DE19540247C2 - Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder - Google Patents
Mehrpoliger elektrischer SteckverbinderInfo
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Landscapes
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem mehrpoligen elektrischen
Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein solcher elektrischer Steckverbinder ist aus der
DE 41 31 768 A1 bekannt. Der Steckverbinder besteht aus einem
Gehäuse und einer Verriegelungseinrichtung. In dem Gehäuse
angeordnete Kontaktteilkammern werden in Steckrichtung mit
Kontaktteilen bestückt, die mittels elastischer an den
Innenwänden der Kontaktteilkammern angeformter Finger
erstverriegelt werden. Die endgültige Verriegelung der
Kontaktteile erfolgt durch eine quer zur Steckrichtung der
Kontaktteile in eine Öffnung des Gehäuses einschiebbaren
Verriegelungseinrichtung. Die Kontaktteilkammern enden im
Steckbereich an einer gelochten Frontwand des Gehäuses. Jeder
Kontaktteilkammer sind zwei Öffnungen in der Frontwand
zugeordnet. Eine Stecköffnung dient zur Aufnahme von Gegenkon
taktteilen, und eine Entriegelungsöffnung ermöglicht ein Auslen
ken des Fingers mittels eines klingenartigen Werkzeuges zur
Freigabe des Kontaktteiles.
Die Gestaltung des Steckbereiches richtet sich nach den spritz
technischen Möglichkeiten bei derartig kleinen Konstruktionen.
Die Stecköffnung und die Entriegelungsöffnung sind so angeord
net, daß keine Hinterschneidungen entstehen. Demzufolge sind das
Spritzwerkzeug bzw. dessen Kerne einfach ausgebildet. Die dem
Querschnitt des Gegenkontaktteiles angepaßte Stecköffnung
schützt das Kontaktteil in der Kontaktteilkammer scheinbar vor
unsachgemäßen Manipulationen. Die benachbarte Einstecköffnung
ist jedoch aufgrund der spritztechnischen Rahmenbedingungen
größer als notwendig und sowohl vor als auch nach der Bestückung
und Zweitverriegelung des Verbinders ungeschützt und ständig
zugänglich. Infolgedessen besteht die Gefahr der Beschädigung
der Kontaktteile und der Finger während der Bestückung und auch
nach der Montage am Einbauort.
Aus der US 4557542 ist ein gattungsfremder Steckverbinder
bekannt, dessen Kontaktteile ausschließlich mittels in Kontakt
teilkammern hineinragender elastischer Finger verrastet werden.
Die Verrastungsposition der Finger wird mit einer in die
Frontseite des Gehäuses einschiebbaren Blockierleiste gewährlei
stet. Auch hier sind nach der Bestückung des Gehäuses mit den
Kontaktteilen bis zur endgültigen Montage der Blockierleiste
Beschädigungen der Kontaktteile bzw. der Finger möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen
Steckverbinder mit einer Doppelverriegelung der Kontaktteile
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so zu gestalten, daß das
Gehäuse variabel mit Kontaktteilen bestückbar ist und im
Steckbereich gegen Beschädigungen geschützt ist und daß deren
Realisierung fertigungs- und montagetechnisch mit geringem
Aufwand möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Der Gegenstand des
Anspruches 1 weist den Vorteil auf, daß die Verbindung eines
Verriegelungskammes und einer Abdeckplatte zu einem einstückigen
vormontierbaren Schubelement die Kontaktteilkammern und folglich
auch die Kontaktteile vor unsachgemäßem Zugang schützt. Die
Trennung der Abdeckplatte vom Isolierstoffgehäuse ermöglicht die
Beibehaltung der bewährten Zweitverriegelung und erlaubt eine
Bestückung des Isolierstoffgehäuses sowohl von der Frontseite
als auch von der Rückseite. Die einstückige Zuordnung der
Abdeckplatte und des Verriegelungskammes gewährleistet einen
folgerichtigen Bewegungsablauf. Erst bei Erreichen der korrekten
Zweitverriegelungsposition ist durch die Ausrichtung der
Kontaktteile zu den Stecköffnungen die Verbindung mit den
entsprechenden Gegenkontaktteilen möglich. Durch die Kopplung
der Abdeckplatte an den Verriegelungskamm besteht der
Steckverbinder nur aus zwei Einzelteilen. Die gerade bei
derartig kleinen Anwendungen außerordentlich hohen
Werkzeugkosten sinken. Die Kontaktteilkammern können
umkompliziert ohne spritztechnisch aufwendige Hinterschneidungen
realisiert werden, so daß die Spritzkernanordnung und deren
Entformung denkbar einfach ist.
