DE3607409C1

DE3607409C1 - Steckverbinder fuer Flachkabelanschluss

Info

Publication number: DE3607409C1
Application number: DE3607409A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Raab; Manfred Reichardt
Original assignee: Allied Corp
Current assignee: Amphenol Corp
Priority date: 1986-03-06
Filing date: 1986-03-06
Publication date: 1987-06-11
Also published as: US4744772A; EP0236860A3; EP0236860A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder für Flach kabelanschluß. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ei nen sogenannten dreireihigen Steckverbinder mit vom Flachkabel rastermaß abweichenden Kontaktabständen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf mehrreihige Steckverbinder, insbesondere aber auf dreireihige Steckverbinder für die Schneidklemmtechnik. Steckverbinder die ser Art sind beispielsweise in DIN 41652 beschrieben.

Bei einem bereits bekannten Steckverbinder mit drei Kontaktrei hen ist jeder dieser Kontaktreihen eine Anschlußklemmenreihe mit Schneidklemmen zugeordnet. Das bedeutet, daß in jeder der drei Kontaktreihen steckseitig ein Kontaktabstand (Kontaktteilung oder Kontaktraster t ₂ (= 2,80 mm) beibehalten wird, während auf der Anschlußseite der Schneidklemmenabstand 3 × t ₁ (= 3,81 mm) beträgt, wobei t ₁ die sogenannte Kabelteilung ist, d. h. der Abstand der im Flachkabel vorhandenen Leiter. In jeder Schneid klemmenreihe wird also jeder dritte Leiter des Flachkabels an geschlossen. Die Teilung t ₁ ist in Fig. 6 mit 64 bezeichnet.

Dabei ist nachteilig, daß der steckseitige Kontaktabstand von t ₂ (= 2,80 mm) nur eine einschenkelige Kontaktfeder zuläßt. Die Abwicklung einer geschlossenen Kontaktfederhülse (Tulpenform) erfordert etwa den doppelten Schritt von 2 × t ₂. Andererseits wird durch die Verwendung von drei Schneidklemmenreihen auf je dem Kontaktkamm Platz zwischen den Klemmen verschenkt.

Es ist ferner bereits ein Steckverbinder bekannt, bei dem zwei schenkelige Kontaktfedern verwendet werden. Zu diesem Zweck wird jede der drei Kontaktreihen aus zwei Kontaktkämmen zusam mengesetzt. Dadurch beträgt der steckseitige Steckelement- oder Kontaktabstand pro Kamm 2 × t ₂ und ermöglicht die erforderliche Abwicklung einer Tulpenform. Allerdings sind hierzu sechs Kontaktkämme nötig.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, einen Steckverbinder insbesondere für den Flachkabelanschluß vorzusehen, bei dem das Problem des Ausgleichs zwischen der Kontaktteilung und der hiervon abweichenden Kabelteilung in einfacher Weise gelöst wird. Ferner soll der erfindungsgemäße Steckverbinder steck seitig die Norm nach DIN 41652 erfüllen. Weiterhin soll der erfindungsgemäße Steckverbinder kostengünstig und mit mini malem Materialaufwand herstellbar sein. Weiterhin ist beabsich tigt, daß der erfindungsgemäße Steckverbinder mit einer geringen Anzahl von Bauteilen unter Verwendung kostengünstiger Standardtei le realisierbar ist. Unbenutzter Raum bei der Herstellung der Schneidklemmen sowie Stanzabfall soll vermieden werden. Insbe sondere soll es möglich sein, in einfacher Weise an den verwen deten Kontaktelementen Federkontakte (Buchsenkontakte) mit mindestens zwei unabhängig wirksamen Federschenkeln vorzusehen. Buchsenkontakte erfordern im allgemeinen mehr Material als Stifte. Durch die Erfindung erreicht man ca. 50% Materialeinsparung.

