DE4406625C1 - Elektrisches Steckverbindungsteil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem elektrischen Steck­ verbindungsteil aus.

Solche mit einem Gegensteckverbindungsteil verbindbare elektrischen Steckverbindungsteile sind dafür vorgesehen, um über ihre an elektrische Leitungen angeschlossenen elektrischen Steckkontaktelemente eine elektrisch leitende, wieder lösbare Verbindung zu einem Gegensteckverbindungsteil herzustellen, welches mit einer elektrischen Leitung oder mit einem elektrischen Aggregat in Verbindung steht. Zur Verarbeitung von elektrischen Signalen stehen die elektrischen Steckkontaktelemente solcher elektrischen Steckverbindungsteile mit einer, geeignete elektrische/elektronische Bauelemente aufweisenden elektrischen Leiterplatte in Verbindung. Ist zumindest eines der Bauelemente als Leuchtdiode ausgebildet, so können über die Leuchtdiode z. B. die Betriebszustände von angeschlossenen Näherungsschaltern optisch angezeigt werden.

Durch die DE 42 22 685 A1 ist ein elektrisches Steckverbindungsteil bekanntgeworden, welches im wesentlichen aus einem die elektrischen Steckkontaktelemente aufnehmenden Trägerteil und aus einer partiell auf das Trägerteil aufgespritzten Umhüllung besteht. Die Umhüllung umgibt sowohl die Endbereiche der an die elektrischen Steckkontaktelemente angeschlossenen elektrischen Leitungen, als auch die den Anschlußbereichen der elektrischen Steckkontaktelemente zugeordnete elektrische Leiterplatte. Bei dieser vorbekannten Ausführungsform ist die elektrische Leiterplatte ohne zusätzliche Abstützmaßnahmen auf die freien Enden der Anschlußbereiche der elektrischen Steckkontaktelemente kontaktgebend aufgesetzt. Außerdem sind die elektrischen Leitungen in radialer Richtung verlaufend unterhalb der elektrischen Leiterplatte, jedoch oberhalb der mit der Umhüllung versehenen Stirnseite des Trägerteiles an die elektrischen Steckkontaktelemente angeschlossen. Zur Herstellung eines solchen Steckverbindungsteiles müssen vor dem Aufbringen der Umhüllung in mehreren Arbeitsschritten das Trägerteil, die Steckkontaktelemente mit den daran angeschlossenen elektrischen Leitungen und die elektrische Leiterplatte miteinander in Verbindung gebracht werden.

Außerdem ist durch das DE 87 09 988 U1 ein elektrisches Steckverbindungsteil bekanntgeworden, welches ebenfalls im wesentlichen aus einem die elektrischen Steckkontaktelemente aufnehmenden Trägerteil und aus einer partiell auf das Trägerteil aufgespritzten Umhüllung besteht. Bei diesem vorbekannten Steckverbindungsteil ist die elektrische Leitung direkt an die elektrische Leiterplatte angeschlossen, welche mit ihrer einen Hauptfläche direkt auf Absetzen der Steckkontaktelemente zu liegen kommt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Steckverbindungsteil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die elektrischen Steckkontaktelemente vor dem Aufbringen der Umhüllung während ihres Einpreßvorganges in das Trägerteil gleichzeitig kontaktgebend in den Lochungen der elektrischen Leiterplatte zu liegen kommen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einer solchen Ausbildung ist, daß ohne das Änderungen am Trägerteil, an den elektrischen Steckkontaktelementen oder an der elektrischen Leiterplatte vorgenommen werden müssen, sowohl ein elektrisches Steckverbindungsteil mit einem radialen als auch mit einem axialen Leitungsabgang allein durch die geänderte Ausgestaltung der das Griffstück bildenden Umhüllung realisierbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert und zwar zeigen

Fig. 1 einen Vollschnitt durch ein elektrisches Steckverbindungsteil mit einem radialen Leitungsabgang,

Fig. 2 einen Vollschnitt durch ein elektrisches Steckverbindungsteil mit einem axialen Leitungsabgang.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, setzt sich ein solches elektrisches Steckverbindungsteil hauptsächlich aus einem, mehrere an elektrische Leitungen 1 angeschlossene elektrische Steckkontaktelemente 2 haltend aufnehmenden Trägerteil 3, einer den elektrischen Steckkontaktelementen 2 zugeordneten elektrischen Leiterplatte 4 und einer partiell auf das Trägerteil 3 aufgespritzten, das Griffstück des elektrischen Steckverbindungsteiles bildenden Umhüllung 5 zusammen.

