorteil, um eine erste Schneid-Klemm-Gabel 21 und eine zweite Schneid-Klemm-Gabel 22 bereitzustellen und somit bei der Kontaktierung von nicht dargestellten Anschlussleitern eine höhere Kontaktsicherheit und einen besseren elektrischen Übergang zu gewährleisten.
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Dem zweiten Koppelabschnitt 19 entspringt ebenfalls in Steckrichtung ein Stabilisierungsteil 23, welches mit einer korrespondierenden Ausnehmung in einem Kontaktträger zusammenwirkt. Vorliegend ist es als Stabilisierungsgabel 24 ausgebildet, deren Gabelarme zusätzlich nach außen weisende Verdickungen tragen, mittels derer die Stabilisierungsgabel 24 in einer korrespondierenden Kontaktträgerausnehmung gehalten ist.
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Das Stabilisierungsteil 23 wirkt zunächst beim Einschieben des erfindungsgemäßen Steckkontaktes 10, indem es dem Steckkontakt 10 und insbesondere dessen Steckabschnitt 13 eine lediglich Fertigtoleranzen tolerierende Ideallage aufzwingt.
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Das Stabilisierungsteil 23 wirkt jedoch auch beim Aufsetzung eines Steckverbinders auf eine Leiterplatte, indem es die der asymmetrischen Formgebung der Kontaktfinger 14A und 14B geschuldeten Querkräfte abfängt und ein Verkippen des Steckkontaktes 10 innerhalb des Kontaktträgers beim Steckvorgang verhindert.
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Das Stabilisierungsteil 23 hat darüber hinaus eine weitere Funktion. Es trägt einen Rastnocken 26 und kann selbst federrückstellelastische Eigenschaften aufweisen. Mit Hilfe des Rastnockens kann der Steckkontakt 10 durch ein geeignetes Gegenbauteil auf Seiten des Kontaktträgers beispielsweise in einer Vormontagestellung gehalten werden, welche den Steckverbinder 10 selbst für die Kontaktierung der Anschlussleitungen vorbereitet.
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Schließlich trägt der Montagerahmen 17 Befestigungselemente 27 in Form von Hakenteilen 28. Je ein Hakenteil 28 ist auf einem Montagearm 18a, b entgegen der Steckrichtung angeordnet und dient der druck- und/oder zugfesten Verankerung des Steckkontakts 10 in einem Kontaktträger.
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In den 4 bis 7 ist ein Steckverbinder 40 zur Kontaktierung einer Leiterplatte 80 dargestellt. Der Steckverbinder 40 besteht aus einem Kontaktträger 41 mit Leitereinschubkanälen 42, Rastbohrungen 43 sowie Vorrastöffnungen 44. In Steckrichtung eilen dem Kontaktträger 41 Spreizzapfen 45 vor, die der Befestigung des Steckverbinders 40 auf der Leiterplatte 80 dienen. Rastprofile 46 wirken mit Raststegen 47 einer Sicherungshaube 48 zusammen.
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Die Sicherungshaube 48 verfügt ihrerseits über Spreizbolzen 49 sowie über Kodierstifte 50. Mittels Hakenteilen 51 können mehrere Steckverbinder 40 untereinander zu einer Steckverbinderkette zusammengefügt werden. 4 zeigt darüber hinaus eine Reihe erfindungsgemäßer Steckkontakte 10, welche zur Anordnung im Kontaktträger 41 vorgesehen sind.
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Die exemplarisch dargestellte Leiterplatte 80 verfügt über verschiedene Öffnungen. Hierzu zählen zunächst Kodierbohrungen 81, die mit den Kodierstiften 50 zusammenwirken, Befestigungsbohrungen 82, welche die Spreizzapfen 45 des Kontaktträgers 41 aufnehmen sowie Kontaktlöcher 83, in welche die Kontaktfinger 14 der Steckkontakte 10 eingreifen.
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Bei der Montage des Steckverbinders werden die Kontakte 10 zunächst in eine Vormontagestelle in den Kontaktträger 41 eingeschoben. In dieser halten die Rastnocken 26 in den Vorrastöffnungen 44 des Kontaktträgers 41. In dieser Vormontagestellung befinden sich die Schneid-Klemm-Gabeln 21/22 unterhalb der Leitereinschubkanäle 42.
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In einem nächsten Montageschritt kann die Sicherungshaube 48 durch Eingriff der Raststege in das in Steckrichtung voreilende Rastprofil 46 am Kontaktträger 41 festgelegt werden. Der auf diese Weise vormontierte Steckverbinder 40 wird nunmehr mit Anschlussleitern versehen, die in die Leitereinschubkanäle 42 eingesetzt werden.
