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Die vorliegende Erfindung betrifft einen IDC-Schneidkontakt für eine Steckverbindereinheit mit einem Schneidkontaktbereich zur Kopplung und Kontaktierung mit einem isolierten Kabel und mit einem Verbindungsbereich zur Verbindung des IDC-Schneidkontakts mit einem Steckverbinderkörper der Steckverbindereinheit. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine IDC-Steckverbindereinheit mit einem solchen IDC-Schneidkontakt.
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Elektrische Steckverbindereinheiten sind in der Elektroindustrie und auch im Automobilbereich weit verbreitet, wobei im Automobilbereich Steckverbindereinheiten im Motorraum und im Bereich der Karosserie großen Belastungen und korrosiven Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Entsprechend müssen Steckverbindereinheiten für Kraftfahrzeuge aufgrund des erhöhten Spitzdrucks, der bei hohen Geschwindigkeiten auftreten kann, eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Eindringen von Medien, insbesondere von Wasser, aufweisen. Daher werden in Kraftfahrzeugen vielfach Quetschverbindungen eingesetzt, die neben relativ hohen Herstellungskosten auch eine aufwändige Montage erfordern. Darüber hinaus werden in Kraftfahrzeugen auch montagefreundliche abgedichtete Steckverbindereinheiten mit IDC-Schneidkontakten eingesetzt.
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Aus der Druckschrift
DE 103 28 659 A1 ist beispielsweise eine elektrische Steckverbindereinheit bekannt, bei der ein elektrischer Leiter zwischen einem Basisteil und einem separaten Gehäusedeckel angeordnet ist, wobei der elektrische Leiter im Bereich des Gehäusedeckels auf einen IDC-Schneidkontakt (Insulation Displacement Connection - IDC) gesteckt wird. Beim Aufstecken des separaten Gehäusedeckels mit den darin befindlichen elektrischen Leitern werden die IDC-Schneidkontakte mit entsprechenden Kontaktstiften, die aus dem Basisteil hervorragen, elektrisch leitend verbunden. Neben der elektrischen Kontaktierung des elektrischen Leiters wird der Innenraum dieser Steckverbindereinheit mit den Schneidkontaktverbindungen durch den Gehäusedeckel geschützt. Eine weitere abgedichtete Steckverbindereinheit mit einem IDC-Schneidkontakt ist aus der
EP 631 344 A2 bekannt, bei der U-förmig gebogene IDC-Schneidkontakte in einem Basisteil angeordnet und mit einem sich seitlich erstreckenden Anschluss verbunden sind. Zwei einzelne Stecker, in denen ein isoliertes Kabel mit einer Kabeldichtung angeordnet ist, sind auf die in dem Basiskörper angeordneten Schneidkontakte aufsteckbar, wobei am Boden des Basisteils eine flächige Dichtung vorgesehen ist, aus der die Schneidkontakte einzeln vorstehen und an der der Stecker flächig anliegt. Trotz der einfachen Montage dieser Steckverbindereinheit weisen die IDC-Schneidkontakte und das Basisteil selbst eine verhältnismäßig aufwändige Konstruktion und damit kostenintensive Herstellung auf.
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Trotz der unterschiedlichen im Stand der Technik bekannten Lösungen für IDC-Schneidkontakte und IDC-Steckverbindereinheiten, gibt es weiterhin die Notwendigkeit einfache und kostengünstige IDC-Schneidkontakte und IDC-Steckverbindereinheiten bereitzustellen. Zudem besteht im Bereich der Automobilindustrie generell ein starker Innovations- und Kostendruck, der sich sowohl in kontinuierlichen Bestrebungen zur Optimierung von Bauteilen, einer kostengünstigen Produktion sowie in der Vereinfachung von Montageprozessen äußert.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen IDC-Schneidkontakt und eine IDC-Steckverbindereinheit bereitzustellen, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile herkömmlicher Steckverbindungen vermieden werden können. Insbesondere soll ein IDC-Schneidkontakt bereitgestellt werden, der neben einer kostengünstigen Herstellung auch eine einfache und sichere Montage ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der IDC-Schneidkontakt weiter einen Ein- oder Aufpresskontakt zur Kopplung und Kontaktierung mit einem elektrischen Bauteil, beispielsweise einer Leiterplatte, aufweist, wobei der Ein- oder Aufpresskontakt auf einer dem Schneidkontaktbereich gegenüberliegenden Seite des Verbindungsbereichs angeordnet ist. Ein solcher IDC-Schneidkontakt ermöglicht die Herstellung einer direkten elektrischen Verbindung innerhalb einer IDC-Steckverbindereinheit zwischen einem isolierten Kabel und einem elektrischen Bauteil. Neben der sehr schlichten Konstruktion eines solchen IDC-Schneidkontakts mit drei einfachen Funktionsbereichen zur Kontaktierung und Fixierung des IDC-Schneidkontakts, ermöglicht ein erfindungsgemäßer IDC-Schneidkontakt eine direkte Kontaktierung eines elektrischen Bauteils mit dem isolierten Kabel