Bei der Bestückung des Isolierstoffgehäuses mit Kontaktteilen in
der Montagestellung des Schubelementes und beim Einführen der
Gegenkontaktteile in der Verriegelungsstellung des
Schubelementes ist der Zugang den Kontaktteilkammern nur durch
exakt definierte Stecköffnungen möglich. Erst die Orientierung
des Schubweges quer zur Steckrichtung der Kontaktteile
ermöglicht durch das ständige und direkte Aufliegen der
Abdeckplatte an der Frontseite des Isolierstoffgehäuses einen
vollständigen Schutz der Kontaktteilkammern bereits nach der
Vormontage des Schubelementes.
Im Rahmen der zunehmenden Verkleinerung aller Bauteile ist ein
exaktes und nahezu toleranzfreies Zusammenarbeiten einzelner
Elemente erforderlich. Die Abdeckplatte und der Verriegelungs
kamm sind über Querstege miteinander verbunden, wodurch dem
Schubelement eine hinreichende Eigenstabilität gegeben wird.
Innerhalb des Isolierstoffgehäuses nimmt eine entsprechende
Profilöffnung die Querstege und den Verriegelungskamm des
Schubelementes auf und dient als Führungskanal. Infolgedessen
sind auch die Bewegungen der Abdeckplatte an der Frontseite
definiert. Zusätzliche Führungsmittel an den Kanten der Abdeck
platte erleichtern die Montage und erhöhen die Paßgenauigkeit.
Sowohl die Montage- als auch die Verriegelungsstellung des
Schubelementes sind durch komplementäre Rastmittel definiert,
die optisch und auch hörbar zu unterscheiden sind.
In der Abdeckplatte ist ein Längsschlitz ausgebildet, der mit
der Profilöffnung im Steckbereich fluchtet, so daß ein Stift des
Gegensteckers einführbar ist. Der Stift dient der Sicherung der
Erstverriegelung und kann zusätzlich als Codierung oder Zentrie
rung des Gegensteckers wirken. Der Längsschlitz weist außerdem
einwärts gerichtete Ränder auf, die die Kontaktteilkammern somit
vollständig verkapseln.
Die axiale Ausrichtung des Steckers und des Gegensteckers
erfolgt über deren komplementäre Außenformen, so daß eine
Fehlsteckung nicht möglich ist. In maximalen Toleranzbereichen
ist jedoch ein anfängliches Ineinanderkippen, d. h. ein
winkliges Ansetzen, möglich. Derartige Verbindersysteme können
mit einzelnen Kontaktteilen ausgestattet sein, die vor der
Mehrzahl der Kontaktteile mit ihren Gegenkontaktteilen in
Eingriff kommen müssen, damit vorab ein definierter
Schaltungszustand geschaffen wird. Um zu vermeiden, daß diese
vorstehenden Kontaktteile beim winkligen Zusammenführen nicht
abknicken, sind an den entsprechenden Stecköffnungen in der
Abdeckplatte Aussparungen vorgesehen.
Im Reparaturfall wird nach Trennung von Stecker und Gegen
stecker, das Schubelement vollständig aus der Profilöffnung
entfernt und anschließend die Erstverriegelung des fehlerhaften
Kontaktteiles von der nun zugänglichen Kontaktteilkammer mittels
eines geeigneten Werkzeuges gelöst.
Die erfindungsgemäßen Merkmale lassen sich sowohl an dem Stecker
und dessen Kontaktteilen als auch an dem Gegenstecker und dessen
Gegenkontaktteilen realisieren.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles unter
Zuhilfenahme der Zeichnungen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Ansicht auf die Frontseite eines unbestückten
Steckverbinders mit in ein Isolierstoffgehäuse
eingeführten Schubelement in Verriegelungsstellung.
Fig. 2 eine Seitenansicht des Steckverbinders nach Fig. 1.
Fig. 3 eine weitere Seitenansicht des Steckverbinders nach
Fig. 1 in Längsrichtung L.
Fig. 4 einen Längsschnitt des Steckverbinders gemäß Linie A-A
in Fig. 1.
Fig. 5 einen Querschnitt des mit einem Kontaktteil bestückten
Steckverbinders gemäß Linie B-B in Fig. 1 in Montage
stellung während des Einschubs des Kontaktteiles.