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Sodann werden die Steckkontakte 10 entgegen der Steckrichtung weiter in den Kontaktträger 41 eingeschoben, wobei die Rastnocken 26 in die Rastbohrungen 43 eingreifen. Die Scheid-Klemm-Gabeln 21/22 tauchen in die Leitereinschubkanäle 42 ein und durchtrennen die Isolierung der Anschlussleiter, wodurch es zu einer elektrischen Kontaktierung kommt. Die Hakenteile 28 greifen in korrespondierende Konturen auf Seiten des Kontaktträgers 41 ein und halten die Steckkontakte 10 zug- und ggf. drucksicher im Kontaktträger 41. Wahlweise kann die Sicherungshaube 48 auch nach dem Einsetzen der Anschlussleiter und dem Verschieben der Steckkontakte von ihrer Vormontagestellung in ihre Endlage erfolgen.
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Der fertig konfektionierte Steckverbinder 40 ist in 5 dargestellt und auf die Leiterplatte 80 aufgesetzt. Auf die Darstellung der Anschlussleiter wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Beim Aufsetzen des Steckverbinders 40 auf die Leiterplatte 80 sind die Kodierstifte 50 mit den Kodierbohrungen 81 fluchtend auszurichten. Sofern die Anzahl und Ausrichtung der Kodierstifte 50 nicht mit Anzahl und Ausrichtung der Kodierbohrungen 81 übereinstimmt ist ein Aufsetzen des Steckverbinders 40 auf die Leiterplatte 80 nicht möglich, so dass auch der nachfolgende Kontaktiervorgang nicht erfolgen kann. Sofern die Kodierstifte 50 in die Kodierbohrung 81 der Leiterplatte eingreifen sind die Spreizzapfen 45 oberhalb der Befestigungsbohrungen 82 angeordnet. Ebenso sind die Steckkontakte 10 oberhalb der Kontaktlöcher 43 angeordnet.
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Zur Kontaktierung der Steckkontakte 10 mit den Kontaktlöchern 83 wird nunmehr der Kontaktträger 41 in Steckrichtung in die Sicherungshaube 48 eingedrückt. Bei diesem Vorgang tauchen die Kontaktfinger 14 der Kontakte 10 in die Kontaktlöcher 83 ein. Die Spreizzapfen 45 gelangen in die Befestigungsbohrungen 82. Die Spreizbolzen 49 der Sicherungshaube 48 kooperieren mit den Spreizzapfen 45 um einen Hintergriff selbiger unter die Unterseite der Leiterplatte 80 zu gewährleisten. Diese Kontaktstellung des Steckverbinders 40 in der Leiterplatte 80 ist in 6 gezeigt.
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7 zeigt eine Schnittdarstellung durch den in Kontaktstellung befindlichen Steckverbinder 40. Deutlich sichtbar ist hier zum einen der Eingriff der Kontaktfinger 14 in die Kontaktlöcher 83, ebenso wie das Einsitzen der Spreizzapfen 45 in den Befestigungsbohrungen 82. Auch ist dargestellt, wie die Spreizbolzen 49 mit den Spreizzapfen 45 zusammenwirken.
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Zusammenfassend zeigt die Beschreibung des Ausführungsbeispiels insbesondere im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Steckkontakt 110, welche vielfältigen Vorteile mit dem erfindungsgemäß am Steckkontakt 10 angeordneten Montagerahmen 17 verwirklicht werden können. Auf diese Weise bietet der Montagerahmen 17 die Grundvoraussetzung, einen hinsichtlich seiner Funktionalität deutlich erweiterbaren Steckkontakt 10 zu schaffen.
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Bezugszeichenliste
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- 110
- gattungsgemäßer Steckkontakt
- 111
- Leiteranschlussabschnitt
- 112
- Koppelabschnitt
- 113
- Steckabschnitt
- 114
- Kontaktfinger
- 115
- Ursprung von 114
- 116
- Kontaktspitze
- 117
- Schneid-Klemm-Gabel
- 10
- Steckkontakt
- 11
- Leiteranschlussabschnitt
- 12
- Koppelabschnitt
- 13
- Steckabschnitt
- 14
- Kontaktfinger
- 15
- Ursprung
- 16
- Kontaktspitze
- 17
- Montagerahmen
- 18
- Montagearm
- 19
- zweiter Koppelabschnitt
- 20
- Leiteranschlussbauteile
- 21
- erste Schneid-Klemm-Gabel
- 22
- zweite Schneid-Klemm-Gabel
- 23
- Stabilisierungsteil
- 24
- Stabilisierungsgabel
- 25
- Gabelarm
- 26
- Rastnocken
- 27
- Befestigungselemente
- 28
- Hakenteil
- 40
- Steckverbinder
- 41
- Kontaktträger
- 42
- Leitereinschubkanal
- 43
- Rastbohrung
- 44
- Vorrastöffnung
- 45
- Spreizzapfen
- 46
- Rastprofil
- 47
- Raststeg
- 48
- Sicherungshaube
- 49
- Spreizbolzen
- 50
- Kodierstift
- 51
- Hakenteil
- 80
- Leiterplatte
- 81
- Kodierbohrung
- 82
- Befestigungsbohrung
- 83
- Kontaktloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009042385 A1 [0004, 0005]
