DE2907888C2 - Mehrpoliger Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Steckverbinder mit einem Kontaktelement lagernden Grundkörper und einem schwenkbeweglich am Grundkörper angelenkten, mindestens die Schneidenbereiche der Kontaktelemente übergreifenden und mit dem Grundkörper verrastbaren Deckel, wobei an den Steckabschnitte aufweisenden Kontaktelementen Schneiden ausgebildet sind, zwischen die je ein Draht unter lokaler Zerstörung seiner Isolierumhüllung und dadurch bewirkter elektrisch leitender Verbindung mittels eines Deckels als Druckverschlußglied eindrückbar ist, der in einer Verschlußstellung mit dem Grundkörper die Lage der Drahtenden in den Schneiden sichert und wobei die Steckabschnitte "der Kontakielemente im wesentlichen rechtwinklig zu den Schneiden und im wesentlichen koaxial bzw. achsparallel zu den von den Schneiden aufgenommenen Drahtenden angeordnet sind.

Ein derartiger Steckverbinder ist beispielsweise durch die US-PS 41 38 184 bekanntgeworden. Dabei erfolgt die schwenkbewegliche Anlenkung des Deckels am Grundkörper mit Hilfe eines Filmscharniers. Eine solche, durch stoffschlüssige Verbindung des Deckels mit dem Grundkörper gekennzeichnete Anlenkung ist zwar im Hinblick auf die Einstückigkeit des gesamten Steckverbinders vorteilhaft, jedoch in manch anderer Hinsicht sehr nachteilig. Filmscharniere, also durch verjüngte Werkstoffzonen spritztechnisch beweglich ausgebildete Gelenkleisten, weisen eine beträchtliche Eigenelastizität auf, die zum einen bewirkt, daß die Endlagen des beweglich angelenkten Teils — hier des Deckels — durch Rückhalteorgane erzwungen werden müssen, falls keine Überdehnung des Scharniers auftreten soll, die tunlichst zu vermeiden ist, weil sonst das gesamte Gelenk Schaden nimmt, jedenfalls aber erlaubt ein Filmscharnier, allein schon durch Fertigungstoleranzen bedingt, keine definierte Offenstellung des Deckeli, sofern diese nicht durch besondere Rastmittel od. dgl. gesichert ist. Das bedeutet, daß die z. B. aus Fig. 9 der US-PS 41 38 184 ersichtliche Offenstellung des Deckels nur zufällig bei den dargestellten 90° liegen wird, während in anderen Fällen der öffnungswinkel willkürlich nach oben und unten davon abweichen wird.

Eine weitere Eigenschaft eines Filmscharniers ist es, daß der Deckel um die neutrale Faser des Filmscharniers, also um eine recht genau definierte Schwenkachse, deren Relativlage sich zum Grundkörper nicht ändert, herumgeklappt wird. Das bedeutet, daß der Deckel Teile des Grundkörpers, insbesondere also die Schneiden der Kontaktelemente, zunächst in gelenknahen Bereichen und später in gelenkfernen Bereichen trifft. Dies ruft eine von der Lotrechten auf den Grundkörper abweichende Bewegungskomponente hervor, die Verschiebekräfte aufbringen und zum Verbiegen der Kontaktelemente (Schneiden) führen kann.

Auch ist es nur schwer oder gar nicht möglich, den Andruck der Drähte an die Schneiden der Kontaktelemente unter Zwischenschaltung des Deckels auszuführen, indem man die Außenseite des Schwenkdeckels mit einem Preßstempel beaufschlagt. Auch hier treten relative Verschiebekräfte auf, die zu verschiedenartigen Beschädigungen oder Beeinträchtigungen des Steckverbinders führen können oder aufwendige Verschlußvorrichtungen erfordern.

Ausgehend von dem durch die US-PS 41 38 184 vorgegebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen mehrpoligen Steckverbinder der vorausgesetzten Art derart auszubilden, daß er in besonderer Weise für eine mit einfachen Mitteln durchzuführende automatische, gegebenenfalls mehrstufige, Drahtbestückung geeignet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine quer zur Ebene der eingelegten Drahtenden verschiebliche Gelenkanordnung zwischen Deckel und Grundkörper.

Damit ist es beispielsweise möglich, bei vollständig hochgeklapptem Deckel ohne dessen Zuhilfenahme

eine direkte Bestückung mit einem Einzeldraht, mehreren Einzeldrähten oder einem Drahtband vornehmen zu können. Auch ist es ohne weiteres möglich, einen Preßstempel auf die Außenseite des schon herumgeklappten, aber noch in einer Vordruckstellung befindlichen Deckels aufzubringen und mit dem Deckel die Drahtbestückung vorzunehmen, indem der Deckel in seiner Gesamtheit quer, d. h. im wesent!'chen senkrecht, zur Ebene der eingelegten Drahtenden bewegt wird. Dabei vollführt der Deckel eine lineare Bewegung und nicht wie beim Stand der Technik eine um eine raumfeste Achse über einen Radius ablaufende Schwenkbewegung. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung eine besonders vorteilhafte Vorverschlußsteilung des Deckels, die bei den herkömmlichen Steckverbindern ebenfalls nicht erzielbar ist.