Ganz allgemein sieht die Erfindung zur Überwindung der Nachtei le des Standes der Technik einen Steckverbinder vor, bei dem die Steckelemente (Stift oder Buchse) in drei Reihen angeord net sind. Der Ausgleich zwischen der Steckelemente- oder Kon taktteilung und der hiervon abweichenden Flachkabelteilung wird innerhalb des Steckverbinders vorgenommen und die als Schneidklemmen ausgebildeten Anschlußelemente sind in zwei An schlußelementreihen, speziell zwei Schneidklemmenreihen, vor gesehen. Dabei sind die Schneidklemmen auf jeder Schneidklemmen reihe im Abstand von 2 × t ₁ angeordnet und die beiden Reihen sind bezüglich einander um t ₁ versetzt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfin dung ausgebildeten langgestreckten Steckverbinders;

Fig. 2 eine Einzelheit 80 der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schneidklemmen- Kamms, wie er beim Steckverbinder gemäß Fig. 1 ein setzbar ist;

Fig. 4 eine schematische perspektivische Teilansicht des Steckverbinders von seiner Steckseite her;

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung eines Kontaktelements für den Steckverbinder gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungs beispiels eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6;

Fig. 8 eine Ansicht aus Richtung A in Fig. 7.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1-5 ein erstes Ausführungs beispiel anhand der Fig. 6-8 ein zweites Ausführungsbei spiel beschrieben.

Im folgenden sei zunächst insbesondere anhand der Fig. 1 der Grundgedanke der Erfindung erläutert. Der in Fig. 1 schematisch gezeigte Steckverbinder 51 weist von 1 bis 10 numerierte, allge mein mit 53 bezeichnete Kontaktelemente auf. Jedes Kontaktelement 53 weist, wie im rechten Teil der Fig. 1 und insbesondere in Fig. 5 gezeigt, ein Steckelement 55 und ein Anschluß element 54 auf. Die Verbindung zwischen Steckelement 55 und Anschlußelement 54 wird durch Verbindungsmittel 61 geschaffen. Das Anschlußelement 54 ist vorzugsweise eine Schneidklemme, weshalb im folgenden dieser Ausdruck verwen det wird. Die Steckelemente 55 ragen von der Steckseite des Steckverbinders 51 weg, in der Darstellung der Fig. 1 aus der Zeichenebene heraus. Die Schneidklemmen 54 sind an der Anschlußseite des Steckverbinders 51 angeordnet und ragen demgemäß von der Zeichenebene der Fig. 1 nach unten. Das Steckelement 55 kann wahlweise ein Stift oder eine Buchse sein. Lediglich der Einfachheit halber wird im folgenden mit dem Wort Stift auf das Steckelement 55 Bezug genommen. Die Erfindung geht von einem sogenannten dreireihigen Steck verbinder 51 aus, d. h. einem Steckverbinder, bei dem die Stifte 55 in drei zueinander im allgemeinen parallelen Reihen 58, 59 und 60 angeordnet sind. Gemäß der Erfindung ist vorge sehen, daß bei einem derartigen Steckverbinder 51 die Schneidklemmen 54 in zwei, vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden Reihen 56 und 57 angeordnet werden. Insbesondere werden die Schneidklemmenreihen 56 und 57 in der in Fig. 1 gezeigten Weise mittig zwischen jeweils zwei Reihen der Stiftreihen angeordnet. Allgemein ist es aber auch möglich, die eine Anschlußklemmenreihe vorzugsweise in dem durch die beiden Stiftreihen 58, 59 definierten Abstandsbereich 84 anzuordnen und die andere Anschlußklemmenreihe 57 in dem durch die Stiftreihen 59 und 60 definierten Abstandsbe reich 85. Die dafür erforderlichen erfindungsgemäßen Verbin dungsmittel 61 weisen unterschiedliche, im folgenden zu erläuternde Formen auf.

Bekanntlich ist eine Anschlußart für Flachkabel die soge nannte Schneidklemmtechnik, bei der als Anschlußelemente die bereits erwähnten Schneidklemmen 54 verwendet werden. Da die üblichen Flachkabel einen bestimmten Leiterabstand t ₁ (in der Praxis ist t ₁ = 1,27 mm) besitzen, müssen auch die Schneidklemmen 54 im Steckverbinder mit diesem Abstand t ₁ angeordnet sein. Andererseits ist steckseitig der sogenann te Kontaktabstand t ₂ = 2,80 mm. Das bedeutet, daß die Stifte 55 jeder Kontaktreihe 58, 59 einen Abstand von t ₂ = 2,80 mm besitzen. Dieser Übergang von dem steckseitig vorgegebenen Kontaktabstand t₂ = 2,80 mm bzw. t _2/2) = 1,40 mm auf den anschlußseitig vorgegebenen Leiterabstand t ₁ = 1,27 mm wird durch die Kontakt elemente 53, insbesondere deren Verbindungsmittel 61, bewirkt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Steckverbinder wie er in DIN 41652 beschrieben ist, d. h. einen Steckverbinder, bei dem die Stifte 55 in den beiden äußeren Kontaktreihen 58 und 60 jeweils miteinander ausge richtet sind, während die Stifte 55 in der mittleren Kontakt reihe 59 mittig versetzt gegenüber den Stiften 55 der beiden äußeren Kontaktreihen 58 und 60 sind. Diese Versetzung ent spricht dem halben Abstand (t _2/2 benachbarter Kontaktstifte 55.

