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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit mehreren Anschlüssen, von denen einige elektrisch untereinander verbunden sind.
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Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, die eine Kurzschlussverbindung zwischen Leitern eines elektrischen Steckverbinders erfordern. Ein Grund dafür kann sein, einen Steckverbinder zur Verfügung zu haben, der Signal- und Stromversorgungskontakte aufweist, wobei die Signal- und Stromversorgungskontakte zur Reduzierung der Fertigungskosten identisch aussehen, die Übertragung elektrischer Leistung jedoch aufgrund des stärkeren elektrischen Stroms einen stärkeren Leitungspfad erfordert. Erreicht werden kann dies, indem eine Anzahl von Anschlüssen, die typischerweise zur Signalübertragung dienen, kurzgeschlossen wird, um die Stromaufnahmefähigkeit zur Leistungsübertragung zu steigern. Es gibt ausserdem Anwendungsfälle, bei denen gewisse Leiter eines Steckverbinders beim Zusammenstecken von Steckverbindern kurzgeschlossen werden sollten, so dass der Schaltkreis im nicht gesteckten Zustand offen ist, damit der gesteckte und der nicht gesteckte Zustand einfach nachgewiesen werden können. Solche Steckverbinder können z. B. in Prüf-Steck-Schnittstellen verwendet werden.
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Im Hinblick auf die zahlreichen Anwendungen und die unterschiedlichen Prüfkonfigurationen, die sie möglicherweise erforderlich machen, wäre es wünschenswert, einen elektrischen Steckverbinder zur Verfügung zu haben, der mit verschledenen Kurzschlusskonfigurationen hergestellt werden kann. Wünschenswert wäre die Vermeidung der Verwendung separater Kurzschlußkontakte, da diese zusätzlich zu einer Erhöhung der Steckverbinder-Größe die Kosten für die Fertigung und den Zusammenbau steigern.
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Häufig ist es wünschenswert, eine kompakte Anordnung der Anschlüsse zu ermöglichen, insbesondere einen kleinen Mittenabstand zwischen benachbarten Anschlüssen. Von Vorteil bei der Verringerung der Fertigungskosten wäre auch eine Anordnung von Anschlüssen in Steckverbindergehäusen mit wenigen und einfachen Arbeitsschritten. Günstig wäre die Schaffung eines einfachen und kompakten Steckverbinders, der mit einer Kurzschlußkonfiguration ausgestattet werden kann, die unabhängig von Lage und Ausgestaltung des jeweiligen Anschlusses ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakten und kostengünstigen Steckverbinder anzugeben, bei dem Anschlüsse in einer Kurzschlußanordnung kurzgeschlossen sind, die einfach zu konfigurieren ist. Angestrebt wird die vorteilhafte Möglichkeit einer einfachen Konfiguration der Kurzschlußanordnung mit einfachen Fertigungsschritten. Der Steckverbinder sollte bei hohem Produktionsdurchsatz billig herzustellen sein.
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Ziele der vorliegenden Erfindung werden erreicht durch den Steckverbinder gemäß Anspruch 1.
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Diskutiert wird im vorliegenden Zusammenhang ein elektrischer Steckverbinder mit einem Isolierstoffgehäuse und mehreren elektrischen Anschlüssen, die aus Metallblech gestanzt und geformt sowie nebeneinander in zugehörigen Anschluß-Aufnahmehohlräumen des Gehäuses aufgenommen sind, wobei jeder Anschluß einen Verbindungsabschnitt für den Anschluß an einem Leiter und einen Kontaktabschnitt für die Verbindung mit einem passenden Anschluß eines komplementären Steckverbinders aufweist. Der Steckverbinder enthält außerdem einen leitenden Trägerstreifen, welcher sich entlang einer Reihe der nebeneinander liegenden Anschlüsse erstreckt, wobei der Trägerstreifen zum Zuführen und zum Transportieren der Anschlüsse während deren Stanz- und Formprozeß dient, der Trägerstreifen Verlängerungen in regelmäßigen Intervallen aufweist, von denen jede Verlängerung während des Stanzen und Formens mit einem Anschluß verbunden ist, um den Anschluß an dem Trägerstreifen zu haltern, gewisse Verlängerungen von den zugehörigen Anschlüssen abgetrennt werden, andere Verlängerungen hingegen mit den übrigen Anschlüssen verbunden bleiben, um zwischen diesen einen Kurzschluß herzustellen. Deshalb wird in vorteilhafter Weise ein besonders kosteneffektiver und einfach zu fertigender Steckverbinder geschaffen, der eine codierbare Kurzschlußverbindung zwischen Anschlüssen gestattet.
