DE4244898C2 - Vielpoliger elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet von Steckverbin­ dern, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit Autoradios zur Verwendung gelangen, die aus ihrem Halterahmen im Auto entfernt und wieder eingebracht werden können. Insbesondere liegt die Erfindung auf dem Gebiet von Steckverbinderanordnungen, die neben herkömmlichen galvanischen Steckverbindern auch wenigstens einen Lichtwellenleiter-Steckverbinder umfassen.

Lichtwellenleiter kommen heutzutage zunehmend als optische Über­ tragungsmittel zwischen digitalen Elektronikkomponenten zum Einsatz, wie beispielsweise zwischen einem CD-Player-Laufwerk und dem zugeordneten Analog-Digitalwandler oder einem CD-Player und einem Verstärker oder auch einem Autoradio.

Lichtwellenleiter-Steckverbinder der in Rede stehenden Art sind für den stationären Einsatz entwickelt worden. Solche Steckver­ binder sind jedoch weniger geeignet für den mobilen Einsatz in einem Kraftfahrzeug oder einen Einsatz, bei dem der Steckver­ binder starken Schwingungen ausgesetzt ist.

Aus der US-4,678,264 ist ein kombinierter Elektrizität und Lichtwellen leitender Steckverbinder bekannt, der einen Grund­ körper aufweist, in dem Kammern zur Aufnahme von Kontaktelemen­ ten enthalten sind. Die Kammern sind so gestaltet, daß sie neben Kontaktelementen auch mit diesen verbundene Elektro-optische Koppler aufnehmen können, so daß die Kontaktelemente sowohl unmittelbar an elektrische Kabel als auch über die elektroopti­ schen Koppler mit Lichtwellenleitern verbindbar sind.

Aus der DE 88 15 221 U1 ist eine mehrpolige elektrische Steck­ vorrichtung für Zusatzgeräte in Kraftfahrzeugen bekannt, bei der Kontaktträger aus Teilkontaktträgermodulen über Schwalben­ schwanzverbindungen zusammensetzbar sind. Die Ankopplung eines Lichtwellenleiter-Steckverbinders ist nicht vorgesehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines vielpoligen elektrischen Steckverbinders, der neben galva­ nischen Verbindungselementen einen Lichtwellen-Steckverbinder umfaßt und auch bei Schwingungseinwirkung zuverlässig arbeitet sowie einfach und kostengünstig zu fertigen ist und derart kompakt ausgebildet ist, daß er trotz der beeng­ ten Raumverhältnisse an einem Autoradio oder dgl. anordbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen vielpoligen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Anhand der Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend beispiel­ haft näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen vielpo­ ligen elektrischen Steckverbinders entlang der Linie A-A von Fig. 2 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig. 2 eine am Lichtwellenleiterende aufgeschnittene Seitenansicht des vielpoligen elektrischen Steck­ verbinders von Fig. 1 in Richtung der Lichtwel­ lenleiter gesehen;

