DE10237666A1 - Steckverbinderelement - Google Patents
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Abstract
Ein Steckverbinderelement (14) für eine Gerätsteckverbindung in Form eines Stecker- oder Buchsenelementes ist mit einem Gehäuse (13) zur axialen und axial gesicherten sowie radial zentrierenden Aufnahme von vorzugsweise mehreren Stift- oder Buchsenkontakten (11) in jeweils einer gestuften Bohrungskammer (12) und mit einer Federclipeinheit (10), die einen hinterschnittenen Bereich (18) des Stecker- oder Buchsenelementes umgibt und radial zusammendrückbar verrastend in der gestuften Bohrungskammer (12) axial gehalten ist, versehen. Damit bei einem solchen Steckverbinderelement die Federclipeinheit sowohl zur axial gesicherten als auch zur radial zentrierenden Aufnahme geeignet ist und dabei zu einer verringerten Bauhöhe und einer verringerten Montagekraft beiträgt, ist vorgesehen, dass die aus Kunststoff bestehende Federclipeinheit (10) außer einem das Stift- oder Buchsenelement in der Bohrungskammer (12) axial sichernden ersten Clipelement (25) des Weiteren ein das Stift- oder Buchsenelement in der Bohrungskammer (12) radial zentrierendes zweites Clipelement (35) in axialer konzentrischer Hintereinanderanordnung aufweist.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steckverbinderelement für eine Gerätesteckverbindung in Form eines Stecker- oder Buchsenelementes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Bei einem derartigen aus der
DE 299 07 495 U1 bekannten Steckverbinderelement ist die Federclipeinheit durch einen metallischen Federclip gebildet, der ausschließlich die axiale Sicherung des Stift- oder Buchsenkontaktes beim Zusammenstecken zweier Steckverbinderelemente sichert. Eine den Stift- oder Buchsekontakt zentrierende Aufnahme ist durch eine entsprechende Bohrungsanpassung der gestuften Bohrungskammer gegeben. - Bei einem derartigen Steckverbinderelement ist die Trennung zwischen axialer Sicherung und radialer Zentrierung konstruktions- und herstellungstechnisch aufwendig. Außerdem bedingt der metallische Federclip eine nicht optimale Baulänge und eine nicht optimale aufzuwendende Kraft beim Montieren der Stift- oder Buchsenkontakte in die Bohrungskammern des Gehäuses.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steckverbinderelement der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Federclipeinheit sowohl zur axial gesicherten als auch zur radial zentrierenden Aufnahme geeignet ist und dabei zu einer verringerten Bauhöhe und einer verringerten Montagekraft beiträgt.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Steckverbinderelement der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.
- Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine Federclipeinheit erreicht, mit deren erstem Clipelement eine axiale Sicherung des Stift- oder Buchsenelementes und mit deren zweitem Clipelement eine zentrierende Aufnahme des Stift- oder Buchsenelementes in der gestuften Bohrungsaufnahme erreicht ist. Dabei kann sichergestellt werden, dass die aufzuwendende Montagekraft ausschließlich aus der Kraft zum radialen Zusammendrücken des ersten Clipelementes resultiert, so dass eine optimal geringe Montagekraft erreicht bzw. notwendig ist, ohne dass sich dies auf die notwendigerweise auszuhaltende Steckkraft auswirkt. Darüber hinaus ist mit einer derartigen Kunststoff-Federclipeinheit die Bauhöhe hierfür auf ein Minimum begrenzt.
- Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ist erreicht, dass die axial gesicherte Aufnahme und die zentrierende Aufnahme des Stift- bzw. Buchsenkontaktes an ein und demselben Bereich innerhalb der gestuften Bohrungskammer erreicht werden kann.
- Mit dem Merkmal gemäß Anspruch 3 ist ein optimaleres Halten des radial nicht zusammenzudrückenden zweiten Clipelements am Stift- bzw. Buchsenkontakt erreicht.