Zur haltenden Aufnahme der elektrischen Steckkontaktelemente 2 sind in dem aus Kunststoff hergestellten Trägerteil 3 mehrere Aufnahmekammern 6 vorhanden. Die in die Aufnahmekammern 6 eingebrachten, im Querschnitt rund ausgebildeten Steckkontaktelemente 2, weisen jeweils einen buchsenförmigen Kontaktbereich 7 auf. Der buchsenförmige Kontaktbereich 7 ist dabei dem Mundbereich 12 des Trägerteiles 3 zugeordnet, welcher zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Gegensteckverbindungsteiles vorgesehen ist. An den Kontaktbereich 7 eines jeden elektrischen Steckkontaktelementes 2 schließt sich jeweils eine im Querschnitt etwas größer ausgebildete Kontaktzone 8 an, die kontaktgebend in einer Lochung 9 der elektrischen Leiterplatte 4 zu liegen kommt. Zwischen der Kontaktzone 8 und dem Kontaktbereich 7 ist jeweils eine Haltekralle 10 an jedes der elektrischen Steckkontaktelemente 2 angeformt. Beim Eindrücken der elektrischen Steckkontaktelemente 2 in ihre Aufnahmekammern 6 graben sich die Haltekrallen 10 in die Wände der zugehörigen Aufnahmekammer 6 ein, wodurch die elektrischen Steckkontaktelemente 2 haltend in den Aufnahmekammern 6 festgelegt sind. Im Querschnitt ist jede der Haltekrallen 10 etwas größer als der Querschnitt des Kontaktbereiches 7, jedoch etwas kleiner als der Querschnitt der Kontaktzone 8 des zugehörigen Steckkontaktelementes 2 ausgeführt. An die Kontaktzone 8 eines jeden Steckkontaktelementes 2 schließt sich letztendlich ein Anschlußbereich 11 an, dessen Endbereich im Querschnitt größer als der Querschnitt der zugehörigen Kontaktzone 8 ausgebildet ist. Der Endbereich des Anschlußbereiches 11 dient beim Einpreßvorgang der elektrischen Steckkontaktelemente 2 in ihre Aufnahmekammern 6 dem Einpreßwerkzeug bei angeschlossener elektrischer Leitung zur Auflage. Zum Zweck eines sicheren Anschlusses der elektrischen Leitungen 1 sind die Anschlußbereiche 11 der elektrischen Steckkontaktelemente 2 als Quetschhülsen ausgebildet.

Die elektrische Leiterplatte 4 liegt mit ihrer einen Haupt fläche direkt auf der der Mundseite 12 abgewandten, im wesentlichen flach verlaufenden Stirnseite 13 des Trägerteiles 3 auf. Die Lochungen 9 kommen dabei zur durchgängigen Aufnahme der elektrischen Steckkontaktelemente 2 in Deckung mit den Einführöffnungen der Aufnahmekammer 6. Zur haltenden Befestigung der elektrischen Leiterplatte 4 an dem Trägerteil 3, greifen an das Trägerteil 3 angeformte Befestigungsarme 19 in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen der elektrischen Leiterplatte 4 ein. Auf der anderen, der Stirnseite 13 abgewandten Haupt fläche der elektrischen Leiterplatte 4 sind die notwendigen elektrischen/elektronischen Bauelemente aufgebracht, die über Leiterbahnen untereinander bzw. mit den elektrischen Steckkontaktelementen 2 in Verbindung stehen. Die Leiterbahnen sind als sogenannten durchkontaktierte Leiterbahnen ausgebildet, wodurch die elektrischen Steckkontaktelemente 2 allein durch das Einpressen in die Lochungen 9 der elektrischen Leiterplatte 4 kontaktgebend mit der zugeordneten Leiterbahn bzw. den zugeordneten Leiterbahnen verbunden sind. Die Kontaktzonen 8 der elektrischen Steckkontaktelemente 2 sind zum Zweck der sicheren Kontaktierung zum Beispiel mit einer feinen Zahnung oder einer groben Kantung versehen. Zwei der auf die andere Hauptfläche der elektrischen Leiterplatte 4 in SMD-Technik aufgebrachten Bauelemente sind zum Zwecke einer optischen Anzeige als Leuchtdiode 14 ausgebildet. Dabei strahlt die eine der beiden Leuchtdioden 14 gelbes und die andere der beiden Leuchtdioden 14 grünes Licht ab.

