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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Steckverbinder nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Steckverbinder werden in Form von Buchsen-
oder Steckerleisten insbesondere im elektronischen Schaltungsbau benötigt und dienen
zum Anschluß einer Mehrzahl von zueinander parallel in den Steckverbinder mündenden
Drähten. Bei diesen Drähten kann es sich um Einzeldrähte handeln oder um eine sogenannte
"Flachbandleitung", , bei der die Isolierumhüllungen aller metallisclicr Leiter
stoffschlüssig miteinander in Verbindung stehen. Es handelt sich demnach dabei im
wesentlichen um ein Kunststoffband, in das in gleichmäßigen Parallelabständen zueinander
Metalldrähte eingebettet sind.
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Kennzeichnend für einen mehrpoligen Steckverbinder der vorausgesetzten
Gattung ist die Art der Verbindung der Drähte mit dem Steckverbinder, die lötmittelfrei
durch eine Schneidklemm-Druckverbindung erfolgt, ohne daß die metallischen Leiter
am Anschlußende von ihrer Isolierummantelung befreit zu werden brauchen. Zu diesem
Zweck besitzt jedes Kontaktelement seinem Steckabschnitt - Kupplung oder Stecker
-abgewandt liegend in der Regel zwei paarig angeordnete Schneiden, deren jeweiliger
Abstand voneinander etwas geringer ist als der Durchmesser des metallischen Leiters.
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Wird ein Anschlußdraht mit Isolierumhüllung senkrecht zu seiner Längsachse
in diese Schneiden hineingedrückt, zerstören die Schneiden die Isolierstoffumhüllung
und treten mit dem metallischen Leiter in elektrisch leitenden Berührungskontakt.
Um die Drahtanschlußverbindung zu erleichtern, ist es bei einem vorbekannten mehrpoligen
Steckverbinder der vorausgesetzten Art bekanntgeworden, zum Hineindrücken
der
Drahtenden oder des Endabschnitts einer Flachbandleitung ein Druckverschlußglied
zu hilfe zu nehmen, welches an seiner der Schneidenanordnung zugekehrten Innenfläche
Vorsprünge aufweist, die seitlich neben und zwischen zwei Schneidenpaare eingreifen
und auf diese Weise die Drähte in die Schneiden hineindrücken. Gleichzeitig dient
das Druckverschlußglied als äußerer Abschluß der Schneidenanordnung. In seiner Moitagestellung
wirkt es rastschlüssig mit dem die Kontaktelemente lagernden Grundkörper zusammen.
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Beim vorbekannten mehrpoligen Steckverbinder bilden Grundkörper und
Druckverschlußglied je ein gesondertes Spritzgießteil, und die Anordnung der Kontaktelemente
im Grundkörper ist so getroffen, daß die Schneiden der Kontaktelemente als sich
koaxial zu den Steckabschnitten der Kontaktelemente erstreckende Spitzen ausgebildet
sind, die entlang einer langen, schmalen Stirnfläche aus dem Grundkörper hervorragen.
Der Anschluß der Drähte erfolgt rechtwinklig zur Längsachse der Kontaktelemente.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, Mittel und Wege aufzuzeigen,
die eine geschicktere Ausbildung des mehrpoligen Steckverbinders und zugleich eine
sinnvollere Anschlußmöglichkeit der Drähte an den Steckverbinder gestatten.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß bei einem mehrpoligen
Steckverbinder der vorausgesetzten Gattung in den im Kennzeichenteil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmalen. Die Erfindung sieht demgemäß eine im wesentlichen koaxiale
bzw. achsparallele Zuordnung der in den Steckverbindern mündenden Drahtenden zu
den Steckabschnitten
der Kontaktelemente vor. Hierdurch wird nicht
nur erreicht, daß ein mit dem neuen Steckverbinder ausgeübter Steckvorgang - da
in Längsrichtung der Drahtenden erfolgend - sich logischer und daher besser vollziehen
läßt, auch ergibt sich in überraschender Weise eine bezüglich der aupterstreckungsrichtung
der angeschlossenen Drahtenden überaus flache und platzsparende Bauweise des Steckverbinders.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder läßt sich daher im Gegensatz zu vorbekannten
Steckverbindern besser an räumlich eng begrenzten oder schwer zugänglichen Stellen
anordnen bzw. unterbringen. Da nach einem weiteren wesentlichen Erfindungsmerkmal
das Druckverschlußglied als am Grundkörper gelagerter Schwenkdeckel ausgebildet
ist, ergibt sich eine zusätzliche Vereinfachung und Erleichterung der Handhabung.