und damit eine einfache und kostengünstige Montage. Eine übliche IDC-Steckverbindereinheit für die Verwendung mit einem solchen IDC-Schneidkontakt umfasst typischerweise ein Basisteil mit einem Basiskörper und ein Deckelteil mit einem Deckelkörper, wobei der Verbindungsbereich des IDC-Schneidkontakts in einem dieser Steckverbinderkörper, d.h. dem Basiskörper oder dem Deckelkörper, gehalten wird. Die Kopplung zwischen dem Verbindungsbereich des IDC-Schneidkontakts und dem Steckverbinderkörper ist im Wesentlichen spielfrei. Der Schneidkontaktbereich des IDC-Schneidkontakts erstreckt sich von einer Oberseite des Steckerverbinderkörpers und weist über einen großen Teil seiner vorstehenden Länge, bevorzugt über mindestens 80 % seiner vorstehenden Länge, zwei Schneidflügel auf, zwischen denen das isolierte Kabel, d.h. ein von einer Isolation umhüllter elektrischer Leiter zum Übertragen von elektrischem Strom oder elektrischen Signalen, bzw. Lackdrähte, aufnehmbar sind. Ein erfindungsgemäßer IDC-Schneidkontakt kann beim Einsatz in einer IDC-Steckverbindereinheit sowohl die Anzahl der Montageschritte als auch den Überprüfungsaufwand reduzieren, da der IDC-Schneidkontakt sowohl eine dauerhafte Kopplung und Kontaktierung mit einem isolierten Kabel als auch eine sichere Kontaktierung mit einem elektrischen Bauteil ermöglicht. Dabei wird eine sichere elektrische Verbindung zwischen dem Schneidkontaktbereich des IDC-Schneidkontakts und dem isolierten Kabel ohne ein Entfernen der Isolation des Kabels hergestellt. Auf eine herkömmliche Kontaktierung zwischen isoliertem Kabel und elektrischem Bauteil mittels einer aufwändigen Crimp-Verbindung kann verzichtet werden. Zusätzlich entfallen die Arbeitsschritte des Abisolierens des Kabels sowie das anschließende Crimpen der Crimp-Verbindung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Crimp-Kontakten, die sowohl größer dimensioniert als auch aufwändiger herzustellen sind und bei deren Montage der Einsatz von speziellem Werkzeug notwendig ist, ermöglicht der erfindungsgemäße IDC-Schneidkontakt eine einfache und kostengünstige Herstellung von Steckverbindereinheiten.
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Eine zweckmäßige Ausbildung sieht vor, dass der IDC-Schneidkontakt mittels eines Stanzverfahrens hergestellt ist, bevorzugt aus einem Bandmaterial ausgestanzt ist. Die Herstellung der IDC-Schneidkontakte erfolgt idealerweise durch das einfache Ausstanzen aus einem Blechband, das als Bandmaterial einer Stanzmaschine zugeführt wird. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung großer Stückzahlen von IDC-Schneidkontakten. Alternativ können für spezielle Formen und Konturen der IDC-Schneidkontakte oder zur Verbesserung der Qualität der Schnittflächen mehrere Stanzschritte oder ein Nachschneiden der IDC-Schneidkontakte vorgesehen sein. Bevorzugt kann der IDC-Schneidkontakt mittels des Stanzverfahrens nachbearbeitungsfrei hergestellt sein. Dies ermöglicht den Verzicht auf weitere spanende Bearbeitungsschritte und verringert entsprechend die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakte.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der IDC-Schneidkontakt als ein flaches Bauteil ausgebildet ist, wobei der Schneidkontaktbereich, der Verbindungsbereich und der Ein- oder Aufpresskontakt in einer Ebene angeordnet sind. Ein derart ebenes oder flächiges Bauteil ohne gegenüber der ebenen Fläche vorstehende Anteile, vermeidet ein sonst notwendiges Biegen oder Umformen der flachen IDC-Schneidkontakte. Der Verzicht auf eine 3-dimensionale Gestaltung der IDC-Schneidkontakte erlaubt eine besonders günstige Herstellung.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Ein- oder Aufpresskontakt als federnder Einpresskontakt ausgebildet. Ein federnder Einpresskontakt ermöglicht neben einer elektrischen Kontaktierung mit dem elektrischen Bauteil, beispielsweise einer Leiterplatte, auch eine sichere mechanische Kopplung mit dem Bauteil. Günstigerweise kann der federnde Einpresskontakt stiftförmig ausgebildet sein und einen federnden Mittelabschnitt aufweisen, beispielsweise in Form einer linsenförmigen Sicke im Einpresskontakt. Diese stiftförmige Kontur des federnden Einpresskontakts erlaubt es, den Kontaktbereich zum elektrischen Bauteil entsprechend der flächigen Form des Schneidkontaktsbereichs und des Verbindungsbereichs als flacher Ein-oder Aufpresskontakt auszugestalten. Der federnde Mittelabschnitt des Einpresskontakts kann dann in eine entsprechende Öffnung in dem elektrischen Bauteil ein- oder durchgeführt werden und realisiert eine verliersichere Kopplung mit dem elektrischen Bauteil. Gleichzeitig ermöglicht der federnde Mittelabschnitt durch seine Vorspannung eine sichere und dauerhafte elektronische Kontaktierung mit dem elektrischen Bauteil.
