DE19710428A1

DE19710428A1 - Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders

Info

Publication number: DE19710428A1
Application number: DE1997110428
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Metzler; Guenter Dipl Ing Engelmann; Reinhard Dipl Ing Teuber
Original assignee: SITEKO KONTAKTTECHNIK GmbH
Current assignee: Murrelektronik GmbH
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: DE19710428B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Aus der DE-B2-21 65 675 ist beispielsweise eine elektrische Verbinderanordnung aus einem Steckerteil und einem Buchsenteil bekannt, bei der jedes Teil ein Isoliergehäuse aufweist, in das mit Kabeladern verbundene, elektrisch leitende Buchsen- bzw. Steckerelemente montierbar sind. Die Buchsenelemente weisen Federzungen, mit denen sie im Isoliergehäuse verriegelt gehalten werden, und Quetschklemmen auf, in die die Kabeladern eingequetscht sind.

Bei dieser bekannten Verbinderanordnung können die Buchsenteile mit Kabeladern verschiedenen Querschnitts fabrikmäßig verbunden werden, weil die Quetschklemmen ohne Änderung solche Kabeladern verschiedenen Querschnitts umschließen können. Von Nachteil ist jedoch, daß für jede unterschiedliche Bauform des Buchsenteils entsprechend viele unterschiedliche Buchsenelemente nötig sind. So sind beispielsweise verschiedene Buchsenelemente nötig, wenn unterschiedliche Anschlußtechniken, wie Crimpanschluß oder Schneidklemmenanschluß, gefordert sind. Ferner sind unterschiedliche Buchsenteile nötig, wenn unterschiedliche Bauformen des Buchsenteils, wie gerade oder abgewinkelte Buchsenteile, gefordert sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders der im Anspruch 1 genannten Art anzugeben, wobei dieses Verfahren eine rationellere Fertigung unterschiedlicher Bauformen des Steckverbinders ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die zunächst grundsätzlich vorgesehene Trennung des Anschlußteils vom Buchsen- oder Steckerelement kann nun dieses Element für die verschiedenen Bauformen gleich ausgebildet bleiben, und es brauchen nur verschiedene Anschlußelemente auf Lager gehalten werden.

Eine weitere Ausbildung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung so getroffen, daß als Anschlußelemente solche mit den Kabeladern verbunden werden, die jeweils mindestens ein elektrisch leitendes Koppelement für anzuschließende Schaltungsteile, wie Leiterplatten, aufweisen, und daß das Koppelement mit dem Schaltungsteil vor dem Umspritzen der Anschlußelemente mit dem Schaltungsteil verbunden wird. Dadurch können Schaltungsteile in einfacher Weise zusätzlich mit dem Anschlußelement verbunden werden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens wird das Schaltungsteil bei der Umspritzung der Anschlußelemente mit umspritzt. Auf diese Weise können die Schaltungsteile in den Steckverbinder einfach integriert werden.

Die beiden Gehäuse des Steckverbinders können getrennt bleiben, wenn für eine feste Verbindung des Steckmittels mit dem Steckgegenmittel gesorgt ist. Vorzugsweise sind die beiden Gehäuse jedoch so ausgebildet, daß sie ineinander verrastet werden können. Vorzugsweise wird nach einer weiteren Ausbildung des Verfahrens gemäß der Erfindung das zweite Gehäuse bei seiner Herstellung auf das erste Gehäuse aufgeschmolzen. Damit brauchen keine besonderen Gehäuseausbildungen vorgesehen zu werden.

Die Erfindung hat auch zur Aufgabe, einen Steckverbinder der im Oberbegriff des Anspruchs 5 genannten Art zu schaffen, der für verschiedene Bauformen in rationeller Weise hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.

Durch die zunächst grundsätzliche vorgesehene Trennung des Anschlußelements vom Buchsen- oder Steckerelement kann nun dieses Element für die verschiedenen Bauformen gleich ausgebildet bleiben, und es brauchen nur verschiedene Anschlußelemente auf Lager gehalten werden. Das Versehen des Buchsen- oder Steckerelements mit Stiftanschlußbereichen bringt fertigungstechnische Vorteile.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des Steckverbinders bestehen die Stecker- oder Buchsenelemente aus Rundmaterial, die lediglich in den Kontaktierungsbereichen mit Edelmetall überzogen sind. Somit wird eine gute Kontaktierung unter minimalem Edelmetalleinsatz ermöglicht.