Dies bezieht sich sowohl auf eine vollautomatische Bestückung als auch auf alle
mit dem Steckverbinder im Zusammenhang stehenden Handhabungen.
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Die Erfindung ermöglicht es infolge des geschickten Aufbaus des Grundkörpers
einerseits als auch der Zuordnung des Schwenkdeckels andererseits, eine automatische
Zuführung für die Montage deshalb sehr wesentlich zu vereinfachen, weil nur eine
Zuführung des bereits mit Deckel versehenen Grundkörpers zur Montagestation notwendig
ist. Gleichzeitig ergeben sich beim Versand Vorteile, weil der erfindungsgemäße
Steckverbinder bereits mit Deckelbestückung geliefert werden kann, was beim vorbekannten
Steckverbinder nicht möglich ist. Dadurch erleichtern sich für den die Drahtbestückung
des Steckverbinders vornehmenden Weiterverarbeiter Handhabungen und maschinelle
Einrichtungen wesentlich.
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Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal nach der Erfindung besteht darin,
daß der Deckel einen im wesentlichen plattenförmi
Ren Hauptteil
besitzt, an dessen Schmalseiten im Winkel dazu angeordnete, den Grundkörper seitlich
übergreifende Schenkel angeordnet sind. In der Offenstellung ist die Winkelstellung
des Deckels gegenüber dem Grundkörper zweckmäßig durch etwa 90" oder größer gekennzeichnet.
Dies gewährleistet, daß der Steckverbinder statt mit dem Deckel unter Zuhilfenahme
eines besonderen Druckwerkzeugs mit Drähten bestückt werden kann, selbst wenn der
Deckel bereits am Grundkörper angelenkt ist. Der in Offenstellung geschwenkte Deckel
behindert den Druckvorgang in keiner Weise. Die Möglichkeit, statt mit hilfe des
Deckels die Drahtbestückung mittels eines besonderen Druckwerkzeugs vorzunehmen,
und dies bei bereits am Grundkörper befindlichem Deckel, ist für eine mehrstufige
Bestückung oder eine Nachbestückung notwendig Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle,
in denen nicht beim ersten Bestückungsvorgang sämtliche Kontaktelemente mit Anschlußdrähten
versehen werden, sondern daß zunächst noch unbestückte ontaktelemente unter mit
Drähten besonderer Art ausgerüstet werden.
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Von besonderer Bedeutung ist eine Weiterbildung der Erfindung, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen Deckel und/ oderGrundkörper eine eine Drahtbestückung
ermöglichende Vorverschlußstellung des Deckels sichernde Rastanordnung vorgesehen
ist. Dabei ist zweckmäßig die Lage des Deckel-Hauptteils in der Vorverschlußstellung
zum Grundkörper etwa parallel. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn zwischen Deckel
und Grundkörper eine verschiebliche Gelenkanordnung vorgesehen ist. Diese Merkmale
ermöglichen, insbesondere in ihrer Kombination, eine vorteilhafte Zuführung des
mit Deckel bestückten Grundkörpers und erleichtern den Anschluß
von
Einzeldrähten oder Flachbandleitungen. Dank des in Vorverschlußstelltlng befindlichen
Deckels läßt sich der zweiteili.ge Steckverbinder auf Rüttelzuführeinrichtungen
befördern, ohne daß die Gefahr des Verlustes des Deckels oder dessen Umklappen in
eine für die Montage ungünstige Lager zu befürchten ist. Andererseits ermöglicht
aber die Vorverschlußstellung ein Einstecken von Drähten oder Bandleitungen in ihre
Montagelage. Befindet sich der Deckel in der Vorverschlußstellung und die Drähte
über den Schneiden der Kontaktelemente, so ist lediglich auf die Fläche des Deckel-Hauptteils
senkrecht einwirkender Montagedruck mittels einer geeigneten Presse erforderlich,
um die Drähte unter Bewirkung ihres elektrischen Anschlusses zu befestigen und durch
die niedergedrückten Deckel in ihrer Lage zu sichern.