- Sind die Merkmale gemäß Anspruch 4 vorgesehen, ist das Aufbringen der Federclipeinheit auf bzw. über den Stift- bzw. Buchsenkontakt vereinfacht und darüber hinaus die Unverlierbarkeit auch des ersten Clipelements gegeben. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Merkmale gemäß Anspruch 5 vorzusehen, was den Vorteil mit sich bringt, dass bei der Montage des Stift- bzw. Buchsenkontaktes in der Bohrungskammer des Gehäuses das zweite Clipelement vom ersten Clipelement dann, wenn dieses zum Einrasten radial zusammengedrückt wird, entkoppelt ist. Mit anderen Worten, mit dem radialen Zusammendrücken des ersten Clipelementes geht keine entsprechende radiale Bewegung des zweiten Clipelementes einher.
- Einen weiteren Beitrag zur Optimierung einer geringen Bauhöhe tragen die Merkmale gemäß Anspruch 6 bei.
- Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 7 ist erreicht, dass bei der Einrastbewegung das erste Clipelement in ausreichender Weise radial zusammengedrückt werden kann.
- Eine bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 8.
- Um eine ausreichende Bewegung beim radialen Zusammendrücken des ersten Clipelementes und bei der damit einhergehenden radial linearen Ausweichbewegung des zweiten Clipelementes zur ermöglichen, sind die Merkmale gemäß Anspruch 9 vorgesehen.
- Um ein einfaches Aufbringen der Federclipeinheit auf bzw. über den Stift- bzw. Buchsenkontakt zu erreichen, sind die Merkmale nach Anspruch 10 vorgesehen.
- Mit den Merkmalen nach Anspruch 11 ist erreicht, dass das Aufbringen der Federclipeinheit auf bzw. über den Stift- bzw. Buchsenkontakt in geneigter Richtung möglich ist, ohne dass sich die beiden in diesem Schlitzbereich axial federnd gegeneinander bewegbaren Clipelemente verhaken können.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
-
1 in schematischer perspektivischer Darstellung eine Federclipeinheit vor dem Aufbringen auf einen Stiftkontakt, -
2 eine der1 entsprechende Darstellung, jedoch bei einem mit einer Federclipeinheit versehenen Stiftkontakt, -
3 in schematischer längsgeschnittener abgebrochener perspektivischer Darstellung ein Steckverbinderelement in Form eines einfachen Steckerelements mit Stiftkontakt und Federclipeinheit und -
4A und4B die Federclipeinheit in Vorder- bzw. Seitenansicht. - Die
1 und2 zeigen einen Stiftkontakt11 , der mit einer Federclipeinheit10 aus Kunststoff bestückt wird bzw. ist, um den Stiftkontakt11 in einer Bohrungskammer12 eines in3 lediglich schematisch angedeuteten Gehäuses13 eines Steckverbinderelementes14 axial gesichert und radial zentriert einzubringen. In nicht dargestellter Weise besitzt das Steckverbinderelement14 eine Vielzahl paralleler Bohrungskammern12 , in denen jeweils ein Stiftkontakt11 eingebracht und gehalten ist. Während beim dargestellten Steckverbinderelement14 die Stiftenden der Stiftkontakte11 die Gehäusestirn15 überragen, ist bei einem in gleichartiger Weise mit Buchsenkontakten versehenen Steckverbinderelement die jeweilige Buchse gegenüber der Gehäusestirn des Steckverbinderelements zurückversetzt. Mit anderen Worten, eine der Federclipeinheit10 entsprechende bzw. identische Federclipeinheit kann auch bei einem Buchsenkontakt für ein entsprechendes Steckverbinderelement verwendet werden. Derartige mit Stiftkontakten11 oder Buchsenkontakte versehene Steckverbinderelemente14 sind bspw. für Gerätesteckverbindungen vorgesehen. - Der bspw. einteilig aus Blech gestanzte und geformte Stiftkontakt