Fig. 3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Licht­ wellenleiter-Steckverbinders in derselben Ansicht wie in Fig. 2, jedoch nicht geschnitten sowie vom vielpoligen elektrischen Steckverbinder gelöst; und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den vielpoligen elektrischen Steckverbinder von Fig. 1 bei abgenommenem Licht­ wellenleiter-Steckverbinder.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte vielpolige elektrische Steck­ verbinder 1 umfaßt einen in Fig. 4 im Detail gezeigten Grundkör­ per 2, in dem eine Vielzahl gleichförmig ausgebildeter Kammern 3 sowie zwei endseitig angeordnete Kammern 4 und 5 ausgebildet sind. Erfindungsgemäß besteht der Grundkörper 2 aus einer Viel­ zahl aneinandergereihter Teilgehäuse 6, 7 und 8, die jeweils eine Mehrzahl, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Kontaktelementaufnahmekammern 3, 4 und 5 aufweisen, die jeweils in an sich bekannter Weise ausgestaltet sind, was ihre Quer­ schnittsform sowie die Ausbildung von Rastorganen betrifft. Die Teilgehäuse 6 und 7 sowie die Gehäuse 8 sind aneinanderreihbar und fest miteinander verbindbar.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt der Grundkörper 2 einundzwanzig Kontaktkammern, wodurch der erfindungsgemäße viel­ polige elektrische Steckverbinder einundzwanzig Pole aufweist. Wie bereits ausgeführt umfaßt jedes Teilgehäuse drei Kammern 3a-c, 4a-c und 5a-c. Bevorzugt sind die Teilgehäuse 8 als ein­ stückiger Block, insbesondere als Kunststoff-Spritzgußgehäuse­ block hergestellt, während die Teilgehäuse 6 und 7 als körper­ lich getrennte Gehäuse, vorzugsweise ebenfalls als Kunststoff- Spritzgußgehäuse hergestellt sind. Die Ankopplung des Teilgehäu­ ses 7 an den Teilgehäuseblock mit den Teilgehäusen 8 erfolgt über eine Nutfederverbindung bzw. eine sogenannte Schwalben­ schwanzverbindung, die zueinander komplementäre Verbindungsorga­ ne 9 und 10 an benachbarten Seitenwandungen des Teilgehäuses 7 und des daran anschließenden Teilgehäuses 8 aufweist. Bevorzugt sind, wie aus Fig. 4 ersichtlich, paarweise angeordnete, von der Seitenwandung des Teilgehäuses 8 vorspringende Verbindungsorgane 9 einstückig angeformt, die mit entsprechenden Rastausnehmungen 10 in der gegenüberliegenden Seitenwandung des Teilgehäuses 7 zusammenwirken, die als zum Verbindungsorgan 9 komplementäres Nutfederorgan ausgebildet sind.

Beim in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Teil­ gehäuse 6 und 7 untereinander durch Verrasten bzw. Klipsen mit­ einander verbunden und ein quaderförmiger Hohlkörper 11, der bevorzugt aus Blech besteht, umspannt die Teilgehäuse 6, 7 und 8, wobei die Kammeröffnungen an beiden Blockstirnseiten freilie­ gen. Im Bereich der Teilgehäuse 8 erstreckt sich der Blechhohl­ körper 11 über die gesamte Höhe des Grundkörpers 2, wohingegen der Hohlkörper 11 im Bereich der Teilgehäuse 6 und 7 ausgehend von der in Fig. 4 dargestellten Stirnfläche bzw. Anschlußseite um das Maß zurückgesetzt ist, um welches die Teilgehäuse 6 und 7 von dieser Anschlußseite zurückgesetzt sind (siehe Fig. 1). An der freien Seitenwand des Teilgehäuses 6 weist der Blechhohlkör­ per 11 eine Aussparung auf, die von einem Rasthaken 12 durch­ setzt ist, der einstückig an diese Seitenwand angeformt ist und dazu dient, den fertig montierten und mit Kontaktelementen ver­ sehenen vielpoligen elektrischen Steckverbinder 1 an ein vor­ bestimmtes Aggregat anzukoppeln.

Die gegenüber der gemeinsamen Stirnfläche der Teilgehäuse 8 zurückgesetzte Stirnfläche der Teilgehäuse 6 und 7 bildet zu­ sammen mit der angrenzenden Seitenwand des Teilgehäuses 8 eine rechtwinklige Stufe, an die das Gehäuse 13 des Lichtwellen- Steckverbinders angesetzt wird. Das LWL-Steckverbindergehäuse 13 weist allgemein L-Form auf, wobei der eine Gehäuseabschnitt oder -schenkel 15 als Anschlußabschnitt zum Anschluß an den Gehäuse­ block 2 ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sind an zwei einander gegenüberliegenden, zueinander parallel verlaufenden Seitenwän­ den 15a, 19 des Gehäuseteils 15 Verbindungsorgane ausgebildet. Das eine Verbindungsorgan ist als Arretiereinrichtung ausgebil­ det und weist die Form einer Schulter bzw. einer Stufe 16 mit einer quer zur Seitenwand 15a verlaufenden Fläche auf, die von einer ebenfalls ebenen Fläche beaufschlagt wird, die an der Innenseite einer Rastnase 17 ausgebildet ist, die an das Teilge­ häuse 8 über einen Wandvorsprung 18 einstückig angebunden ist, der den Fortsatz der dem Teilgehäuse 7 gegenüberliegenden Sei­ tenwand des Teilgehäuses 8 darstellt.