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Die Gelenkanordnung kann aus je einer seitlich am Grundkörper angebrachten
Nut und am Deckel angeordneten, in die Nut eingreifenden, Lagerzapfen gebildet sein.
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Ein entscheidendes weiteres sehr vorteilhaftes Merkmal besteht darin,
daß der Grundkörper Rücksprünge zur umrißintegrierten Aufnahme von Teilen des in
Verschlußstellung befindlichen Deckels aufweist. hieraus ergibt sich der bedeutende
Vorzug, daß der in Verschlußstellung befindliche Deckel gegenüber den Umrissen des
Grundkörpers nicht hervorsteht, daß also der Deckel den Steckverbinder in keiner
Dimension vergrößert. Vielmehr vervollständigt aufgrund dieser Merkmale der Deckel
die Kontur des Steckverbinders zu einem räumlichen Gebilde, welches eine gedrungene
Form mit im wesentlichen vorsprungsfreier Oberfläche besitzen kann.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in
den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Steckverbinder
etwa im Maßstab 5:1, und zwar: Fig. 1 eine Seitenansicht des Steckverbinders mit
dem Klappdeckel in der Offenstellung, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung
mit dem Deckel in der Verschlußstellung, Fig. 3 einen Querschnitt in einer zur Zeichenebene
der Fig. 1 und 2 parallelen Ebene durch den Steckverbinder mit dem Deckel in einer
Vorverschlußstellung (vgl. auch Schnittlinie III-III in Fig. 5), Fig. 4 eine mit
einem Teilschnitt versehene Ansicht auf den Steckverbinder nach Pfeil IV gemäß Fig.
1 und Fig. 5 eine mit Teilschnitt versehene Ansicht in Richtung des Pfeiles V in
Fig. 3 bei in Vorverschlußstellung befindlichem Deckel.
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Der mehrpolige Steckverbinder besitzt zunächst einen aus Kunststoff
bestehende Grundkörper 10 mit einer Reihe von nebeneinander liegenden schmalen Kammern11,
von denen jede zur Aufnahme eines Kontaktelementes 12 vorgesehen ist.
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Jedes Kontaktelement 12 besitzt einen Steckabschnitt 13.
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Dieser ist bei dem im Ausführungsbeispiel eine Buchsenleiste darstellenden
Steckverbinder als zwei Schenkel 14 aufweisende Steckgabel ausgebildet. Mit jeder
Gabel 13 sind somit Kontaktstifte kuppelbar, die durch eine oeffnung 15 zum Kontakt
mit der Gabel 13 in den Grundkörper 10 eingeführt
werden können.
Jenseits der Gabel 13 besitzt jedes Kontaktelement 12 eine Doppelschneidenanordnung
16, die einstückig und stoffschlüssig mit der Gabel 13 in Verbindung steht. Die
Doppelschneidenanordnung 16 besteht aus zwei paarweise senkrecht zur Längserstreckung
der Gabel 13 aufragenden Schneiden 17. Diese beschriebene senkrechte Anordnung der
Schneiden 17 bewirkt, daß das Befestigungsende eines Drahtes 18 koaxial oder achsparallel
zum Steckabschnitt 13 des Kontaktelementes 12 ausgerichtet ist.
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Die Wirkung dieser Schneidklemmverbindung läßt sich am besten anhand
von Fig. 5 veranschaulichen. Der zwischen je zwei Schneiden 17 befindliche Spalt
19 besitzt ein lichtes Maß, welches etwas kleiner ist als der Durchmesser des metallischen
Leiters 20 jeden Drahtes 18 oder einer Flachbandleitung 21, die im rechten Teil
der Fig. 5 beispielhaft veranschaulicht ist. Wird ein Draht 18 oder ein Flachbandleiter
21 senkrecht zu seiner Längserstreckung in den Spalt 19 zwischen je einem Schneidenpaar
17 eingepreßt, so durchdringen die Schneiden 17 die Isolierumhüllung 22 und treten
etwas in die Oberfläche des metallischen Leiters 20 ein mit der Folge einer mechanischen
Verbindung bei gleichzeitiger elektrisch leitender Kupplung.
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Erfindungsgemäß ist nun der Grundkörper 10 des mehrpoligen Steckverbinders
mit einem wie der Grundkörper 10 aus Kunststoff bestehenden Deckel 23 ausgerüstet.