Wie bereits erwähnt, erfolgt erfindungsgemäß der Ausgleich zwischen der Kontaktteilung (dem Kontaktraster) und der hier von abweichenden Kabelteilung (Kabelraster) innerhalb des Steckverbinders, wobei erfindungsgemäß das steckseitige dreireihige Polbild (Steckelementbild) des Steckverbinders 51 in ein zweireihiges Anschlußraster überführt wird.

Im folgenden sei ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfin dung anhand der Fig. 1-5 erläutert. Fig. 1 zeigt den er findungsgemäßen Steckverbinder 51 in einer schematischen Draufsicht. Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der Fig. 1, und Fig. 3 zeigt einen Schneidklemmen-Kontaktkamm 78, von dem nur Anschlußteile 67 in Fig. 1 in Draufsicht zu sehen sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Position der An schlußteile 67 in Fig. 1 nicht mit der Position der zuge hörigen Schneidklemmen 54 übereinstimmt. Vielmehr sind die Schneidklemmen 54 in der in Fig. 3 gezeigten Weise gegen über den zugehörigen noch zu beschreibenden Anschlußteilen 67 versetzt.

Fig. 4 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung das steckseitige Ende des Steckverbinders 51. Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Kontaktelements, welches - wie bereits er wähnt - aus einem Steckelement 55 und einer Schneidklemme 54 besteht, wobei die Verbindungsmittel 61 die elektrische Ver bindung dazwischen herstellen. Im einzelnen wird unterschie den zwischen stiftseitigen Verbindungsmitteln 65 und schneid klemmenseitigen Verbindungsmitteln 66. Die schneidklemmen seitigen Verbindungsmittel 66 weisen das Anschlußteil 67 auf, welches an einem Anschlußteil 68 der stiftseitigen Verbin dungsmittel 65 befestigt werden kann, beispielsweise durch Widerstandsschweißen oder Weichlöten.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß die schneidklemmenseitigen Verbindungsmittel 66 jeweils unterschiedlich lange Verbin dungsstege aufweisen, von denen zwei mit 71 und 72 bezeich net sind. Mit 81 ist in Fig. 3 der Abstand der Schneidklem men 54 bezeichnet. Dieser Abstand 81 entspricht 2 × t ₁, d. h. dem doppelten Leiterabstand. Ein solcher Schneidklemmen- Kamm 78 kann praktisch aus einem Stück Blech herausgestanzt werden. Nach dem Einsetzen des Kamms 78 in einen nicht gezeigten Isolierkörper des Steckverbinders oder nach Verbinden der Anschlußteile 67 mit den zugehörigen Anschlußteilen 68 kön nen diejenigen nicht gezeigten Teile entfernt werden, die den Kamm 78 zusammenhielten, so daß keine Verbindung mehr zwischen den einzelnen Schneidklemmen besteht. Man sieht, daß die Anschlußteile 67 in mehreren Dreiergruppen, umgeben von zwei Zweiergruppen, angeordnet sind, was der erforder lichen Anordnung gemäß Fig. 1 entspricht. Im nicht darge stellten Isolierkörper werden zwei der Schneidklemmen-Kämme 78 angeordnet, und zwar derart, daß die Schneidklemmen 54 in den beiden Schneidklemmenreihen 56, 57 entsprechend dem Leiterabstand t ₁ = 1,27 des Flachkabels versetzt sind.