Fig. 6 einen Querschnitt des Steckverbinders nach Fig. 5 in
Verriegelungsstellung.
Fig. 7 einen Querschnitt des Steckverbinders nach Fig. 6 mit
einem schematisch dargestellten Gegenstecker.
Die Figuren zeigen einen elektrischen Steckverbinder 1 und ein
darin einsetzbares Kontaktteil 2 in einem vergrößerten Maßstab
von etwa 5 : 1. Die Merkmale und Funktionsprinzipien der
Kontaktteile 2 sind identisch, so daß ein Kontaktteil 2
exemplarisch näher erläutert wird. Ein schematisch dargestellter
Gegenstecker 30 läßt sich mit diesem Steckverbinder 1 zu einer
kompletten Steckverbindung zusammensetzen.
Der Steckverbinder 1 besteht aus einem länglichen Isolierstoff
gehäuse 3, das von einer Frontseite 4 zu einer Rückseite 5 von
in Längsrichtung L doppelreihig angeordneten Kontaktteilkammern
6 durchzogen ist. In jeder Kontaktteilkammer 6 ist zur
Befestigung eines von der Rückseite 5 eingeführten Kontaktteiles
2 ein Finger 7 ausgebildet. Die reihenförmige Anordnung der
Kontaktteilkammern 6 bedingt, daß gegenüberliegende
Kontaktteilkammern 6 eine Innenwand 8 gemeinsam nutzen.
Beidseitig dieser Innenwand 8 ragt je ein federelastischer
Finger 7 in die jeweilige Kontaktteilkammer 6 hinein.
In Längsrichtung L durchzieht das Isolierstoffgehäuse 3 eine
stempelförmige Profilöffnung 9, die der Aufnahme eines Schubele
mentes 10 dient. Die Profilöffnung 9 schneidet alle Kontaktteil
kammern 6 und schafft den Freiraum für die Auslenkung der Finger
7. Das Schubelement 10 läßt sich in der Profilöffnung 9 zwischen
einer Montagestellung und einer Verriegelungsstellung verschie
ben und besteht aus einem Verriegelungskamm 11 und einer
Abdeckplatte 12, die durch Querstege 13 einstückig miteinander
verbunden sind. Das Schubelement 10 ist doppel-T-träger-förmig
ausgebildet, wobei der Verriegelungskamm 11 und die Querstege 13
im Querschnitt der Profilöffnung 9 entsprechen. Der
Verriegelungskamm 11 ist mit Zähnen 14 ausgestattet, die in der
Verriegelungsstellung in der Kontaktteilkammer 6 das Kontaktteil
2 verriegeln. Die Abdeckplatte 12 ist außerhalb des
Isolierstoffgehäuses 3 an dessen Frontseite 4 angeordnet. In
Längsrichtung L umgreift die Abdeckplatte 12 die Frontseite 4
mit Kanten 15, an denen innenseitig Nuten 16 eingelassen sind.
Die Nuten 16 wirken mit entsprechenden Schienen 17 des
Isolierstoffgehäuses 3 zusammen und führen die Abdeckplatte 12
längs des Isolierstoffgehäuses 3. In der Abdeckplatte 12
befinden sich doppelreihig angeordnete Stecköffnungen 18, die je
einer Kontaktteilkammer 6 mit deren Kontaktteil 2 zugeordnet
sind. Um das Einführen von Gegenkontaktteilen 31 zu erleichtern,
sind die Stecköffnungen 18 mit Findungstrichtern 19 erweitert.
Zwischen den Reihen der Stecköffnungen 18 ist in der
Abdeckplatte 12 ein Längsschlitz 20 eingelassen, mit der
Profilöffnung 9 fluchtet und einen einwärts gerichteten Rand 21
aufweist.
Die Montagestellung und die Verriegelungsstellung des Schubele
mentes 10 werden mittels Rastnasen 22, 22', 22" und
Rastöffnungen 23, 23', 23" gewährleistet, die am
Isolierstoffgehäuse 3 oder an der Abdeckplatte 12 angeformt
sind. Die in den Figuren dargestellten Formen und Anordnungen
von Führungsmitteln 16, 17 und Rastmitteln 22, 23 am
Isolierstoffgehäuse 3 bzw. am Schubelement 10 sind ein Beispiel,
da vielfältige weitere Ausführungsformen möglich sind.