Die GB-PS 15 48 089 beschreibt einen aus Grundkörper und daran mittels Filmscharnieren schwenkbeweglich angeordneten Leitungsverbinder, der jedoch nicht als Steckverbinder (Stecker oder Kupplung) ausgebildet ist. Die die Schneiden aufweisenden Kontaktbrücken sind entweder im Deckel oder im Grundkörper vorgesehen. Aufgrund der bezüglich US-PS 41 38 184 im Prinzip analogen Deckelanlenkung gelten die oben aufgezeigten Mangel und Nachteile entsprechend.

Die Literaturstelle »Verdrahtungen und Verbindungen in der Nachrichtentechnik« von Dipl.-Ing. Günther Faas und Dipl.-Ing. Josef Swozil, herausgegeben 1974 von der Akademischen Verlagsgesellschaft Frankfurt/ j» Main beschreibt auf den Seiten 419 bis 421 ein aus drei leistenartigen Teilen bestehendes Spleißmodul, von denen eine erste Leiste Kontaktelemente und Messer und die zweite Leiste Messer aufweist, während die dritte Leiste als Deckleiste ausgeführt ist. Diese J5 Deckleiste hat jedoch keinerlei Gelenkverbindung zur benachbarten Mittelleiste, so daß eine gemeinsame Handhabung dieser Teile in vormontierter, aber noch mittels Drähten bestückbarer Anordnung nicht möglich ist.

Zu erwähnen ist noch die DE-OS 24 41 058, die eine Verbindereinheit für flexible Flachkabel beschreibt. Die Anordnung ist hier so getroffen, daß sowohl ein oberer als auch ein unterer Gehäuseteil mit Bezug auf ihre gemeinsame Teilungsebene klappbar angeordnet sind, indem sie mit rückwärtig angeformten gebogenen Lippen schwenkbar in Ausnehmungen eingreifen, die zwischen einem Steckerstifte und Schneidgabeln aufnehmenden Kontaktblock und dem rückwärtigen Teil eines den Kontaktblock kapselartig umschließenden Gehäuseteils ausgebildet sind. Abgesehen davon, daß die Verbindereinheit in nachteiliger Weise aus sehr vielen Einzelheiten besteht, sind die Gelenkanordnungen nicht wie diejenigen nach der Erfindung verschieblich. Außerdem lassen sich, was für eine vereinfachte Bestückung wünschenswert ist, die Gehäuseteile nicht sehr weit aufklappen, weil dann ihre als Gelenkbestandteile dienenden Lippen aus ihren Aufnahmen herausrutschen können.

Der erfindungsgemäße Steckverbinder besuzt gegen- &o über dem Stand der Technik aufgrund der besonderen Gelenkkupplung des Deckels mit dem Grundkörper also insbesondere den Vorteil einer »Quasi-Einstückigkeit«, ohne aber die Nachteile der definitiven Einstükkigkeit oder der nicht verbundenen Zweistückigkeit von ^w Deckel und Hauptteil zu übernehmen. Seine Gelenkanordnung ermöglicht nicht nur die Schwenkbewegung des Decke!*, sondern gibt diesem einen zusätzlichen Freiheitsgrad einer im wesentlichen linearen Verschiebung. Damit kann der Deckel schwenkende und lineare Bewegungen ausführen, was zur automatischen Bestükkung und zur Nachbestückung mittels Einzeldrähten hervorragend geeignet ist und einfache Bestückungsautomaten ermöglicht

Die Gelenkanordnung kann aus je einer seitlich am Grundkörper angebrachten Nut und am Deckel angeordneten, in die Nut eingreifenden Lagerzapfen gebildet sein. Ein derartiges Gelenk ist einfach herzustellen und zu montieren sowie äußerst zuverlässig in seiner Funktion.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Deckel und/ oder Grundkörper eine eine Drahtbestückung ermöglichende Vorverschlußstellung des Deckels sichernde Rastiinordnung vorgesehen ist. Dabei ist zweckmäßig die Lage des Deckel-Hauptteils in der Vorverschlußstellung zum Grundkörper etwa parallel.