Gemäß weiteren, vorteilhaften Ausbildungen des Steckverbinders kann das Anschlußelement zur Bildung eines geraden Steckverbinders mit in Reihe liegendem Aufnahmeelement und Verbindungselement bzw. zur Bildung eines abgewinkelten Steckverbinders mit einem Aufnahmeelement und einem Verbindungselement versehen sein, die winklig zueinander angeordnet sind.

Um weitere Schaltungsteile anschließen zu können, ist gemäß einer weiteren Ausbildung des Steckverbinders das Anschlußelement mit einem in Reihe mit dem Aufnahmeelement liegenden Koppelelement versehen.

Zur besseren Sicherung der Verbindung des Stifts mit dem Aufnahmeelement ist nach einer weiteren Ausbildung des Steckverbinders gemäß der Erfindung die Verbindung der Stifte mit den Aufnahmeelementen als Rastverbindung ausgebildet.

Gemäß weiteren, vorteilhaften Ausbildungen des Steckverbinders gemäß der Erfindung ist das Aufnahmeelement vorzugsweise eine Federhülse oder Schlitzklemme und das Verbindungselement eine Crimphülse. Das Anschlußteil läßt sich daher einfach aus einem plattenförmigen Stanzteil fertigen.

Zur weiteren Sicherung der Verbindung des Stifts mit dem Aufnahmeelement sind nach einer weiteren Ausbildung des Steckverbinders gemäß der Erfindung die beiden Gehäuse miteinander verbunden.

Diese Verbindung der Gehäuse kann gemäß einer weiteren Ausbildung des Steckverbinders gemäß der Erfindung vorzugsweise eine Schmelzverbindung sein.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gehäuse für die Aufnahme von Buchsenelementen,

Fig. 2 eine Seitenansicht zweier Buchsenelemente mit Stiftanschlußbereichen,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Gehäuse der Fig. 1 mit eingesetzten Buchsenelementen nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht einer ersten Ausführung eines Anschlußelements für einen geraden Steckverbinder,

Fig. 5 eine Ansicht des Anschlußelements nach Fig. 4 mit verbundener Kabelader,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführung eines Anschlußelements,

Fig. 7 einen Querschnitt durch zwei miteinander verbundene Gehäuse eines Steckverbinders mit Steckerelementen ähnlich den Buchsenelementen der Fig. 2 und mit Anschlußelementen gemäß Fig. 5 für einen geraden Steckverbinder,

Fig. 8 eine Ansicht einer dritten Ausführung eines Anschlußelements für einen abgewinkelten Steckverbinder,

Fig. 9 eine Ansicht des Anschlußelements nach Fig. 7 mit angeschlossener Kabelader und Leiterplatte und

Fig. 10 einen Querschnitt durch ein erstes Gehäuse mit eingesetzten Buchsenelementen nach Fig. 2 und ein zweites Gehäuse mit eingesetzten Anschlußelementen nach Fig. 8 für einen abgewinkelten Steckverbinder.

Die Fig. 1 bis 3 stellen die Bauteile und den Montagevorgang für einen ersten Teil eines Steckverbinders dar, der hier als Rundsteckverbinder und als Buchsenteil ausgebildet ist. Im Spritzgießverfahren wird ein Gehäuse 1 (Fig. 1) aus isolierendem Kunststoff hergestellt, das mit einer Anzahl durchgehender, zylinderförmiger Ausnehmungen 2 versehen ist.

Das Gehäuse wird mit den in Fig. 2 dargestellten Buchsenelementen 3 bestückt, die im mittleren Bereich einen konischen Bund 4 und an dem der Steckseite abgewandten Ende einen Stift 6 aufweisen. Der Stift 8 ist mit einer ringförmigen Rastnut 6 versehen, während der Bund 4 auf seiner Außenseite eine Prägung aufweist. Die Buchsenelemente 3 bestehen aus Rundmaterial und werden vor dem Einsetzen in die Ausnehmungen 3 in einen Gurtband aufgenommen und einer Veredelungseinrichtung zugeführt, in der sie selektiv, und zwar lediglich an den Kontaktierungsbereichen, mit Edelmetall überzogen werden.

Die Bestückung der magazinierten Gehäuse 1 erfolgt mittels einer nicht dargestellten, freiprogrammierbaren Bestückungseinrichtung. Der feste Sitz der Buchsenelemente in den Ausnehmungen 2 wird durch die Prägungen gewährleistet. Aus dem bestückten Gehäuse 1 stehen nach Fig. 3 die Stifte 5 hervor. Das Gehäuse 1 kann von einer Dichtmuffe 7 umgeben sein.