Die nachfolgende Beschreibung stellt die Funktionsweise des
Steckverbinders 1 dar. Nach Fertigstellung der Elemente des
Steckverbinders 1, d. h. dem Spritzen des Isolierstoffgehäuses 3
und des Schubelementes 10 und dem Stanzen und Formen des
Kontaktteiles 2, wird das Schubelement 10 in die Profilöffnung 9
des Isolierstoffgehäuses 3 eingeführt und verrastend vormon
tiert. In dieser sogenannten Montagestellung sind die Kontakt
teilkammern 6 an der Frontseite 4 von Stegen 24 zwischen den
Stecköffnungen 18 verschlossen, so daß hier keine Fremdkörper
eindringen können. Das Kontaktteil 2 wird von der Rückseite 5
des Isolierstoffgehäuses 3 in die Kontaktteilkammer 6 einge
führt. Dies ist nur in der Montagestellung möglich, da die Zähne
14 des Verriegelungskammes 11 eines zuweit verschobenen
Schubelementes 10 ein Einführen des Kontaktelementes 2
blockieren würden. Das vollständig eingeführte Kontaktelement 2
stößt mit seinem Kontaktteilkasten 25 vorne an einen Steg 24 der
Abdeckplatte 12 und mit einer Fahne 26 gegen einen Vorsprung 27
in der Kontaktteilkammer 6. Der während des Einführens
ausgelenkte Finger 7 greift federelastisch in eine Ausnehmung 28
des Kontaktteiles 2 ein und stellt damit die Erstverriegelung
dar.
Das Schubelement 10 wird in Längsrichtung L weitergeschoben und
in der Verriegelungsstellung verrastet. Der Vorschub des
Schubelementes 10 ist nur möglich, wenn das Kontaktteil 2
vollständig in die Kontaktteilkammer 6 eingeführt wurde, da
anderenfalls die Zähne 14 des Verriegelungskammes 11 von einem
Teil des Kontaktteilkastens 25 blockiert würden. In der
Verriegelungsstellung hintergreifen die Zähne 14 des
Verriegelungskammes 11 den Kontaktteilkasten 25 und schaffen so
eine Zweitverriegelung des Kontaktteiles 2. Die Abdeckplatte 12
verschiebt sich ebenfalls. Die Stecköffnungen 18 sind über den
Kontaktteilkammern 6 angeordnet, so daß die Gegenkontaktteile
des Gegensteckers eingeführt und mit den Kontaktteilen 2 in
Eingriff gebracht werden können.
Der Gegenstecker 30 weist mindestens einen Stift 32 auf, der in
den Längsschlitz 20 und in die Profilöffnung 9 eingreift und die
Erstverriegelung, d. h. die Finger 7, zusätzlich sichert.
Gleichzeitig erfolgt eine Überprüfung der Erstverriegelung. Ein
nicht vollständig einführbarer Stift 32 deutet darauf hin, daß
eine unzureichende Rückfederung des Fingers 7 in die Ausnehmung
28 des Kontaktteiles 2 vorliegt. Je nach Ausgestaltung übernimmt
dieser Stift 32 auch eine Zentrierung oder Codierung des
Gegensteckers 30.
Aus schaltungstechnischen Gründen kann es erforderlich sein, den
Gegenstecker 30 mit Gegenkontaktteilen 31, 31' unterschiedlicher
Länge auszustatten. Aussparungen 29 an den entsprechenden
Stecköffnungen 18 in der Abdeckplatte 12 verhindern, daß bei
einem winkligen Ansetzen des Gegensteckers 30 die längeren
Gegenkontaktteile 31 abknicken.
Vom Zeitpunkt der Vormontage des Schubelementes 10 bis zur
Erstellung der Verriegelungsstellung wird die Kontaktteilkammer
6 bzw. das Kontaktteil 2 ständig vor Beschädigungen von außen
geschützt. Der Sitz der Abdeckplatte 12 auf dem Isolierstoffge
häuse 3 wird durch die einstückige Verbindung zum Verriegelungs
kamm 11 und zusätzlich durch die Führungsmittel 16, 17
gewährleistet. Die einwärts gerichteten Ränder 21 des
Längsschlitzes 20 verschließen die Kontaktteilkammer 6 nahezu
lückenlos.