Diese Merkmale ermöglichen, insbesondere in ihrer Kombination, eine vereinfachte Zuführung des bereits mit dem Deckel bestückten Grundkörpers und erleichtern den Anschluß von Einzeldrähten oder Flachbandleitungen. Dank des in Vorverschlußstellung gesicherten Deckels läßt sich der zweiteilige Steckverbinder auf Rüttelzuführeinrichtungen befördern, ohne daß die Gefahr des Verlustes des Deckels oder dessen Umklappen in eine für die Montage ungünstige Lage zu befürchten ist. Andererseits ermöglicht aber die Vorverschlußstellung ein Einstecken von Drähten oder Bandleitungen in ihre Montagelage. Befinden sich der Deckel in der Vorverschlußstellung und die Drähte über den Schneiden der Kontaktelemente, so ist lediglich noch ein auf die Außenfläche des Deckel-Hauptteils senkrecht einwirkender Montagedruck mittels einer geeigneten Presse erforderlich, um die Drähte unter Bewirkung ihres elektrischen Anschlusses zu befestigen und durch den gleichzeitig niedergedrückten Deckel in ihrer Lage zu sichern.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn in der Offenstellung die Winkelstellung des Deckels gegenüber dem Grundkörper mindestens 90° beträgt. Dies gewährleistet, daß der Steckverbinder unter Zuhilfenahme eines besonderen Druckwerkzeugs auch dann mit Drähten bestückt werden kann, 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 höchst vorteilhaft, denn es gibt zahlreiche Anwendungsfälle, bei denen nicht beim ersten Bestückungsvorgang sämtliche Kontaktelemente mit Anschlußdrähten versehen werden, sondern wobei zunächst noch unbestückte Kontaktelemente erst später mit Drähten besonderer Art ausgerüstet werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Deckel-Hauptteil im wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist und an dessen Schmalseiten im Winkel dazu angeordnete, den Grundkörper seitlich übergreifende Schenkel angeordnet sind und wenn der Grundkörper Rücksprünge zur umribintegrierten Aufnahme von Teilen des in Verschlubstellung 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 vorsprungfreier Oberfläche besitzen kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen m Steckverbinder etwa im Maßstab 5:1, und zwar

Fig. 1 eine Seitenansicht des Steckverbinders mit seinem Deckel in der Offenstellung,

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung mit dem Deckel in der Verschlußstellung,

Fig.3 einen Querschnitt in einer zur Zeächenebene der Fig. 1 und 2 parallelen Ebene durch den Steckverbinder mit dem Deckel in einer Vorverschlußsteilung (vgl. auch Schnittlinie lll-lll in Fig. 5),

Fig.4 eine mit einem Teilschnitt versehene Ansicht -'" auf den Steckverbinder nach Pfeil IV gemäß F i g. 1 und

Fig.5 eine mit Teilschnitt versehenen Ansicht in Richtung des Pfeiles V in F i g. 3 bei in Vorverschtußstellung befindlichem Deckel.

Der dargestellte mehrpolige Steckverbinder besitzt r> zunächst einen aus Kunststoff bestehenden Grundkörper 10 mit einer Reihe von nebeneinander liegenden schmalen Kammern 11, von denen jede zur Aufnahme eines Kontaktelementes 12 vorgesehen ist. Jedes Kontaktelement 12 besitzt einen Steckabschnitt 13, der j» bei dem im Ausführungsbeispiel eine Buchsenleiste darstellenden Steckverbinder als zwei Schenkel 14 aufweisende Steck-Gabel 13 ausgebildet ist. Mit jeder Gabel 13 sind somit Kontaktstifte kuppelbar, die durch eine Öffnung 15 des Grundkörpers 10 in diesen r> 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 Längser- ■> <> Streckung der Gabel 13 aufragenden Schneiden 17. Diese senkrechte Anordnung der Schneiden 17 bewirkt, daß das Befestigungsende eines Drahtes 18 koaxial oder achsparallel zum Steckabschnitt 13 des Kontaktelementes 12 ausgebildet ist. ■) >

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 /Ho»· P, π *> KAicmoiKoft »fot-orte-i^hoitli^ttt iot \Χ/«τΉ οΐη

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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.

Der Grundkörper 10 des mehrpoligen Steckverbin- ^h" ders ist mit einem — wie der Grundkörper 10 aus Kunststoff bestehenden — Deckel 23 ausgerüstet. Der Deckel 23 ist als Klappdeckel ausgebildet und besitzt einen im wesentlichen plattenartigen Hauptteil 24, der sich über die gesamte Länge des Grundkörpers 10 hinwegerstreckt und dessen Breite im Ausführungsbeispiel etwa der lalben 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 Lagerzapfen 27 zur Herstellung der Schwenkachse besitzt. Diese Lagerzapfen 27 greifen in korrespondierende, in den Zeichnungen vertikal entlang der schmalen Außenwand A des Grundkörpers verlaufende Nuten 28 ein. Infolgedessen ist das Gelenk nicht ortsfest, sondern verschieblich angeordnet. Damit die Lagerzapfen 27 nicht aus der Nut nach oben hcrausglcitcn können, befindet sich am Ende der Nut 28 ein stegförmiger Anschlag 29.