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Der Trägerstreifen kann an demjenigen Ende des jeweiligen Anschlusses vorgesehen sein, welches dem Verbindungsabschnitt des Anschlusses zugewandt ist, während die Verlängerung nahe einem Drahtaufnahmeende des Verbinders einfach und sicher abgetrennt werden kann. Der Trägerstreifen kann mit U-förmigen Abschnitten ausgebildet sein, die ihren Sitz in nebeneinander liegenden Anschluß-Aufnahmehohlräumen des Verbinders finden, so daß der Trägerstreifen sicher in dem Steckverbinder aufgenommen wird. Dies ermöglicht auch einen besonders kompakten Abstand zwischen den Anschlüssen, wenn diese in dem Gehäuse aufgenommen werden, ohne daß es zu einer Abtrennung von dem Trägerstreifen kommt, da die Anschlüsse beim Stanzen und Formen an dem Trägerstreifen um einen gewissen Abstand getrennt sein müssen, damit stehenbleibendes Metall vorhanden ist, welches zu der Kontaktform gefaltet wird.
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Der Trägerstreifen und der Verbindungsabschnitt können mit einem Teil des Anschluß-Aufnahmehohlraums in der Form eines offenen U-förmigen Kanals ausgestattet sein, wobei der Verbindungsabschnitt Isolierungs-Auftrenn-Kontaktklingen zum Anschließen eines Drahts aufweisen, der oberhalb des Anschlusses von dem offenen Ende des Kanals her aufgenommen wird. Vor dem Drahtanschluß können bestimmte Verlängerungen abgetrennt werden, nachdem die Anschlüsse sämtlich in dem Verbinder aufgenommen sind, wozu ein Stanzwerkzeug und ein Gesenk verwendet werden, die bezüglich des Steckverbinders in ihre Arbeitsstellung gebracht sind. Auf diese Weise lassen sich Anschlüsse in einem kontinuierlichen Prozeß herstellen, wobei sie mit einem Trägerstreifen verbunden sind, welcher anschließend auf Länge geschnitten wird, so daß eine gewünschte Anzahl von nebeneinander liegenden Anschlüssen in einem Steckverbindergehäuse aufgenommen ist. Die Konfiguration des Kurzschlusses oder der Kurzschlüsse erfolgt anschließend durch die Stanzvorrichtung. Auf diese Weise lassen sich Steckverbinder in wirtschaftlicher Weise herstellen, ungeachtet der erforderlichen Kurzschlußkonfiguration, da die Kurzschlußkonfiguration erst festgelegt wird, nachdem die Anschlüsse an und in den Verbindergehäusen angebracht sind, so daß Verbinder mit verschiedenen Kurzschlußkonfigurationen geliefert werden können. Auf diese Weise wird eine besonders kostenwirksame und vielseitig codierbare Kurzschlußkonfiguration erreicht.
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Weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Rückansicht eines Steckverbinders gemäß der Erfindung, bei dem ein Deckel des Steckverbindergehäuses sich in geöffneter Stellung befindet;
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2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 2 in 1;
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3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 3 in 1;
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4 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 4 in 1, wobei der Deckel in seiner geschlossenen Stellung durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist;
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5 eine Querschnittansicht entlang der Linie 5-5 in 1; und
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6 eine Querschnittansicht entlang der Linie 6-6 in 4.
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Gemäß den Figuren enthält ein elektrischer Steckverbinder 2 mehrere gestanzte und geformte elektrische Anschlüsse 4, die in einer Reihe von nebeneinander liegenden Hohlräumen 6 eines Isolierstoffgehäuses 8 aufgenommen sind. Das Isolierstoffgehäuse 8 besitzt einen Körperteil 10 und einen Deckelteil 12, wobei letzterer einstückig mit dem Körper 10 geformt ist und mit ihm über flexible Scharniere 14 verbunden ist, so daß der Deckel über ein Drahtaufnahmeende oder eine Drahtaufnahmeseite 16 des Körperteils 10 geschwenkt werden kann. Der Deckelteil und der Körperteil besitzen miteinander in Eingriff tretende Rastglieder 17 und 18 zum sicheren Verriegeln des Deckels über der Drahtaufnahmeseite 16. Der Gehäuse-Körperteil 10 erstreckt sich von der Drahtaufnahmeseite 16 zu einer der Drahtaufnahmeseite 16 abgewandten Kupplungsfläche 20, die anliegend einen komplementären Verbinder aufnimmt.