Die Fig. 2 und 4 zeigen die konkrete Ausgestaltung der stiftseitigen Verbindungsmittel 65. Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß zwei Arten stiftseitiger Verbindungsmit tel 65 vorgesehen sind. Es sind Stifte 55 mit kurzen Ver bindungsstegen 69 (auch in Fig. 2 dargestellt) und Stifte 55 mit langen Verbindungsstegen 70 dargestellt. Stifte 55 mit kurzem Verbindungssteg (Anbindung) werden in den äußeren Kontaktreihen 58 und 60 für die jeweils am nächsten liegen de Anschlußreihe (Schneidklemmenreihe) 56 bzw. 57 benötigt, und ferner auch für die gesamte mittlere Kontaktreihe 59.

Kontakte mit langen Verbindungsstegen (Anbindung) 70 werden in jeder zweiten Position der äußeren Kontaktreihen 57, 58 benötigt, und zwar nicht für die nächstliegende, sondern die jeweils gegenüberliegende Anschlußreihe (Schneidklemmenreihe) 56 bzw. 57.

Man erkennt, daß die eine der Schneidklemmenreihen 56 in dem durch die erste und zweite Kontaktreihe 58, 59 gebildeten Abstandsbereich 101 angeordnet ist, und daß die andere Schneidklemmenreihe 57 in dem durch die zweite und dritte Kontaktreihe 59, 60 definierten Abstandsbereich 102 angeord net ist. Insbesondere liegen die beiden Schneidklemmenreihen 56, 57 in Draufsicht mittig zwischen den drei Kontaktreihen 58, 59, 60.

Anhand der Fig. 6-8 sei ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig. 6 zeigt außerordentlich schema tisch einen Steckverbinder 86, der ebenfalls steckseitig seine Steckelemente 55 in drei Reihen 58, 59 und 60 angeord net aufweisen. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel können die Steckelemente Stifte oder Buchsen sein, wobei aber der Ein fachheit halber im folgenden nur auf Stifte 55 Bezug genom men sei. Nur einige der Stifte 55 sind dargestellt, im übrigen sind die Stiftpositionen durch entsprechende Kreuze markiert.

Ferner zeigt Fig. 6 die schematische Anordnung der Schneid klemmen 54. Die gezeigten Schneidklemmen sind mit 1-11 nummeriert. Im übrigen sind die Schneidklemmenpositionen durch kleine Kreuze angedeutet. Die Schneidklemmen 54 liegen in zwei Reihen 56 und 57. Da es sich bei der Darstellung gemäß Fig. 6 um einen Steckverbinder handelt, muß man sich die Ansicht der Rückseite 89 um die Faltlinie 87 und die Ansicht der Vorder seite 91 um Faltlinie 88 jeweils um 90° nach unten umge faltet vorstellen. Es bleibt dann die nach oben weisende Draufsicht 90 übrig, d. h. praktisch der Blick auf einen irgendwie gearteten Körper, beispielsweise einen Iso lierkörper, von dem aus die Stifte 55 nach oben ragen.

Beim Steckverbinder 86 sind nun die Verbindungsmittel 61 zwischen den Stiften 55 und den Schneidklemmen 54 in be sonderer Weise hergestellt, und zwar in der Form einer Leiterplatte. Diese Leiterplatte ist näher in Fig. 7 dar gestellt und mit 92 bezeichnet. Die Leiterplatte ist flexibel und enthält die in Fig. 6 gezeigten Verbindungs bahnen 93. Unabhängig von der Leiterplatte 92 sind die Steckelemente (Stifte oder Buchsen) ebenso wie die anschluß seitigen Anschlußelemente (vorzugsweise die Schneidklemmen) als Stanzteile hergestellt. Die bereits erwähnten Verbin dungsbahnen 93 sind mit diesen Stiften 55 bzw. Schneid klemmen 54 in geeigneter Weise verbunden, beispielsweise verlötet.

Fig. 7 zeigt die Anordnung der flexiblen Leiterplatte 92 an einem im Querschnitt dargestellten Isolier körper 52, bei dem noch die Steckseite 62 und die Anschluß seite 63 angedeutet sind. Der Isolierkörper 52 ist leisten förmig ausgebildet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Leiterplat te einteilig ausgebildet sein, beispielsweise nach dem soge nannten ADAP-Verfahren. In diesem Falle sind die Stifte in der Leiterplatte verankert. Von den Positionen der Stifte führen in der Leiterplatte Leiterbahnen entsprechend dem Schema der Fig. 1 zu den äußeren Längskanten und von dort auf zwei Ebenen parallel zur Steckrichtung in die Richtung der Anschlußklemmen, welche ebenfalls in diesem senkrechten Lei terplattenteil verankert sind. Bei dem ADAP-Verfahren handelt es sich um ein Verfahren, gemäß welchem unter Einwirkung von Wärme und Druck eine Leiterplatte sowie Schaltungspfade her gestellt werden. Dies geschieht unter Verwendung von leiten den Teilchen, die durch eine das Schaltungsmuster aufweisende Form in eine Kunststoffplatte eingeschmolzen werden.