Während in der Verschlußstellung (Fig. 2) jede schmale Außenseite (A)des Grundkörpers !0 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 verschieblich vorgesehener. Gelenks der Deckel 23 eine zu seiner Verschlußstellung im wesentlichen etwa parallele Lage einnehmen kann. Um diese Vorverschlußsteilung zu sichern, befindet sich oberhalb jeder Raste 30 eine weitere, etwa warzenförmige Raste 32 an der äußeren Seitenwand A des Grundkörpers 10. Die Raste 32 hält den Deckel hinreichend gesichert, aber leicht offenbar, in dieser Vorraststellung, in der der Steckverbinder z. B. mit einer Mehrzahl von Drähten 18 oder eine Flachbandleitung 21 bestückt werden kann. Sind die Drähte 18 oder eine Flachbandleitung eingeschoben, kann auf den Deckel 23 ein Druck in Richtung des Pfeiles D ausgeübt werden, der eine mechanische und elektrische Verbindung jedes Drahtes mit dem zugehörigen Kontaktelement und eine Überführung des Deckels 23 von seiner Vorverschlußin die Endverschlußstellung bewirkt, in der er fest, aber mittels eines geeigneten Werkzeuges wiederiösbar, den gesamten Steckverbinder nach außen abschließt und zugleich die Endabschnitte der angeschlossenen Leiter sichert. Zu diesem Zweck besitzt die Unterseite des Deckels 23 eine Profilierung, die die Drähte an den Schneiden 17 vorbeidrückt und sie dort niederhält.

In der Offenstellung nach F i g. 1 besitzt der Deckel 23 gegenüber dem Grundkörper 10 einen öffnungswinkel IV von etwa 90°. Es ist dadurch möglich, bei geöffnetem Deckel die Schneidklemm-Bestückung des Steckverbinders rnittcls Drähten such durch "ir ^'■"^itdcres Druckwerkzeug vornehmen zu können, welches am geöffneten Deckel vorbeigeführt werden kann.

In der Geschlossenstellung — F i g. 2 — ist der Deckel 23 vollständig in den äußeren Umriß des Grundkörpers 10 einbezogen, wodurch der Steckverbinder praktisch keine vorstehenden Teile aufweist. Um den Deckel 23 in seinem Umriß aufnehmen zu können, besitzt der Grundkörper 10 im Anlagebereich des Deckels verschiedene Rücksprünge 33 und 34, deren jeweilige Tiefe etwa den Wandstärken des Deckel-Hauptteils 24 und seiner Schenkel 25 mit den Fortsätzen 26 entsprichL

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mehrpoliger Steckverbinder mit einem Kontaktelemente lagernden Grundkörper und einem schwenkbeweglich am Grundkörper angelenkten, mindestens die Schneidenbereiche der Kontaktelemente übergreifenden und mit dem Grundkörper verrastbaren Deckel, wobei an den Steckabschnitte aufweisenden Kontaktelementen Schneiden ausgebildet sind, zwischen die je ein Draht unter lokaler Zerstörung seiner Isolierumhüllung und dadurch bewirkter elektrisch leitender Verbindung mittels des Deckels als Druckverschlußglied eindrückbar ist, der in einer Verschlußsteilung mit dem Grundkörper die Lage der Drahtenden in den Schneiden sichert und wobei die Steckabschnitte der Kontaktelemente im wesentlichen rechtwinklig zu den Schneiden und im wesentlichen koaxial bzw. ichsparallel zu den von den Schneiden aufgenommenen Drahtenden angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine quer zur Ebene der eingelegten Drahtenden verschiebliche Gelenkanordnung (27/28) zwischen Deckel (23) und Grundkörper (10).

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (27/28) aus je einer seitlich am Grundkörper (10) angebrachten Nut (28) und am Deckel (23) angeordneten, in die Nut (28) eingreifenden, Lagerzapfen (27) gebildet ist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Deckel (23) jo und/oder Grundkörper (10) eine eine Drahtbestükkung ermöglichende Vorverschlußstellung des Dekkels (23) sichernde Rastanordnung (32) vorgesehen ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, gekennzeich- j5 net durch eine in der Vorverschlußstellung etwa parallele Lage des Deckel-Hauptteils (24) zum Grundkörper (tO).

5. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine Winkelstellung (W) des Deckels (23) gegenüber dem Grundkörper (10) von mindestens 90° in der Offenstellung.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel-Hauptteil (24) im wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist und daß an dessen Schmalseiten im Winkel angeordnete, den Grundkörper (10) seitlich übergreifende Schenkel (25) angeordnet sind.

7. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) Rücksprünge (33,34) zur umrißintegrierten Aufnahme von Teilen (24/25/26) des in Verschlußstellung befindlichen Deckels (23) aufweist.