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Eine alternative Modifikation sieht vor, dass der Ein -oder Aufpresskontakt als federnder Aufpresskontakt ausgebildet ist. Auch ein federnder Aufpresskontakt ermöglicht eine sichere und dauerhafte Kontaktierung mit einem elektrischen Bauteil, insbesondere mit einer Leiterplatte, ohne entsprechende Öffnungen in dem elektrischen Bauteil vorzusehen. Dadurch können die Anforderungen an die Genauigkeit der Positionierung der IDC-Schneidkontakte in dem Steckverbinderkörper reduziert werden. Ein solcher federnder Aufpresskontakt kann sich beispielsweise als mäanderförmiger Mittelabschnitt in Längsrichtung des IDC-Schneidkontakt erstrecken, der sich beim Aufpressen auf das elektrische Bauteil zusammendrückt.
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Eine geeignete Ausführung sieht vor, dass der federnde Ein- oder Aufpresskontakt mittels des Stanzverfahrens nachbearbeitungsfrei hergestellt ist. Das direkte Ausstanzen eines federnden Einpresskontakts oder eines federnden Aufpresskontakts erlaubt eine konstruktiv einfache Ausgestaltung des Kontaktbereichs bei nur geringen Zusatzkosten, da das direkte Ausstanzen des Ein- oder Aufpresskontakts ohne einen zusätzlichen Arbeitsschritt auskommt. Alternativ kann der Kontaktbereich für eine verbesserte Federwirkung nach einem Ausstanzen aufgeweitet oder gebogen werden.
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Günstigerweise kann der Verbindungsbereich des IDC-Schneidkontakts fest und verliersicher in einer Aufnahmeöffnung in dem Steckverbinderkörper angeordnet, insbesondere formschlüssig gehalten sein. Eine derart fixierte, bevorzugt feuchtigkeitsgeschützte Anordnung in dem Steckverbinderkörper erlaubt bei der Montage einer IDC-Steckverbindereinheit eine sichere Kopplung eines Basisteils mit einem Deckelteil und eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen dem isolierten Kabel und dem elektrischen Bauteil. Um den IDC-Schneidkontakt dauerhaft sicher in dem Steckverbinderkörper zu halten, kann der Verbindungsbereich Befestigungsmittel zur formschlüssigen Fixierung mit dem Steckverbinderkörper aufweisen.
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Eine Variante der Befestigungsmittel sieht vor, dass die Befestigungsmittel als halbkreisförmige Ausnehmungen ausgebildet sind. Derartige halbkreisförmige Ausnehmungen füllen sich beim Spritzgießen eines Steckverbinderkörpers mit Kunststoffmaterial und ermöglichen eine sichere formschlüssige Kopplung des Verbindungsbereichs mit dem Steckverbinderkörper. Alternativ können die Befestigungsmittel als Sägezahnprofil ausgebildet sein. Ein solches an der Außenkante des Verbindungsbereichs in Längsrichtung des IDC-Schneidkontakts vorgesehenes Sägezahnprofil kann sich sowohl beim Einspritzen der IDC-Schneidkontakte in einen Steckverbinderkörper als auch bei einem nachgelagerten Einstecken in entsprechende Aufnahmeöffnungen des Steckerverbinderkörpers durch seitliche, gegen die Einsteckrichtung wirkende Widerhaken sicher mit dem Steckverbinderkörper verbinden. Bei der Herstellung des IDC-Schneidkontakts in einem kombinierten Stanz-Biege-Verfahren kann das Sägezahnprofil auch seitlich nach außen gebogene Zähne aufweisen, um insbesondere bei einem Einstecken in eine Aufnahmeöffnung am Steckverbinderkörper eine dauerhafte Kopplung zu ermöglichen, siehe 4c.
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Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine IDC-Steckverbindereinheit, insbesondere mit einem Basisteil und einem Deckelteil, mit einem Steckverbinderkörper, insbesondere einem Basiskörper oder einem Deckelkörper, und mit mindestens einem oben beschriebenen IDC-Schneidkontakt, wobei der mindestens eine IDC-Schneidkontakt fest und verliersicher in dem Steckverbinderkörper gehalten ist. Hierbei ist der IDC-Schneidkontakt mit seinem Verbindungsbereich in dem Steckverbinderkörper, üblicherweise dem Basiskörper oder dem Deckelkörper, gehalten oder eingebettet, so dass der Schneidkontaktbereich aus dem Steckverbinderkörper vorsteht, insbesondere in Richtung des jeweils anderen Basisteils oder Deckelteils. Entsprechend steht der Ein- oder Aufpresskontakt auf einer dem Schneidkontaktbereich gegenüberliegenden Seite des Steckerverbinderkörpers vor.