An der der Seitenwand 15a gegenüberliegenden Seitenwand 19 ist als Verbindungsmittel das Gehäuse 13 sowie im Bereich der außen­ liegenden Seitenwand des Teilgehäuses 6 eine Gelenkeinrichtung 20 vorgesehen. Die Gelenkeinrichtung 20 umfaßt seitens des Steckverbindergehäuses 13 im Bereich der Unterkante der Seiten­ wand 19 drei Klauenelemente 21 sowie seitens des Teilgehäuses 6 drei Ausnehmungen 22. Die Klauen 21 verlaufen anschließend an einen Anbindungsabschnitt 21a, über den sie an die Seitenwand 19 angebunden sind, nach innen verlaufend sowie darauffolgend par­ allel zur Seitenwand 15 nach innen versetzt (bei 21b) und sind mit ihren Enden 21c nach außen vorspringend umgebogen, wobei die freien Stirnflächen der Endabschnitte 21c in einer gemeinsamen Ebene mit der Außenfläche der Seitenwand 19 verlaufen. Mit dem hakenförmig vorstehenden Abschnitt 21c vermag jede der Klauen 21 in die zugehörige Ausnehmung 22 im Teilgehäuse 6 einzugreifen und einen Steg 22a zu hintergreifen, der in der Anschlußebene zum Anschluß des Gehäuses 13 der Teilgehäuse 6 und 7 liegt.

Die Verbindung des Steckverbindergehäuses 13 mit dem Gehäuse­ block 2 erfolgt derart, daß das Gehäuse 13 unter einem Winkel zum Gehäuseblock 2 angestellt, mit seinen Klauen 21 in die Aus­ nehmungen 22 am Gehäuseblock 2 eingesetzt und daraufhin auf den Gehäuseblock 2 zu verschwenkt wird, bis die Rastnase 17 die Schulter 16 am Gehäuse 13 hintergreift, wodurch das Gehäuse 13 verrastet am Gehäuseblock 2 gehaltert ist.

Der andere Schenkel bzw. der andere Gehäuseabschnitt 23 des L- förmigen Steckverbindergehäuses 13 ist als Halterungseinrichtung für zwei Lichtwellenleiter-Schaltungsmodule 24 und 25 sowie für zwei an die Module 24 und 25 angeschlossene Lichtwellenleiter 26 und 27 ausgebildet.

Für die Aufnahme der Module 24 und 25 ist das Steckverbinderge­ häuse 13 mehrkammerig ausgebildet, nämlich mit zwei Kammern 28 und 29, die parallel zueinander sowie parallel zu den Kammern 3, 4 und 5 des Gehäuseblocks 2 verlaufen und durch eine Trennwand 30 voneinander getrennt sind. Breite und Tiefe der Kammern 28 und 29 sind so bemessen, daß die Kopfanschlußteile 24a und 25a der Lichtwellenleiter-Schaltungsmodule 24 und 25 im Paßsitz aufgenommen sind. Die Lichtwellenleiter-Schaltungsmodule 24 und 25 umfassen ferner jeweils einen Schaltkarten- oder Platinen­ abschnitt 24b bzw. 25b, und auf diesen Platinen verlaufen bevor­ zugt in der sogenannten Reflow-Technik aufgebrachte dünne Lei­ tungen, die in Verbindung stehen mit den Modulköpfen 24a und 25a sowie anderendig mit angecrimpten Kontakten 24c bzw. 25c, an die dünne Leitungen angecrimpt sind, die anderendig angecrimpt sind an nicht dargestellte Kontaktelemente, die sich in die darunter liegenden Kammern 4a, 4b, 4c sowie 5a, 5b und 5c erstrecken; das heißt, daß von jeder Platine 24b und 25b jeweils drei Leitungen abgehen.