Claims

1. Steckverbinder mit einer Steck- und einer Anschlußseite für den Flachkabelanschluß, wobei folgendes vorgesehen ist:
eine Vielzahl von Kontaktelementen (53), die jeweils steck seitig Steckelemente (55), anschlußseitig Schneidklemmen (54) und dazwischen Verbindungsmittel (61) aufweisen, wobei die Steckelemente (53) steckseitig in drei parallelen Reihen (58, 59, 60) angeordnet sind, und wobei die Schneidklem men (54) anschlußseitig in zwei parallelen Reihen (56, 57) an geordnet sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente zur Bildung eines langgestreckten oder leistenförmigen Steckverbinders in einem langgestreckten Iso lierkörper angeordnet sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Steckverbinder ein sogenannter Trapezsteckverbin der ist.

4. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich zwischen der Kontaktteilung t ₂ und der hiervon abweichenden Kabeltei lung t ₁ innerhalb des Steckverbinders erfolgt.

5. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (61) den Ausgleich zwischen der Kontaktteilung und der Kabel teilung bewirken.

6. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in zwei Schneid klemmenreihen (56, 57) angeordneten Schneidklemmen (54) einen Abstand (81) von 2 × t ₁ besitzen.

7. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneid klemmreihen (56 und 57) bezüglich einander um die Kabeltei lung t ₁ versetzt sind.

8. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Reihe (56) der Schneidklemmen (54) in dem durch die erste und zweite Kon taktreihe (58, 59) gebildeten Abstandsbereich (101) angeordnet ist, und daß die andere Schneidklemmreihe in dem durch die zweite und dritte Kontaktreihe (59, 60) definierten Abstands bereich (102) angeordnet ist.

9. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneidklem menreihen (56, 57) in Draufsicht mittig zwischen den drei Kon taktreihen (58, 59, 60) liegen.

10. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (61) durch stiftseitige Verbindungsmittel (65) und schneidklem menseitige Verbindungsmittel (66) gebildet werden, die mitein ander verbindbar sind.

11. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schneidklemmenseiti gen Verbindungsmittel zusammen mit den Schneidklemmen als ein Schneidklemmenkamm (78) ausgebildet sind.

12. Steckverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidklemmenkamm (78) eine Vielzahl von Schneidklem men (54) aufweist, die über in einer Ebene liegenden Verbin dungsstege (71, 72) mit Anschlußteilen (67) verbunden sind, die ihrerseits zur Befestigung an den stiftseitigen Verbindungsmit teln (65) vorgesehen sind.

13. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stiftseitigen Verbindungsmittel Verbindungsstege (69) aufweisen.

14. Steckverbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß kurze und lange Verbindungsstege vorgesehen sind.

15. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stifte mit kurzem Ver bindungssteg (69) in den äußeren Kontaktreihen (58, 60) ver wendet werden, und zwar für die jeweils nächstliegenden Schneid klemmenreihen (56, 57), sowie für sämtliche Positionen der mitt leren Kontaktreihe (59).

16. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Steckelemente (55) mit langem Verbindungssteg (70) in jeder zweiten Position der äußeren Kontaktreihen (58, 60) verwendet werden.

17. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (69, 70) an ihren freien Enden Anschlußteile (68) aufweisen, die mit zugeordneten Anschlußteilen (67) der Schneidklemmen fest verbunden sind, beispielsweise durch Widerstandsschweißen oder Weichlöten.

18. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (61) durch eine Leiterplatte gebildet sind.

19. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte (92) ist.

20. Steckverbinder nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn zeichnet, daß die steckseitigen Steckelemente (Stift oder Buch se) als Stanzteile ausgebildet sind und mit der Leiterplatte in Verbindung stehen.