11 gemäß den1 und2 besitzt einen Stift16 , einen vorderen Bund17 , einen Hinterschneidungsbereich18 sowie einen hinteren Bund19 . An den hinteren Bund19 schließen sich ein vorderer Crimpbereich21 und ein hinterer Crimpbereich22 einstöckig an, von denen der vordere Crimpbereich21 zum mechanischen und elektrischen Halten eines Anschlussdrahtes und der hintere Crimpbereich22 zum axialen Halten einer nicht dargestellte Dichtungsmuffe, die um die Isolierung des Anschlussdrahtes geschoben ist, dient. An dem in den1 und2 rechten Ende des Stiftkontakts11 ist ein vor dem Ancrimpen ebener Trägerstreifen (ohne Bezugszeichen) angeformt. Die einstückig aus Blech gestanzten Bereiche16 bis19 sind zylindrisch und in Teilbereichen kegelstumpfartig und die Bereiche21 und22 rinnenartig geformt. - Die einstückig geformte Federclipeinheit
10 aus Kunststoff besitzt, wie auch aus den Teilfiguren4A und4B hervorgeht, ein erstes Clipelement25 und ein zweites Clipelement35 , die an einem schmalen Bereich derart verbunden sind, dass sie axial hintereinander liegen. Die Federclipeinheit10 ist (2 ) bzw. wird (1 ) über und um den Hinterschneidungsbereich18 des Stiftkontaktes11 gebracht. Die Anordnung ist dabei derart, dass das erste Clipelement25 in Montagerichtung M, in der der Stiftkontakt11 bzw. ein Buchsenkontakt in eine der Bohrungskammern12 des Gehäuses13 des Steckverbinderelements14 montiert wird, vorne, während das zweite Clipelement35 dahinter liegt. - Wie auch den
4A und4B zu entnehmen ist, besitzt das erste Clipelement25 einen über seine gesamte axiale Länge verlaufenden Umfangsschlitz26 und das zweite Clipelement35 einen ebensolchen Umfangsschlitz36 . Dabei ist der Schlitz26 , des ersten Clipelements25 bei einem Öffnungswinkel von etwa 90° besitzt, breiter als der Umfangsschlitz36 des zweiten Clipelements35 . Das Clipelement25 besitzt einen größeren Außendurchmesser als das zweite Clipelement35 ; des Weiteren besitzt das erste Clipelement25 einen größeren Innendurchmesser als das zweite Clipelement35 , so dass das erste Clipelement25 beim Einführen in die Kammer ausreichend einfedern kann. Außerdem ist das erste Clipelement25 axial etwas dicker als das zweite Clipelement35 . Die beiden Clipelemente25 und35 sind derart miteinander verbunden, dass sie zwischen sich bzw. ihren gegenüberliegenden Stirnflächen27 und37 einen geringen Abstand besitzen. Die Verbindung der beiden Clipelemente25 und35 ist über einen axial verlaufenden Umfangssteg30 gegeben, der sich über einen relativ kleinen Winkel von bspw. etwa 30° bis 60° erstreckt, wobei der Umfangssteg30 den Umfangsschlitzen26 und36 diametral gegenüberliegend angeordnet ist. Die radiale Außenseite des Umfangssteges30 fluchtet etwa mit dem Außenumfang38 des zweiten Clipelementes, ist also gegenüber dem Außenumfang28 des ersten Clipelements25 radial nach innen versetzt. Die Umfangsschlitze26 und36 besitzen Einführungsschrägen29 bzw.39 zum erleichternden Aufclipsen der Federclipeinheit10 auf bzw. über den Hinterschneidungsbereich18 des Stiftkontaktes11 . Das erste Clipelement25 besitzt in Montagerichtung M vorne einen Rastkonus31 . Das zweite Clipelement35 besitzt an seiner inneren Stirnfläche37 , die der inneren Stirnfläche27 des ersten Clipelements25 zugewandt ist, zu beiden Seiten nahe dem Umfangsschlitz36 Schrägflächen41 , die eine axiale Verjüngung des zweiten Clipelements35 zu beiden Seiten des Umfangsschlitzes36 bewirken. -