In Fig. 4 wird die Fertigung eines Anschlußelements 8 aus einem Teil durch Stanzen im Bund angedeutet. Das an einem Haltestreifen 9 sitzende Anschlußelement 8 ist aus einer Federhülse 10 und einem mit dieser in Reihe liegenden Crimpanschluß 11 gebildet und für gerade Steckverbinder bestimmt.

Die Federhülse 10 ist mit einer nach innen gerichteten Ringsicke 12 versehen, die zum Eingriff in die Rastnut 6 bestimmt ist.

In Fig. 5 ist das Anschlußelement 8 vom Haltestreifen 9 getrennt und durch Um- und Anschlagen des Crimpanschlusses 11 mit einer Kabelader 13 verbunden.

Anstelle des in den Fig. 4 und 5 dargestellten Anschlußelements 8 ist auch eine Schlitzklemme 8' einsetzbar, die als U-förmig gebogenes Teil ausgebildet ist und einen Längsschlitz 14 aufweist, in den der Stift 6 einrastbar ist.

Nachdem in der durch die Fig. 5 gezeigte Weise die Anschlußelemente 8 mit den Kabeladern 13 verbunden sind, werden diese Anschlußelemente auf die Stifte 5 des in Fig. 3 dargestellten, bestückten Gehäuses 1 aufgepreßt, so daß eine sehr feste Verbindung erfolgt. Dann werden die Anschlußelemente 8 und teilweise die Kabeladern 14 mit Kunststoff umspritzt, so daß ein zweites Gehäuse entsteht. Damit ist ein gerader Steckverbinder unter minimalem Montageaufwand fertig hergestellt.

In Fig. 7 ist ein ähnlicher, fertiggestellter Steckverbinder dargestellt, der jedoch statt der Buchsenelemente 3 Steckerelemente 3' und ein an diese Steckerelemente 3' angepaßtes Gehäuse 1' aufweist. Der an diesen Steckverbinder anzuschließende, nicht dargestellte Gegensteckverbinder ist dann als Steckerteil ausgebildet und links von dem in Fig. 7 dargestellten Steckverbinder anzuschließen. Die beiden Gehäuse 1' und 15 sind an ihren einen Enden mit Rastmitteln 16, 17 versehen, durch die diese Gehäuse fest miteinander verbunden werden. Neben dieser festeren mechanischen Verbindung wird auch ein Schutz der Metallteile im Steckverbinder vor äußeren Einflüssen erreicht.

Alternativ können die Gehäuse aber vorzugsweise auch so miteinander verbunden werden, daß bei der Herstellung des zweiten Gehäuses dieses auf das erste Gehäuse aufgeschmolzen wird.

Grundsätzlich ist es auch möglich, statt des Stiftes 5 eine Hülse und statt der Federhülse 10 einen Stift als Steckverbindung zu verwenden.

Eine dritte Ausführung des Anschlußelements ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt, das für einen abgewinkelten Steckverbinder bestimmt ist, bei dem in diesem Fall die Kabeladern senkrecht zu den Buchsenelementen stehen. Das Anschlußelement 8'' besteht aus einer Federhülse 10 mit einer Ringsicke 12, einem Zwischenstück 18, einem Koppelelement 19 und einem am Zwischenstück rechtwinklig angesetzten Crimpanschluß 11, wobei Federhülse 10, Zwischenstück 18 und Koppelelement 19 in einer Reihe liegen. Das Anschlußelement 8'' ist aus Federmaterial in derselben Weise wie das Anschlußelement 8 hergestellt und hängt in Fig. 8 noch an einem Haltestreifen 9. In Fig. 9 ist das Koppelelement 19 vom Haltestreifen 9 getrennt und mit einer Leiterplatte 20 durch Lötung verbunden. Die Leiterplatte 20 kann einen Schaltungsteil tragen, der beispielsweise Leuchtdioden zur Anzeige des Betriebszustandes des Steckverbinders umfaßt. Der Crimpanschluß 11 ist wieder an der Kabelader 13 angeschlagen.