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Jeder der Anschlußaufnahmehohlräume 6 enthält einen ersten Bereich 22 und einen sich dazu orthogonal erstreckenden zweiten Bereich 24, wobei der erste Hohlraumbereich eine offene, U-förmig begrenzte Bodenwand 26 und Seitenwände 27 aufweist, die benachbarte erste Hohlraumbereiche 22 voneinander trennen. Die zweiten Hohlraumbereiche 24 verlaufen von dem ersten Hohlraumbereich 22 zu der Kupplungsfläche 20 und sind im Inneren des Gehäuse-Kupplungsabschnitts 28 des Körperteils ausgebildet. Der Kupplungsabschnitt 28 wird steckbar von einer Ummantelung eines komplementären, passenden Steckverbinders aufgenommen und besitzt eine Verrastungseinrichtung in der Form von Rastvorsprüngen 30 zur Verrastung an den Rastelementen des komplementären Steckverbinders. Der Kupplungsabschnitt 28 enthält außerdem Codierleisten 29, die in entsprechenden Codierschlitzen eines komplementären Steckverbinders aufnehmbar sind, so daß die Steckverbinder nur dann zueinander passen, wenn sich ihre Codierungen entsprechen. Die Codierleisten oder -rippen 29 verlaufen entlang Außenflächen 31 des Kupplungsabschnitts 28 in Steckrichtung (M).
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Jeder der Anschlüsse 4 enthält einen Verbindungsabschnitt 32 und einen Kontaktabschnitt 34, die einstückig miteinander über einen Übergangsabschnitt 36 verbunden sind. Der Kontaktabschnitt 34 ist ein kästchenförmiger Aufnahmekontakt mit einem elastischen (nicht gezeigten) Kontaktarm zur Verbindung mit einem Kontaktstift, der über ein Stiftaufnahmeloch 35 in der Kupplungsfläche 20 des Gehäuses in den Kontaktabschnitt eingeführt wird. Weil zahlreiche konventionelle Aufnahme-Kontaktabschnitte für die Verbindung mit den Kontaktstiften verwendet werden können, soll dies hier nicht weiter ausgeführt werden. Der Kontaktabschnitt steht über den Übergangsabschnitt 36 mit dem Verbindungsabschnitt 32 in Verbindung, wobei der Übergangsabschnitt 36 durch einen dünnen Metallstreifen gebildet wird, der um 90 Grad gebogen ist und an der Ecke zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlraumbereich 22 und 24 angeordnet ist. Die Anschlüsse lassen sich also dadurch in das Gehäuse einbringen, daß sie von der Montage- oder Drahtaufnahmeseite 16 her eingeschoben werden, wobei die Kontaktabschnitte 34 automatisch in die zweiten Hohlraumbereiche 24 gleichzeitig mit dem Einführen des Verbindungsabschnitts 32 in den ersten Hohlraumabschnitt 22 gelangen, und der Verbindungsabschnitt so weit in den ersten Hohlraumbereich 22 eingeführt wird, bis er an der Bodenwand 26 des ersten Hohlraumbereichs 22 anschlägt.
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Der Verbindungsabschnitt 32 besitzt Isolierungs-Auftrenn-Kontaktklingen (IDC-Klingen; Insulation Displacement Contact) 38 und 39 mit IDC-Schlitzen 40 zum Durchschneiden einer äußeren Isolierungsschicht eines leitenden Drahts und zum Kontaktieren von dessen inneren leitenden Litzen. Isolierte leitende Drähte können daher in der Weise an die Anschlüsse angeschlossen werden, daß die Drähte in die U-förmigen ersten Hohlraumbereiche 22 eingelegt und dann in die IDC-Schlitze 40 gestopft werden, was entweder mit einem entsprechenden Werkzeug oder dadurch geschieht, daß der Deckel 12 über die Montageseite 16 geklappt und verschlossen wird. Der Deckel 12 kann mit Stopf-Vorsprüngen ausgestattet sein, die an den Drähten angreifen und sie in die IDC-Schlitze 40 drücken. Jeder Verbindungsabschnitt 32 besitzt außerdem Draht-Zugentlastungsglieder 42, die um die Isolierung eines Drahts greifen, um den Draht an dem Anschluß zu halten. In zahlreichen Anwendungsfällen kann es ausreichen, wenn nur einige der IDC-Verbindungsabschnitte 32 an Drähte angeschlossen sind, beispielsweise an drei Drähte (Masse, Strom und Signal), wobei ein Signal- oder Massedraht selektiv für die Hardware-Codierung an die übrigen Anschlüsse angeschlossen ist.