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In einer sinnvollen Ausbildung weist ein Basisteil einer solchen IDC-Steckverbindereinheit einen Basiskörper mit einem Verbindungsabschnitt auf, in dem der Verbindungsbereich des IDC-Schneidkontakts gehalten ist. Das zugehörige Deckelteil weist in seinem Deckelkörper eine Kabelaufnahme auf, in der eine Kabeldichtung und das isolierte Kabel aufnehmbar sind, sowie eine Schneidkontaktöffnung für die Aufnahme des Schneidkontaktbereichs des IDC-Schneidkontakts. Derartige Deckelteile für eine erfindungsgemäße IDC-Steckverbindereinheit können unabhängig von dem Basisteil hergestellt werden und lassen sich entsprechend dem einfachen Aufbau mit unterschiedlichen Basisteilen nutzen.
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Das Basisteil kann einen gegenüber der Umgebung abgedichteten Aufnahmeraum aufweisen, in den sich der Ein- oder Aufpresskontakt des IDC-Schneidkontakts hinein erstreckt und ein darin aufgenommenes Bauteil kontaktiert. Ein derartiges elektrisches oder elektronisches Bauteil, bevorzugt eine Leiterplatte, lässt sich vorher mittels einfacher Rastmittel schnell und sicher in dem abdichtbaren Aufnahmeraum positionieren. Der abgedichtete Aufnahmeraum ermöglicht die geschützte Anordnung eines elektrischen Bauteils und erlaubt über den Ein- oder Aufpresskontakt eine dauerhaft korrosionsfrei elektrische Kontaktierung zum isolierten Kabel.
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Weiterhin können in der IDC-Steckverbindereinheit zwei oder mehr IDC-Schneidkontakte vorgesehen sein und in zugehörigen Aufnahmeöffnungen im Verbindungsabschnitt des Basiskörpers gehalten werden. Eine rahmenförmige, um den Verbindungsbereich umlaufende Dichtung sorgt für eine sichere radiale Abdichtung der IDC-Schneidkontakte gegenüber der Umgebung und ermöglicht einen guten Schutz gegen anstehende Feuchtigkeit und unter hohen Spritzdruck auftreffendes Wassers.
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Ergänzend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Montage einer IDC-Steckverbindereinheit mit den Schritten:
- Einpressen des IDC-Schneidkontakts in eine Aufnahmeöffnung eines Basisteils, oder alternativ Bereitstellen eines Basisteils mit einem in einer Aufnahmeöffnung gehaltenen, eingespritzten oder eingeklebten IDC-Schneidkontakt;
- Bereitstellen und Anordnen eines elektrischen Bauteils in dem Basisteil;
- Kontaktieren des elektrischen Bauteils mittels des Ein- oder Aufpresskontakts des IDC-Schneidkontakts;
- Anordnen einer rahmenförmigen, umlaufenden Dichtung an einem Steckabschnitt eines Deckelteils oder an einem Verbindungsabschnitt des Basisteils;
- gemeinsames oder serielles Einschieben des isolierten Kabels und einer zugehörigen Kabeldichtung in eine Kabelaufnahme des Deckelteils;
- Aufstecken des Deckelteils auf den Verbindungsabschnitt des Basisteils und Einführen des Schneidkontaktbereichs des IDC-Schneidkontakts in eine Schneidkontaktöffnung des Steckabschnitts des Deckelteils;
- elektrisches Kontaktieren des isolierten Kabels in der Kabelaufnahme mittels des Schneidkontaktbereichs des IDC-Schneidkontakts; und
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Umgeben des IDC-Schneidkontakts, der Schneidkontaktöffnung im Deckelteil und der Aufnahmeöffnung im Basisteil mit der rahmenförmigen, im Abstand hierzu umlaufenden Dichtung, wobei die Dichtung eine umlaufende Fuge zwischen dem Steckabschnitt des Deckelteils und dem Verbindungsabschnitt des Basisteils abdichtet.
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Gleichzeitig mit dem Aufstecken des Deckelteils und dem elektrischen Kontaktieren des isolierten Kabels kann das Deckelteil auf dem Verbindungsabschnitt des Basisteils verrasten und so zu einer gesicherten und abgedichteten IDC-Steckverbindereinheit führen.