Die Platinen 24b und 25b sind dadurch ortsfest im Gehäuse 13 gelagert, daß sie zum einen an der Trennwand 30 und zum anderen an der Seitenwand 15a des Gehäuses 13 anliegen und andererseits zusätzlich in den Kammern 28 und 29 vergossen werden.

Die Modulköpfe 24a und 25a umfassen zum einen eine integrierte Schaltung zum Umwandeln von Lichtsignalen in elektrische Signale bzw. von elektrischen Signalen in Lichtsignale sowie eine ent­ sprechende Aufnahme für die Lichtwellenleiter 26 und 27.

Die Lichtwellenleiter 26 und 27 sind im Steck­ verbindergehäuse 13 so gelagert und gehaltert, daß eine erschüt­ terungsfreie Kontaktierung in den Modulköpfen 24a und 25a ge­ währleistet ist. Nachfolgend soll die Halterung der Lichtwellen­ leiter 26 und 27 im Gehäuse 13 näher beschrieben werden.

Der Gehäuseteil 23 des Gehäuses 13 weist an seiner Stirnfläche kreisrunde Durchbrüche 31 und 31a auf, durch welche die Licht­ leiter 26 und 27 in das Gehäuse 13 einführbar sind. Im Gehäuse­ teil 23 ist eine in Draufsicht rechteckige Ausnehmung 32 ausge­ bildet, auf deren Sohle in Verlängerung der Durchbrüche 31 und 31a im Querschnitt halbkreisförmige Rillen 33 und 34 ausgebildet sind, in denen mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, in axialer Richtung verlaufende Rippen 35 ausgebildet sind, die in den Hohlraum der Rillen 33, 34 vorspringen.

Fluchtend mit den Durchbrüchen 31 und 31a sind am gegenüberlie­ genden Ende der Ausnehmung 32 im Vollkörper des Gehäuseab­ schnitts 23 weitere kreisförmige Durchbrüche 36 und 37 ausgebil­ det, die in die Kammern 28 und 29 münden und mit den Lichtlei­ tersteckaufnahmen in den Modulköpfen 24a und 25a fluchten.

Die Lichtwellenleiter 26 und 27 erstrecken sich demnach durch die Durchbrüche 31 und 31a hindurch entlang der Rinnen 33 und 34, durch die Durchbrüche 36 und 37 hindurch in die Aufnahmen der Modulköpfe 24a und 25a hinein. Die erschütterungsfreie Lage­ rung der Lichtwellenleiter 26 und 27 in den Rinnen 33 und 34 dient einer lösbar in die Aussparung 32 einsetzbare Klammer 40, die rastbar in diese Aussparung einsetzbar ist und in ihrem Rastsitz die Lichtwellenleiter 26 und 27 lagefest fixiert.

Die Klammer 40 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, im Querschnitt all­ gemein U-förmig ausgebildet und umfaßt einen steifen Bodenteil 41 einer im wesentlichen der halben Länge der Schenkel 42 entspre­ chenden Dicke. An seinen Längsseiten weist der Bodenteil 41 schräg abfallende Flanken auf, wodurch die Schenkel 42 eine Anbindung an den Bodenteil bzw. -körper 41 derart erfahren, daß unter Berücksichtigung der erforderlichen Stärke der Schenkel 42 eine maximale Schenkellänge resultiert, so daß die Schenkel 42 quer zur Längserstreckung der Klammer 40 problemlos nach innen zu federn vermögen.

Von den Schenkeln 42 stehen seitlich Rastnasen 43 vor, die in Aussparungen bzw. Ausnehmungen 44 einzugreifen vermögen, welche in den die Ausnehmung 32 seitlich begrenzenden Wänden des Gehäu­ seteils 23 ausgebildet sind.