3 zeigt den Montagezustand dann, wenn ein mit einer Federclipeinheit10 versehener Stiftkontakt11 gemäß2 in Montagerichtung M in die Bohrungskammer12 eingebracht und eingerastet ist. Die Bohrungskammer12 ist in ihrem die Federclipeinheit10 aufnehmenden Bereich gestuft. Beim Ausführungsbeispiel ist die ansonsten rein zylindrische Bohrungskammer12 mit einem inneren Ringansatz45 versehen. Der angeformte Ringansatz45 dient einerseits zur axiale Festlegung des Stiftkontaktes11 entgegen der Montagerichtung M, d.h. in Richtung der Beaufschlagung des Stiftkontaktes11 beim Verbinden zweier zusammenpassender Steckverbinderelemente14 mit Stiftkontakten11 und Steckverbinderelemente mit Buchsenkontakten, und andererseits zum zentrierenden Halten des Stiftkontaktes11 bzw. Buchsenkontaktes, innerhalb der Bohrungskammer12 . - Hierzu ist der Innendurchmesser des umlaufenden Ringansatzes
45 etwa gleich dem Außendurchmesser des zweiten Clipelementes35 oder nur geringfügig größer. Mit anderen Worten, in der in3 dargestellten Montagestellung ist der Stiftkontakt11 über das zweite Clipelement35 der Federclipeinheit10 innerhalb des Ringansatzes45 zentriert und radial festgehalten. Dabei ist die Breite des Ringansatzes45 etwa gleich der axialen Dicke des zweiten Clipelements35 . Die in Montagerichtung M hintere Ringstirn46 des Ringansatzes45 dient der axialen Anlage der inneren Stirnfläche27 des ersten Clipelements25 bei in der gestuften Bohrungskammer12 eingerastetem bzw. eingecliptem erstem Clipelement25 . Wird der Stiftkontakt11 mit der Federclipeinheit10 in Montagerichtung M eingeschoben, wird das erste Clipelement25 auf Grund seines Rastkonus31 an der in Richtung M vorderen Ringstirn47 des Ringansatzes45 radial zusammengedrückt, so dass das erste Clipelement25 den durchmesserkleineren Ringansatz45 passieren kann. Bei dieser radialen Zusammendrückbewegung wird die Federclipeinheit10 auch etwas in eine zur axialen Richtung M radiale Querrichtung, die durch die Umfangsschlitze26 ,36 verläuft, bewegt, da die Federclipeinheit10 im Hinterschneidungsbereich18 mit radialem Spiel gehalten ist. Dadurch wird lediglich das erste Clipelement25 und nicht auch das zweite Clipelement35 radial zusammengedrückt. Sobald das erste Clipelement25 mit seiner inneren Stirnfläche27 den Ringansatz45 verlässt, kann sich das erste Clipelement25 unter der Wirkung seiner Eigenspannung wieder radial nach außen öffnen, so dass seine innere Stirnfläche27 die in Bewegungsrichtung hintere Ringstirn46 des Ringansatzes45 hintergreift. Eine Weiterbewegung des Stiftkontaktes11 in Richtung M nach dem Verrasten der Federclipeinheit10 in der gestuften Bohrungskammer12 wird durch den hinteren Bund19 des Stiftkontaktes11 verhindert, dessen Ringstirn gegen die in Bewegungsrichtung M vordere Ringstirn47 anschlägt. - Da der vordere Bund
17 des Stiftkontaktes11 eine gegenüber dem Innendurchmesser dieses Bereichs der gestuften Bohrungskammer12 kleineren Außendurchmesser besitzt, kann mit einem entsprechenden Werkzeug der Stiftkontakt11 bzw. dessen Federclipeinheit10 entrastet werden, um den Stiftkontakt11 in Gegenrichtung entfernen zu können. Das in1 angedeutete Aufclipsen der Federclipeinheit10 über den Stiftkontakt11 bzw. in den Hinterschneidungsbereich18 kann in einem Zustand erfolgen, in dem die gedachte Längsachse der Federclipeinheit10 unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Stiftkontakts11 derart verläuft, dass zunächst das zweite Clipelement35 aufgeclipst wird. Dabei wird sich das erste Clipelement25 gegen das zweite Clipelement35 axial um den Verbindungssteg30 schwenkend bewegen, wobei auf Grund der Schrägflächen41 am zweiten Clipelement35 ein Verhaken der beiden Clipelemente vermieden ist.