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Anhand der folgenden beispielhaften Zeichnungen wird eine nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen IDC-Steckverbindereinheit,
- 2 eine perspektivische Explosionsansicht des Basisteils und des Deckelteils der IDC-Steckverbindereinheit aus 1,
- 3 einen Schnitt durch das Basisteil aus 2 entlang der Aufnahmeöffnungen und der IDC-Schneidkontakte,
- 4a eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakt gemäß 3,
- 4b eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakts,
- 4c eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakts,
- 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Deckelteils aus 2,
- 6 eine Seitenansicht des Deckelteils aus 5,
- 7 eine Unteransicht des Deckelteils aus 5,
- 8 eine Schnittansicht durch das Deckelteil aus 5 entlang der mittleren Kabelöffnung, und
- 9 eine perspektivische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Deckelteils für eine erfindungsgemäße IDC-Steckverbindereinheit gemäß 1.
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Die perspektivische Ansicht in 1 zeigt eine IDC-Steckverbindereinheit 1 mit einem Basisteil 2 und einem Deckelteil 3. Wie in 2 gut zu erkennen ist, wird das Deckelteil 3 bei dem Zusammenbau der IDC-Steckverbindereinheit 1 auf das Basisteil 2 aufgesteckt. Dazu weist das Basisteil 2 einen vom Basiskörper 4 in Richtung des Deckelteils 3 vorstehenden Verbindungsabschnitt 5 sowie zwei Rastelemente 6 auf, die seitlich des Verbindungsabschnitts 5 angeordnet sind und den Deckelteil 3 im montierten Zustand der IDC-Steckverbindereinheit 1 sicher am Basisteil 2 halten. Aus der Stirnseite des Verbindungsabschnitts 5 stehen drei in Reihe angeordnete erfindungsgemäße IDC-Schneidkontakte 7 in Richtung des Deckelteils 3 vor.
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In 3 ist eine Schnittansicht durch den Verbindungsabschnitt 5 des Basisteils 2 entlang der IDC-Schneidkontakte 7 gezeigt. Die drei IDC-Schneidkontakte 7 sind in einer Reihe nebeneinander angeordnet und werden in den drei zugehörigen Aufnahmeöffnungen 8 in dem Verbindungsabschnitt 5 des Basiskörpers 4 gehalten. Zur verliersicheren und dauerhaften Positionierung der IDC-Schneidkontakte 7 in den Aufnahmeöffnungen 8, weisen die IDC-Schneidkontakte 7 mehrere halbkreisförmige Ausnehmungen 9 auf, die im Bereich des in der Aufnahmeöffnung 8 gehaltenen Verbindungsbereichs 10 des IDC-Schneidkontakts 7 vorgesehen sind.
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Der Aufbau des IDC-Schneidkontakts 7 ist besser in der entsprechenden Detailansicht in 4a zu erkennen. Dieser IDC-Schneidkontakt 7 weist drei Bereiche auf, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Oberhalb des in der Mitte angeordneten Verbindungsbereichs 10 mit den halbkreisförmigen Ausnehmungen 9 zur sicheren Anordnung des Verbindungsbereichs 10 in einer der Aufnahmeöffnungen 8 im Verbindungsabschnitt 5 des Basiskörpers 4 ist ein Schneidkontaktbereich 11 vorgesehen, der im vormontierten Zustand der IDC-Schneidkontakte 7 im Basiskörper 4 gegenüber der Stirnseite des Verbindungsabschnitts 5 vorsteht. Auf der dem Schneidkontaktbereich 11 abgewandten Seite des Verbindungsbereichs 10 ist ein weiterer Kontaktbereich 12 vorgesehen, der sich im vormontierten Zustand der IDC-Schneidkontakte 7 in einen abdichtbaren Aufnahmeraum 13 des Basisteils 2 erstreckt, siehe auch 3. Der Schneidkontaktbereich 11 weist zwei Schneidflügel 14 auf, die sich im Abstand zueinander erstrecken und dazwischen eine Schneidaufnahme 15 zum Schneidkontakt mit einem isolierten Kabel 18 ausbilden. Der Kontaktbereich 12 der in 4a gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakts 7 ist als federnder Einpresskontakt 12' mit einer linsenförmig Eingeprägten Sicke 16 ausgebildet, um sicher mit einem in dem abdichtbaren Aufnahmeraum 13 anordbaren elektrischen Bauteil oder Leiterplatte in Kontakt zu treten.
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Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakts 7 ist in 4b dargestellt. In dieser Ausführungsform ist er Kontaktbereich 12 als federnder Aufpresskontakt 12" ausgebildet. Dabei ist der mittlere Abschnitt des Kontaktbereichs 12 mäanderförmig konturiert, um mit einer Vorspannung auf das in dem abdichtbaren Aufnahmeraum 13 anordbaren elektrischen Bauteil bzw. der Leiterplatte aufzudrücken und einen sicheren elektrischen Kontakt herzustellen.