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Der Steckverbinder 2 besitzt außerdem einen Trägerstreifen 46, der aus demselben Metallblechteil wie die Anschlüsse gestanzt und geformt ist. Der Trägerstreifen dient zum Transportieren und Positionieren der Anschlüsse während des Stanz- und Formprozesses. Der Trägerstreifen besitzt Führungslöcher 49, wie es bei konventionellen Trägerstreifen der Fall ist. Der Trägerstreifen besitzt Verlängerungen oder Stege 48, die den Trägerstreifen mit einem Anschlußende 50 der jeweiligen Anschlüsse verbinden, so daß die Anschlüsse während der Fertigung an dem Trägerstreifen gehalten werden. Die Verlängerungen 48 sind benachbart zu der Bodenwand 26 jedes ersten Hohlraumbereichs 22 angeordnet, wobei die Bodenwand eine Ausnehmung oder ein Loch 52 unterhalb der Verlängerung 48 besitzt. Die Ausnehmung oder das Loch 52 ermöglicht es einem Stanzwerkzeug, durch die Verlängerung 48 hindurch zu schneiden und dadurch den Trägerstreifen von gewissen Anschlüssen 4' abzutrennen, wie bei einem Schnitt 51 dargestellt ist.
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Wie am besten aus 5 ersichtlich ist, kann ein (nicht gezeigtes) Stanzwerkzeug beispielsweise von der Drahtaufnahmeseite 16 her in den ersten Hohlraumbereich 22 eingeführt werden, so daß die Verlängerung 48 abgeschnitten und in das Loch oder die Ausnehmung 52 der Bodenwand 26 hineingebogen wird. Das Stanzwerkzeug kann mit einer Reihe von Stanzelementen bestückt sein, die derart konfiguriert sind, daß nur gewisse Verlängerungen von den Verlängerungen 48 der in dem Steckverbindergehäuse angeordneten Reihe von Anschlüssen geschnitten werden. Andere Anschlüsse 4 bleiben mit dem Trägerstreifen verbunden, so daß sie kurzgeschlossen sind.
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Um die Kurzschlußkonfiguration zu modifizieren, ist es lediglich notwendig, die Stanze zu modifizieren oder eine andere Stanze zu verwenden. Auf diese Weise können identische Steckverbinder hergestellt werden, was die Fertigungskosten verringert, da nicht auf die Kurzschlußkonfiguration oder Codierung des Steckverbinders geachtet werden muß, sondern der Steckverbinder anschließend mit einem entsprechend codierten Stanzwerkzeug kurzschlußmäßig codiert wird, wobei das Stanzwerkzeug an den bereits in dem Steckverbinder aufgenommenen Anschlüssen angreift. Auf diese Weise läßt sich eine Reihe von Anschlüssen in einfacher Weise mit einem einzigen Arbeitsschritt in Steckverbindergehäusen anordnen, wobei die Anschlüsse untereinander während der Unterbringung in dem Gehäuse durch den Trägerstreifen verbunden sind. Um Steckverbinder mit verschiedenen Anzahlen von Anschlüssen zu erhalten, braucht der Trägerstreifen nur in seiner Länge mit einer entsprechenden Anzahl gewünschter Anschlüsse abgeschnitten zu werden, die dann in das entsprechende Gehäuse eingesetzt werden. Da die Kurzschlußkonfiguration ausschließlich an dem fertig zusammengebauten Steckverbinder festgelegt wird, können die Anschlüsse in einem rasch ablaufenden und kontinuierlichen Prozeß hergestellt werden, ohne daß die spätere Kurzschlußkonfiguration berücksichtigt werden müßte.
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Um eine besonders kompakte Aneinanderreihung der Anschlüsse zu erreichen, kann der Trägerstreifen 46 mit U-förmigen Abschnitten 54 ausgestattet sein, welche Seitenwände 55 und Bodenwände 56 aufweisen, die an den Seitenwänden 26 bzw. den Bodenwänden 27 der ersten Hohlraumbereiche 22 des Gehäuses anliegen. Die U-förmigen Abschnitte 54 können auch nur an der Bodenwand 26 anliegen, wenn der Steckverbinder an der Stelle, an der sich der Trägerstreifen befindet, nicht mit Seitenwänden ausgestattet ist. Abhängig von dem Abstand zwischen benachbarten Anschlüssen während des Stanzens und Formens kann im Hinblick auf den Abstand benachbarter Anschlüsse in dem Verbindergehäuse die Trägerstreifen-Überschußlänge in einfacher Weise dadurch angepaßt werden, daß man die Länge des Überbrückungsabschnitts 58 anpaßt, welcher benachbarte U-förmige Abschnitte 54 des Trägerstreifens miteinander verbindet. Der Überbrückungsabschnitt 58 wird über das Montageende 16 der Seitenwände 27 gefaltet.