Claims (11)
- Steckverbinderelement (
14 ) für eine Gerätsteckverbindung in Form eines Stecker- oder Buchsenelementes, mit einem Gehäuse (13 ) zur axialen und axial gesicherten sowie radial zentrierenden Aufnahme von vorzugsweise mehreren Stift- oder Buchsenkontakten (11 ) in jeweils einer gestuften Bohrungskammer (12 ) und mit einer Federclipeinheit (10 ), die einen hinterschnittenen Bereich (18 ) des Stecker- oder Buchsenelementes umgibt und radial zusammendrückbar verrastend in der gestuften Bohrungskammer (12 ) axial gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff bestehende Federclipeinheit (10 ) außer einem das Stift- oder Buchsenelement in der Bohrungskammer (12 ) axial sichernden ersten Clipelement (25 ) des Weiteren ein das Stift- oder Buchsenelement in der Bohrungskammer (12 ) radial zentrierendes zweites Clipelement (35 ) in axialer konzentrischer Hintereinanderanordnung aufweist. - Steckverbinderelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Clipelement (
25 ) im Außendurchmesser größer als das zweite Clipelement (35 ) ist. - Steckverbinderelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Clipelement (
35 ) im Innendurchmesser kleiner als das erste Clipelement (25 ) ist. - Steckverbindereinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Clipelemente (
25 ,35 ) an einem Umfangsbereich miteinander verbunden sind. - Steckverbinderelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Clipelemente (
25 ,35 ) an einer ihrem jeweiligen Trennungsschlitz (26 ,36 ) diametral gegenüberliegenden Stelle durch einen axialen Steg (30 ) miteinander verbunden sind. - Steckverbinderelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gestufte Bohrungskammer (
12 ) einen Ringansatz (45 ) aufweist, in der das zweite Clipelement (35 ) zentrierend gehalten und hinter dessen einer Stirn (46 ) das erste Clipelement (25 ) axial sichernd rastend. - Steckverbinderelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (
26 ) des ersten Clipelementes (25 ) breiter ist als der Schlitz (36 ) des zweiten Clipelementes (35 ). - Steckverbinderelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Montagerichtung (
11 ) des Stift- oder Buchsenelementes (11 ) in die gestufte Bohrungskammer (12 ) das erste Clipelement (25 ) vor dem zweiten Clipelement (35 ) angeordnet ist. - Steckverbinderelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser beider Clipelemente (
25 ,35 ) größer als der Außendurchmesser des hinterschnittenen Bereichs (18 ) des Stift- oder Buchsenelements (11 ) ist. - Steckverbinderelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Clipelement (
25 ,35 ) mit radialen Einführungsschrägen im Bereich des Schlitzes (26 ,36 ) versehen sind bzw. ist. - Steckverbinderelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Clipelement (
35 ) zu beiden Seiten des Schlitzes (36 ) mit einer der Rastkante (27 ) des ersten Clipelementes (25 ) zugewandten Schrägfläche (41 ) versehen ist.
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