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Die flächigen IDC-Schneidkontakte 7 mit dem Schneidkontaktbereich 11, dem Verbindungsbereich 10 und dem als federnder Einpresskontakt 12' oder als federnder Aufpresskontakt 12" ausgebildete Kontaktbereich 12 können in einfacher Weise nachbearbeitungsfrei mittels eines einfachen Stanzverfahrens aus einem Bandmaterial hergestellt werden, wobei sowohl die halbkreisförmigen Ausnehmungen 9, die Schneidaufnahme 15 und die linsenförmige Sicke 16 bzw. der mäanderförmige Abschnitt des Kontaktbereichs 12 ohne zusätzliche spanende Bearbeitungsschritte ausgestanzt werden. Dadurch ergeben sich automatisch sowohl die Schneidflügel 14 zum Schneidkontaktieren mit dem isolierten Kabel 18 als auch der als federnder Einpresskontakt 12' oder als federnder Aufpresskontakt 12'' ausgebildete Kontaktbereich 12 zur sicheren Befestigung und dauerhaften Kontaktierung mit einer in dem abdichtbaren Aufnahmeraum 13 angeordneten Leiterplatte oder elektronischem Bauteil.
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Die erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakte 7 werden mittels eines Stanzverfahrens nachbearbeitungsfrei aus einem flachen Metallmaterial ausgestanzt. Idealerweise erfolgt die Herstellung der IDC-Schneidkontakte 7 durch ein einfaches Ausstanzen aus einem Blechband, das als Bandmaterial kontinuierlich einer Stanzmaschine zugeführt wird. Dies ermöglicht sowohl eine einfache und kostengünstige Herstellung als auch die problemlose Produktion großer Stückzahlen von IDC-Schneidkontakten 7. Dazu ist der IDC-Schneidkontakt 7 als ein flaches Bauteil ausgebildet, wobei der Schneidkontaktbereich 11, der Verbindungsbereich 10 und der Kontaktbereich 12 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, um ein sonst notwendiges Biegen oder Umformen der flachen IDC-Schneidkontakte 7 zu vermeiden.
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Um spezielle Formen und besondere Konturen der IDC-Schneidkontakte 7 oder eine Verbesserung der Qualität der Schnittflächen an den Rändern der IDC-Schneidkontakte 7 zu realisieren können mehrere Stanzschritte oder ein Nachschneiden der IDC-Schneidkontakte 7 vorgesehen sein. Bei einem länglichen IDC-Schneidkontakt 7 kann dessen Längsachse parallel zur Längskante des Bandmaterials ausgerichtet sein, um je nach Breite des Bandmaterials mehrere Stanzspuren vorsehen zu können. Alternativ kann die Breite des Bandmaterials entsprechend der Länge des IDC-Schneidkontakts 7 gewählt sein, um den anfallenden Stanzabfall zu minimieren. Das nachbearbeitungsfreie Ausstanzen der IDC-Schneidkontakte 7 vermeidet zusätzliche spanende Bearbeitungsschritte und minimiert so die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen IDC-Schneidkontakte 7.
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Die in 5 gezeigte vergrößerte perspektivische Ansicht des Deckelteils 3 weist zwei seitliche Rastnasen 17 zur sicheren Rastierung mit den Rastelementen 6 am Basisteil 2 auf. An der seitlichen Stirnfläche des Deckelteils 3 erstrecken sich drei isolierte Kabel 18 durch drei in entsprechende Kabelaufnahmen 19 im Deckelteil 3 angeordnete Kabeldichtungen 20 in das Deckelteil 3 hinein. Zur Fixierung der isolierten Kabel 18 und der Kabeldichtung 20 in der Kabelaufnahme 19 ist ein schwenkbar am Deckelteil 3 angeordneter Scharnierflügel 21 vorgesehen, siehe auch 6. Dieser Scharnierflügel 21 weist drei längliche, einseitig offene Kabelöffnungen 22 auf, in der die isolierten Kabel 18 aufnehmbar sind, sowie versetzt zu den Kabelöffnungen 22 vier Rastköpfe 23 auf, die mit entsprechenden Rastöffnungen 24 am Deckelkörper 25 zusammenwirken, um den Scharnierflügel 21 im eingeklappten Zustand am Deckelteil 3 zu halten. Bei einem eingeklappten Scharnierflügel 21 werden die Kabeldichtungen 20 und die isolierten Kabel 18 sicher in der Kabelaufnahme 19 des Deckelteils 3 gehalten und das Deckelteil 3 gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit und Spritzwasser gesichert. Weiter ermöglicht der eingeklappte und verrastete Scharnierflügel 21 eine Zugentlastung der aus dem Deckelteil 3 vorstehenden isolierten Kabel 18, so dass beim Aufsetzen des Deckelteils 3 auf den Verbindungsabschnitt 5 des Basisteils 2 ein sicherer Schneidkontakt zwischen den isolierten Kabeln 18 und dem Schneidkontaktbereich 11 der vom Verbindungsabschnitt 5 vorstehenden IDC-Schneidkontakte 7 ermöglicht wird.