Dieser Deckel 23 ist als Klappdeckel ausgebildet. Er besitzt einen im wesentlichen
plattenartigen Hauptteil 24, der sich über die gesamte Länge des Grundkörpers 10
hinwegerstreckt
und dessen Breite im Ausführungsbeispiel etwa der
halben Breite des Grundkörpers 10 entspricht. An den schmalen Außenseiten A (Fig.
4) umgreift der Deckel 23 den Grundkörper 10 jeweils mittels eines rechtwinklig
zum Hauptteil 24 verlaufenden Schenkels 25. An diesem Schenkel 25 ist ein kleiner
Fortsatz 26 angeformt, der nach innen ragende runde Lagerzapfen 27 zur Herstellung
der Schwenkachse besitzt. Diese Lagerzapften 27 greifen in korrespondierende in
den Zeichnungen vertikal entlang der schmalen Außenwand A des Grundkörpers verlaufende
Nuten 25 ein. Infolgedessen ist das Gelenk nicht ortsfest, sondern verschieblich
angeordnet. Damit die Lagerzapfen 27 nicht aus der Nut 28 nach oben herausgleiten
können, befindet sich am Ende der Nut 28 ein stegförmiger Anschlag 29.
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Während in der Verschlußstellung (Fig. 2) jede schmale Außenseite
(A) des Grundkörpers 10 längliche Rastleisten 30 aufweist, mit denen ein Fenster
31 des Schenkels 25 des Deckels 23 verrastend zusammenwirkt und so die Verschlußstellung
des Deckels bewirkt, ist zusätzlich eine Vorraststellung möglich - Fig. 3 -, in
der dank des durch die Nut 28 verschieblich vorgesehenen Gelenks der Deckel 23 eine
zu seiner Verschlußstellung im wesentlichen etwa parallele Lage einnehmen kann.
Um diese Vorverschlußstellung zu bewirken, befindet sich oberhalb jeder Raste 30
eine weitere etwa warzenförmige, Raste 32 an der äußeren Seitenwand A des Grundkörpers
10. Diese Raste 32 hält den Deckel hinreichend gesichert, aber leicht öffenbar,
in der Vorraststellung gemäß Fig. 3. In dieser Stellung kann ersichtlich der Steckverbinder
mit einer Mehrzahl von Drähten 18 oder einer Flachbandleitung bestückt werden. Sind
die
Drähte 18 oder ein Flachbandleiter, wie in Fig. 3 veranschaulicht,
eingeschoben, kann auf den Deckel 23 ein Druck in Richtung des Pfeiles D ausgeübt
werden, der eine mechanische und elektrische Verbindung jeden Drahtes 18 mit dem
zugehörigen Kontaktelement und eine Oberführung des Deckels 23 von seiner Vorverschluß-
in die Endverschlußstellung bewirkt, in der er fest, aber mittels eines geeigneten
Werkzeuges wiederlösbar, den gesamten Steckverbinder nach außen abschließt und zugleich
die Endabschnitte dtr angeschlossenen Leiter sichert. Zu diesem Zweck besitzt die
Unterseite des Deckels 23 eine Profilierung, die die Drühte an den Schneiden 17
vorbeidrückt und dort niederhält.
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In der Offenstellung nach Fig. 1 besitzt der Deckel 23 gegenüber
dem Grundkörper 10 einen öffnungswinkel W von etwa 900. Es ist dadurch möglich,
bei geöffnetem Deckel die Schneidklemm-Bestückung des Steckverbinders mittels Drähten
auch durch ein besonderes Druckwerkzeug vornehmen zu können, welches am geöffneten
Deckel vorbeigeführt werden kann.
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In der Geschlossenstellung - Fig. 2 - ist der Deckel 23 vollständig
in den äußeren Umriß des Grundkörpers 10 einbezogen, wodurch der Deckel 23 praktisch
keine vorstehenden Teile bildet. Um den Deckel 23 im Umriß aufnehmen zu können,
besitzt der Grundkörper 10 im Anlagebereich des Deckels verschiedene Rücksprünge
33 und 34, deren jeweilige Tiefe etwa den Wandstärken des Hauptteils 24 und der
Schenkel 25 mit den Fortsätzen 27 des Deckels 23 entspricht.
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