Die Verbindung des Crimpanschlusses 11 mit der Kabelader 13 und die Verbindung des Koppelelements 19 mit der Leiterplatte 20 erfolgen in einer fabrikmäßigen Vorfertigung. Dann werden die so verbundenen Anschlußelemente 8'' auf die Stifte 5 eines Gehäuses 1'' gepreßt, und schließlich werden die Anschlußelemente 8'' und teilweise die Kabeladern 13 mit Kunststoff umspritzt, so daß ein zweites Gehäuse 15, entsteht. Das Gehäuse 15' kann dabei auch die Leiterplatte 20 einschließen. Die beiden Gehäuse können, wie schon beschrieben, auf verschiedene Weise miteinander verbunden werden. Damit ist ein abgewinkelter Steckverbinder unter minimalem Montageaufwand fertig hergestellt, wie Fig. 10 zeigt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Anschlußkabel versehenen Steckverbinders, der mit Kabeladern in elektrischer Verbindung stehende Stecker- oder Buchsenelemente in einem isolierenden Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

- als Stecker- oder Buchsenelement (3, 3') solche in das Gehäuse (1, 1', 1'') eingesetzt werden, die an ihren den Steckseiten abgewandten Enden mit je einem von der Außenseite des Gehäuses zugänglichen Steckmittel (5) versehen sind,
- der beabsichtigten Bauform des Steckverbinders entsprechende Anschlußelemente (8, 8', 8''), die jeweils ein Steckgegenmittel (10) für die Steckmittel (5) und jeweils ein Verbindungselement (11) für die Kabeladern (13) aufweisen, an ihren Verbindungselementen mit den Kabeladern verbunden werden und
- die mit den Kabeladern (13) vorkonfektionieren Anschlußelemente (8, 8', 8'') mit den Steckmitteln (5) zusammengesteckt und danach mit Kunststoff umspritzt werden, so daß ein zweites Gehäuse (15, 15') entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlußelemente (8'') solche mit den Kabeladern (13) verbunden werden, die jeweils mindestens ein elektrisch leitendes Koppelelement (19) für anzuschließende Schaltungsteile (20), wie Leiterplatten, aufweisen, und daß das Koppelelement (19) mit dem Schaltungsteil (20) vor dem Umspritzen der Anschlußelemente (8'') mit dem Schaltungsteil (20) verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungsteil (20) bei der Umspritzung der Anschlußelemente (8'') mitumspritzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (15, 15') bei seiner Herstellung auf das erste Gehäuse (1, 1', 1'') aufgeschmolzen wird.

5. Steckverbinder, der mit einem Anschlußkabel versehen ist und mit den Kabeladern in elektrischer Verbindung stehende Stecker- oder Buchsenelemente in einem isolierenden Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Stecker- oder Buchsenelemente (3, 3') an ihren den Steckseiten abgewandten Enden mit je einem von der Außenseite des Gehäuses (1, 1', 1'') zugänglichen Stift (5) versehen sind,
- Anschlußelemente (8, 8', 8'') vorgesehen sind, die jeweils ein mit dem Stift (5) verbundenes Aufnahmeelement (10) und jeweils ein mit der Kabelader (13) verbundenes Verbindungselement (11) aufweisen, und
- die Anschlußelemente (8, 8', 8'') mit einem aus Kunststoff bestehenden, zweiten Gehäuse (15, 15') umspritzt sind.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stecker- oder Buchsenelemente (3, 3') aus Rundmaterial bestehen und lediglich in den Kontaktierungsbereichen mit Edelmetall überzogen sind.

7. Steckverbinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (8) zur Bildung eines geraden Steckverbinders (Fig. 7) mit in Reihe liegendem Aufnahmeelement (10) und Verbindungselement (11) versehen ist (Fig. 4).

8. Steckverbinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (8'') zur Bildung eines abgewinkelten Steckverbinders (Fig 10) mit einem Aufnahmeelement (10) und einem Verbindungselement (11) versehen ist, die winklig zueinander angeordnet sind (Fig. 8).

9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (8'') mit einem in Reihe mit dem Aufnahmeelement (10) liegenden Koppelelement (19) versehen ist.

10. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Stifte (5) mit den Aufnahmeelementen (10) als Rastverbindung (6, 12) ausgebildet ist.

11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeelement (10) eine Federhülse ist.

12. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeelement eine Schlitzklemme (14) ist.

13. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (11) eine Crimphülse ist.

14. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (8, 8', 8'') aus einem plattenförmigen Stanzteil gefertigt ist.

15. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuse (1, 1', 1''; 15, 15') miteinander verbunden sind.

16. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Gehäuse (1, 1', 1''; 15, 15') eine Schmelzverbindung ist.