Die das Griffstück des elektrischen Steckverbindungsteiles bildende Umhüllung 5 umfaßt den mit der Stirnseite 13 versehenen Endbereich des Trägerteiles 3 mantelartig. Dabei ist zu dem Zweck zwischen dem Trägerteil 3 und der Umhüllung 5 eine innige Verbindung herzustellen, in das Trägerteil 3 eine Ringnut 15 eingeformt, die während des Umspritzungsprozesses mit dem Kunststoffmaterial der Umhüllung 5 aufgefüllt wird. Außerdem schließt die Umhüllung 5 die elektrische Leiterplatte 4, die Kontaktzonen 8 und die Anschlußbereiche 11 der elektrischen Steckkontaktelemente 2 sowie die Endbereiche der elektrischen Leitungen 1 ein. Zusätzlich wird beim Umspritzungsprozeß der Endbereich des die einzelnen elektrischen Leitungen 1 zusammenfassenden Isolationsmantels 16 von der Umhüllung 5 mit umfaßt, so daß eine ausreichende Zugentlastung der elektrischen Leitungen 1 gewährleistet ist. Die Außenbereiche der Umhüllung 5 sind so ausgeführt, daß sich ein ergonomisch gestaltetes Griffstück ergibt. Die Umhüllung 5 besteht aus einem transparenten Kunststoffmaterial, so daß ein Aufleuchten der beiden auf der elektrischen Leiterplatte 4 in SMD-Technik aufgebrachten, ebenfalls vollständig von der Umhüllung 5 umgebenden Leuchtdioden 14 gut wahrgenommen werden kann. Somit sind die empfindlichen Komponenten des elektrischen Steckverbindungsteils durch die Umhüllung 5 bei gleichzeitig guter Erkennung der Leuchtdioden 14 umfassend vor äußeren Einflüssen geschützt.

Bei der Montage des elektrischen Steckverbindungsteiles können einerseits das Trägerteil 3 mit der daran befestigten elektrischen Leiterplatte 4 als erste Baugruppe und andererseits die elektrischen Steckkontaktelemente 2 mit den daran angeschlossenen elektrischen Leitungen 1 als zweite Baugruppe gehandelt werden.

Die an dem Trägerteil 3 befestigte elektrische Leiterplatte 4 ist bereits mit allen notwendigen elektrischen/elektronischen Bauelementen bestückt, so daß keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte an der elektrischen Leiterplatte 4 notwendig werden. Wie aus den Fig. 1 und 2 desweiteren hervorgeht, gehört außerdem eine drehbar am Trägerteil 3 gelagerte Überwurfmutter 17 und ein im Bereich der Überwurfmutter 17 in einer Ringnut der Außenwandung des Trägerteiles 3 festgelegter Dichtring 18 zur ersten Baugruppe. Vor dem Umspritzen mit der Umhüllung 5 brauchen zur Komplettierung des elektrischen Steckverbindungsteiles nur die elektrischen Steckkontaktelemente 2 in die Aufnahmekammern 6 des Trägerteiles 3 eingedrückt werden. Dabei werden die elektrischen Steckkontaktelemente 2 gleichzeitig durch die Lochung 9 der elektrischen Leiterplatte 4 hindurchgeführt, was durch die maßlich abgestimmten Querschnittsstufen der einzelnen Bereiche der elektrischen Steckkontaktelemente 2 möglich ist. Die elektrischen Steckkontaktelemente 2 werden durch ein Einpreßwerkzeug soweit in die Aufnahmekammern 6 hineingedrückt, bis die Kontaktzonen 8 in den Lochungen 9 der elektrischen Leiterplatte 4 zu liegen kommen. Damit sind die kontaktgebenden Verbindungen zu den Leiterbahnen der elektrischen Leiterplatte 4 hergestellt und gleichzeitig sind die elektrischen Steckkontaktelemente 2 positionsgesichert in den Aufnahmekammern 6 gehalten. Beim Eindrücken der elektrischen Steckkontaktelemente 2 stützt sich die elektrische Leiterplatte 4 an der Stirnseite 13 des Trägerteiles 3 ab, so daß die dabei auftretenden Kräfte gut abgefangen werden.