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In der in 7 gezeigten Unteransicht des Deckelteils 3 ist neben den seitlich vom Deckelkörper 25 vorstehenden Rastnasen 17 auch der schwenkbare Scharnierflügel 21 mit den Kabelöffnungen 22 und den Rastköpfen 23 sowie die aus dem Deckelteil 3 vorstehenden isolierten Kabel 18 zu erkennen. Weiter ist in der Mitte des Deckelteils 3 ein gegenüber dem übrigen Deckelkörper 25 zurückversetzter Steckabschnitt 26 zu erkennen, an dessen Boden drei in Reihe angeordnete Schneidkontaktöffnungen 27 vorgesehen sind. Der den Steckabschnitt 26 umgebende vorstehende Bereich des Deckkörpers 25 wird als dabei Kragen 29 bezeichnet. Durch die Schneidkontaktöffnung 27 hindurch sind die drei in der Kabelaufnahme 19 angeordneten isolierten Kabel 18 zu erkennen. Im Abstand zu den Schneidkontaktöffnungen 27 ist am Rand des Steckabschnitts 26 eine umlaufende Dichtung 28 zu erkennen, die im zusammengebauten Zustand der IDC-Steckverbindereinheit 1 die sich zwischen dem Verbindungsabschnitt 5 und dem Steckabschnitt 26 ergebende umlaufende Fuge abdichtet.
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Die Anordnung der rahmenförmigen, umlaufenden Dichtung 28 im Kragen 29 des Deckelkörpers 25 ist in der Schnittansicht des Deckelteils 3 in 8 im Detail zu erkennen. An der dem Steckabschnitt 26 zugewandten Innenfläche des umgebenden Kragens 29 ist eine umlaufende Nut 30 vorgesehen, in der als umlaufende Dichtung 28 ein O-Dichtring angeordnet ist. Am vorderen Einsteckende 32 der Kabelaufnahme 19 ist die Kabeldichtung 20 angeordnet, durch die sich die isolierten Kabel 18 hindurch bis zu einem Abstützende 31 der Kabelöffnungen 22 erstrecken. Das Abstützende 31 ist als ein zylinderförmiger Führungsabschnitt zur engen Aufnahme und Führung des isolierten Kabels 18 ausgebildet und ermöglicht eine sichere Abstützung des isolierten Kabels 18 bei einem Schneidkontakt mit dem Schneidkontaktbereich 11 der IDC-Schneidkontakte 7.
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Eine weitere Ausführungsform des Deckelteils 3 für einen erfindungsgemäßen IDC-Steckverbindereinheit 1 ist in 9 gezeigt. Auch hier erkennt man deutlich die sich in die Kabelaufnahme 19 im Deckelkörper 25 hineinerstreckenden Kabeldichtungen 20 und isolierten Kabel 18 sowie die seitlichen Rastnasen 17. Der Scharnierflügel 21 weist im Gegensatz zu der vorherigen Ausführungsform nur zwei Rastköpfe 23 auf, die in entsprechende Rastöffnungen 24 am Deckelkörper eingreifen können. Zusätzlich sind hier am Deckelkörper 25 zwei seitliche Rasthaken 34 vorgesehen, die bei einem eingeklappten Scharnierflügel 21 über den Scharnierflügel 21 übergreifen und ihn sicher am Deckelkörper 25 fixieren. Weiter ist hier eine zusätzliche Kabelabdeckung 33 vorgesehen, die dazu dient, bei einem eingeklappten Scharnierflügel 21 die isolierten Kabel 18 seitlich zwischen dem Scharnierflügel 21 und der Kabelabdeckung 32 aus dem Deckelteil 3 herauszuführen oder alternativ nach hinten umzulenken. Zusätzlich verhindert diese Kabelabdeckung 33 ein unbeabsichtigtes Knicken der isolierten Kabel 18.
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Für die Herstellung der oben beschriebenen IDC-Steckverbindereinheit können sowohl das Basisteil 2 als auch das Deckelteil 3 als kostengünstige, spritzgegossenen Bauteile bereitgestellt werden, wobei die IDC-Schneidkontakte 7 direkt in den Verbindungsabschnitt 5 mit eingespritzt werden können oder alternativ in entsprechende Aufnahmeöffnungen 8 in den Verbindungsabschnitt 5 nach dem Spritzgießen eingesteckt oder eingeklebt werden können. Das Basisteil 2 kann im Basiskörper 4 weiter einen abdichtbaren Aufnahmeraum 13, beispielsweise für die Anordnung einer Leiterplatte, aufweisen und über eine entsprechende Klebeverbindung feuchtigkeits- und spritzwassergeschützt an der Karosserie oder im Motorraum eines Kraftfahrzeugs positioniert werden.