Auf der Unterseite des Klammerkörpers 41 sind in Ergänzung der Rillen 33 und 34 auf der Sohle der Ausnehmung 32 zu im Quer­ schnitt kreisförmigen Kanälen Rillen 45 und 46 ausgebildet, von denen ebenfalls in Axialrichtung verlaufende Rippen 35 vorsprin­ gen. Der Durchmesser der durch die Rillen 33, 34 und 45, 46 gebildeten Kanäle zur Aufnahme der Lichtleiter 26 und 27 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser dieser Leiter 26 und 27 ausgebildet, so daß bei rastend in die Ausnehmung 32 einge­ setzter Kammer die Rippen 35 in den Aufnahmekanälen in die Isolation bzw. Umhüllung der Lichtleiter 26 und 27 einzudringen vermögen, wodurch eine erschütterungsfreie Halterung dieser Leiter in dem Lichtwellenleiter-Steckverbinder 14 gewährleistet ist, die sich insbesondere zur Kontaktierung bei einem "Quick- out-Radio" eignet.

Claims (4)

1. Vielpoliger elektrischer Steckverbinder, insbesondere Mini­ flachfederkontaktblock vor allem für eine Quick-out-Autoradioan­ schlußordnung, mit einem Grundkörper (2), in dem elektrische Kontaktelemente aufnehmende Kammern (3, 4, 5) ausgebildet sind und an das ein Lichtwellenleiter-Steckverbinder (14) anschließ­ bar ist, wobei der Grundkörper (2) aus aneinanderreihbaren Teil­ gehäusen (6, 7, 8) besteht, die die über einander gegenüberlie­ gende Stirnseiten zugänglichen Kontaktkammern (3, 4, 5) umfassen und die miteinander zu einem einheitlichen Gehäuse verbindbar sind, wobei die zum Anschluß des Lichtwellenleiter-Steckverbin­ ders (14) vorgesehenen Teilgehäuse (6, 7) mit ihren entsprechen­ den Stirnflächen gegenüber den Stirnflächen der übrigen Teilge­ häuse (8), eine das Lichtwellenleiter-Steckverbindergehäuse (13) formschlüssig aufnehmende Stufe bildend, zurückgesetzt sind, und wobei Rastmittel (16, 17, 20) vorgesehen sind, um das Lichtwel­ lenleiter-Steckverbindergehäuse (13) am Grundkörper (2) lösbar festzusetzen.

2. Vielpoliger elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur gegenseitigen Verbindung der Teilgehäuse (6, 7, 8) eine Nutfederverbindung bzw. eine Schwalbenschwanzverbindung (9, 10) vorgesehen ist.

3. Vielpoliger elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinandergesetzten Teilgehäuse (6, 7, 8) von einem Hohlkörper (11), vor allem aus Blech, umspannt sind.

4. Vielpoliger elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel (16, 17, 20) eine Gelenkeinrichtung (20) und eine Arretiereinrichtung (16, 17) umfassen, wobei die Gelenk­ einrichtung (20) an der Stirnseite des Lichtwellenleiter-Steck­ verbindergehäuses (13) ausgebildete Klauen (21) aufweist, die in Klauenaufnahmen (22) am Außenrand des diesem Gehäuse (13) zu­ geordneten außenliegenden Teilgehäuses (6) des Grundkörpers (2) lösbar schwenkbar einhängbar sind, und wobei die Arretierein­ richtung (16, 17) an der den Klauen (21) gegenüberliegenden Wand (15a) des Lichtwellenleiter-Steckverbindergehäuses (13) eine Schulter (16) aufweist, die von einer Rastnase (17) hintergrif­ fen wird, die an einem Fortsatz bzw. Hebel (18) des an diese Wand angrenzenden Teilgehäuses (8) des Grundkörpers (2) ausge­ bildet ist.