1
Steckverbinder
2
Kontaktteil
3
Isolierstoffgehäuse
4
Frontseite
5
Rückseite
6
Kontaktteilkammer
7
Finger
8
Innenwand
9
Profilöffnung
10
Schubelement
11
Verriegelungskamm
12
Abdeckplatte
13
Quersteg
14
Zahn
15
Kante
16
Nute
17
Schiene
18
Stecköffnung
19
Findungstrichter
20
Längsschlitz
21
Rand
22
Rastnase
23
Rastöffnung
24
Steg
25
Kontaktteilkasten
26
Fahnen
27
Vorsprung
28
Ausnehmung
29
Aussparung
30
Gegenstecker
31
Gegenkontaktteil
32
Stift
SSteckrichtung
LLängsrichtung
SSteckrichtung
LLängsrichtung
Claims (9)
1. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder
das Schubelement (10) aus einem Verriegelungskamm (11) und aus einer Abdeckplatte (12) besteht, die über angeformte Querstege (13) einstückig miteinander verbunden sind
und daß zwischen den reihenförmig angeordneten Stecköff nungen (18) in der Abdeckplatte (12) ein Längsschlitz (20) ausgebildet ist, durch den ein Stift (32) des Ge gensteckers (30) von der Frontseite (4) in die Profil öffnung (9) des Isolierstoffgehäuses (3) einführbar ist, der die Finger (7) in den Kontaktteilkammern (6) fi xiert.
- 1. mit einem Isolierstoffgehäuse (3),
- 1. das von einer Frontseite (4) zur Rückseite (5) von reihenförmig angeordneten Kontaktteilkammern (6) durchzo gen ist, wobei von deren Innenwänden (8) einwärts gerich tete elastische Finger (7) wegragen, und
- 2. das von einer Profilöffnung (9) durchsetzt ist, die die Kontaktteilkammern (6) senkrecht schneidet,
- 2. mit Kontaktteilen (2),
- 1. die in die Kontaktteilkammern (6) einführbar sind, und
- 2. die durch die in eine Ausnehmung (28) der Kontaktteile (2) eingreifende Finger (7) erstverriegelbar sind, und
- 3. mit einem zwischen einer Montagestellung und einer Verriege
lungsstellung in der Profilöffnung (9) bewegbaren Schubele
ment (10),
- 1. wobei die Kontaktteile (2) in der Montagestellung des Schubelementes (10) in die Kontaktteilkammern (6) einsetz bar sind, und
- 2. wobei an einem Verriegelungskamm (11) des Schubelementes (10) angeordnete Zähne (14) in der Verriegelungsstellung je eine Kante (25) der Kontaktteile (2) hintergreifen,
das Schubelement (10) aus einem Verriegelungskamm (11) und aus einer Abdeckplatte (12) besteht, die über angeformte Querstege (13) einstückig miteinander verbunden sind
und daß zwischen den reihenförmig angeordneten Stecköff nungen (18) in der Abdeckplatte (12) ein Längsschlitz (20) ausgebildet ist, durch den ein Stift (32) des Ge gensteckers (30) von der Frontseite (4) in die Profil öffnung (9) des Isolierstoffgehäuses (3) einführbar ist, der die Finger (7) in den Kontaktteilkammern (6) fi xiert.
2. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schubelement (10) senkrecht zur Steckrichtung
(S) des Isolierstoffgehäuses (3) verschiebbar ist, wobei
die Abdeckplatte (12) auf der Frontseite (4) des Iso
lierstoffgehäuses (3) angeordnet ist.
3. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1
oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckplatte (12) reihenförmig angeordnete, mit
Findungstrichtern (19) ausgebildete Stecköffnungen (18)
aufweist.
4. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Stecköffnungen (18) Stege (24) ausge
bildet sind, wobei die Stege (24) in der Montagestellung
die Kontaktteilkammern (6) verschließen, und wobei die
Stecköffnungen (18) in der Verriegelungsstellung so zu
den Kontaktteilkammern (6) ausgerichtet sind, daß Gegen
kontaktteile durch die Stecköffnungen (18) in die Kon
taktteile (2) einführbar sind.
5. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß an mindestens einer Stecköffnung (18) in der Abdeck
platte (12) eine Aussparung (29) eingeformt ist.
6. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach einem der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Abdeckplatte (12) und an der Frontseite (4)
des Isolierstoffgehäuses (3) Nuten (16) oder Schienen
(17) ausgebildet sind, so daß die Abdeckplatte (12) am
Isolierstoffgehäuse (3) führbar ist.
7. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach einem der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Längsschlitz (20) einen einwärts gerichteten
Rand (21) aufweist.
8. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach einem der
Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Profilöffnung (9) stempelförmig ausgebildet ist.
9. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder nach einem der
Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Isolierstoffgehäuse (3) und am Schubelement (10)
komplementäre Rastmittel (22, 23) ausgebildet sind.
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