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Das Deckelteil 3 wird vor dem Aufstecken auf den Verbindungsabschnitt 5 am Basiskörper 4 mit den Kabeldichtungen 20 und den isolierten Kabeln 18 versehen, die zunächst auf die richtige Länge gekürzt und dann zusammen oder seriell mit den Kabeldichtungen 20 in die Kabelaufnahme 19 des Deckelkörpers 25 eingeschoben werden, bis die isolierten Kabel 18 im Abstützende 31 aufgenommen und die Kabeldichtungen 20 am Einsteckende 32 plan mit der Öffnung der Kabelaufnahme 19 angeordnet sind. Anschließend wird der Scharnierflügel 21 umgeklappt, bis die Rastköpfe 23 in den Rastöffnungen 24 am Deckelkörper 25 einrasten, wodurch die Kabeldichtungen 20 gegen ein Herausfallen gesichert und die isolierten Kabels 18 zugentlastet am Abstützende 31 der Kabelaufnahme 19 positioniert sind. In diesem gesicherten Zustand ist das Deckelteil 3 frei beweglich, ohne Gefahr eines unbeabsichtigten Herausrutschens der isolierten Kabel 18 aus dem Deckelteil 3 oder sogar eines vollständigen Verlierens. Das gesicherte Deckelteil 3 wird anschließend mit dessen Steckabschnitt 26 auf den Verbindungsabschnitt 5 des Basisteils 2 aufgesetzt und mit leichtem Druck gesichert, wobei die Rastnasen 17 mit den Rastelementen 6 des Basisteils 2 verrasten. Die am Absatzende 31 gehaltenen isolierten Kabel 18 werden dabei in die Schneidaufnahme 15 zwischen den Schneidflügeln 14 des Schneidkontaktbereichs 11 der IDC-Schneidkontakte 7 geleitet, so dass die Schneidflügeln 14 die umgebende Isolierung der isolierten Kabel 18 durchtrennen und einen elektrischen Kontakt zwischen dem elektrischen Leiter und dem IDC-Schneidkontakt 7 herstellen.
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Beim Aufsetzen des Deckelteils 3 auf dem Verbindungsabschnitt 5 des Basisteils 2 verrasten die seitlichen Rastelemente 6 mit den am Deckelkörper 25 vorgesehenen Rastnasen 17 und sichern so das Deckelteil 3 auf dem Basisteil 2. Gleichzeitig erzeugt die rahmenförmige, umlaufende Dichtung 28 in der Nut 30 am vorstehenden Kragen 29 des Deckelkörpers 25 eine radiale Abdichtung zwischen dem Verbindungsabschnitt 5 und dem Steckabschnitt 26, wobei die von der umlaufenden Dichtung 28 aufgespannte Dichtungsebene unterhalb der oberen Stirnseite des Verbindungsabschnitts 5 verläuft, an der die IDC-Schneidkontakte 7 aus dem Basiskörper 4 vorstehen, d.h. zwischen der oberen Stirnseite des Verbindungsabschnitts 5 und dem abdichtbaren Aufnahmeraum 13 des Basisteils 2. Diese rahmenförmige, umlaufende Dichtung dichtet so die zwischen dem Steckabschnitt 26 des Deckelteils 3 und dem Verbindungsabschnitt 5 des Basisteils 2 in axialer Richtung umlaufende Fuge sicher gegen eindringende Feuchtigkeit und Spritzwasser ab. Zusammen mit der Kabeldichtung 20 in der Kabelaufnahme 19 am Deckelteil 3 erzeugt diese umlaufende Dichtung 28 eine feuchtigkeits- und spritzwassergeschützte Abdichtung der in das Basisteil 2 hineingeführten Kabel 18. Zusammen mit dem abdichtbaren Aufnahmeraum 13 ergibt sich eine vollständig abgedichtete IDC-Steckverbindereinheit 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- IDC-Steckverbindereinheit
- 2
- Basisteil
- 3
- Deckelteil
- 4
- Basiskörper
- 5
- Verbindungsabschnitt
- 6
- Rastelemente
- 7
- IDC-Schneidkontakt
- 8
- Aufnahmeöffnung
- 9
- halbkreisförmige Ausnehmungen
- 10
- Verbindungsbereich
- 11
- Schneidkontaktbereich
- 12
- Kontaktbereich
- 12`
- Einpresskontakt
- 12"
- Aufpresskontakt
- 13
- Aufnahmeraum
- 14
- Schneidflügel
- 15
- Schneidaufnahme
- 16
- eingeprägte Sicke
- 17
- Rastnasen
- 18
- isoliertes Kabel
- 19
- Kabelaufnahme
- 20
- Kabeldichtung
- 21
- Scharnierflügel
- 22
- Kabelöffnungen
- 23
- Rastköpfe
- 24
- Rastöffnungen
- 25
- Deckelkörper
- 26
- Steckabschnitt
- 27
- Schneidkontaktöffnungen
- 28
- umlaufende Dichtung
- 29
- Kragen
- 30
- Nut
- 31
- Abstützende
- 32
- Einsteckende
- 33
- Kabelabdeckungen
- 34
- Rasthaken
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10328659 A1 [0003]
- EP 631344 A2 [0003]