Wie aus den Fig. 1 und 2 außerdem hervorgeht, kann ohne das Änderungen an dem Trägerteil 3 an den Steckkontaktelementen 2 oder an der Leiterplatte 4 vorzunehmen sind sowohl elektrische Steckverbindungsteile mit einem radialen als auch mit einem axialen Leitungsabgang realisierbar sind. Die Realisierung der beiden Leitungsabgangsvarianten erfolgt alleine durch ein Verlegen der elektrischen Leitungen 1 und durch die Formgebung der das Griffstück bildenden Umhüllung 5. Auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise sind somit zwei unterschiedliche Ausführungsformen des elektrischen Steckverbindungsteiles realisierbar.

Claims (11)

1. Elektrisches Steckverbindungsteil mit einem Isolierstoffgehäuse, das aus einem die elektrischen Steckkontaktelemente (2) aufnehmenden Trägerteil (3) und aus einer partiell auf das Trägerteil (3) aufgespritzten Umhüllung (5) besteht, wobei die Umhüllung (5) sowohl die Endbereiche der einerseits an die elektrischen Steckkontaktelemente (2) angeschlossenen elektrischen Leitungen (1), als auch die den Anschlußbereichen (11) der elektrischen Steckkontaktelemente (2) zugeordnete elektrische Leiterplatte (4) umgibt und mit ihrer Außenkontur das Griffstück des elektrischen Steckverbindungsteiles bildet, wobei die elektrischen Steckkontaktelemente (2) an ihrer dem Anschlußbereich (11) gegenüberliegenden Seite einen Kontaktbereich (7) aufweisen, der zur Verbindung mit einem entsprechend ausgebildeten Gegensteckkontaktelement vorgesehen ist, wobei die elektrische Leiterplatte (4) mit ihrer einen Hauptfläche direkt an der Stirnseite (13) des Trägerteiles (3) aufliegend befestigt ist und wobei die Steckkontaktelemente (2) zwischen ihren Anschlußbereichen (11) und ihren Kontaktbereichen (7) jeweils mit einer Kontaktzone (8) versehen sind, die zum Anschluß der auf der elektrischen Leiterplatte (4) befindlichen Bauelementen kontaktgebend in eine der Lochungen (9) der elektrischen Leiterplatte (4) eingreifen und wobei die Kontaktzone (8) eines jeden elektrischen Steckkontaktelementes (2) einen Querschnitt aufweist, der größer als der Querschnitt seines Kontaktbereiches (7) ausgebildet ist.

2. Elektrisches Steckverbindungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Lochungen (9) der elektrischen Leiterplatte (4) eingreifenden elektrischen Steckkontaktelemente (2) über sogenannte durchkontaktierte Leiterbahnen mit den Bauelementen in Verbindung stehen.

3. Elektrisches Steckverbindungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Steckkontaktelemente (2) bezüglich ihrer Länge jeweils in drei Querschnittsstufen unterteilt sind, wobei ausgehend vom Kontaktbereich (7) über die Kontaktzone (8) bis zum Anschlußbereich (11) die Querschnitte der drei Querschnittsstufen eines jeden elektrischen Steckkontaktelementes (2) von Stufe zu Stufe größer werdend ausgebildet sind.

4. Elektrisches Steckverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kontaktbereich (7) und der Kontaktzone (8) eines jeden Steckkontaktelementes (2) zumindest eine Haltekralle (10) vorhanden ist, wobei der Querschnitt der Haltekralle (10) größer als der Querschnitt des Kontaktbereiches (7), jedoch kleiner als der Querschnitt der Kontaktzone (8) ausgebildet ist.

5. Elektrisches Steckverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der auf der elektrischen Leiterplatte (4) vorhandenen Bauelemente als Leuchtdiode (14) ausgebildet ist.

6. Elektrisches Steckverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die partiell auf das Trägerteil (4) aufgespritzte Umhüllung (5) im Bereich der zumindest einen Leuchtdiode (14) fensterartig ausgespart ist, so daß die zumindest eine Leuchtdiode (14) bereichsweise aus der Umhüllung nach außen geführt ist.

7. Elektrisches Steckverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die partiell auf das Trägerteil (4) aufgespritzte Umhüllung (5) ein einerseits der zumindest einen Leuchtdiode (14) zugeordnetes Lichtleitelement umfaßt, welches andererseits mit einem Bereich seiner Licht abstrahlenden Oberfläche aus der Umhüllung (5) nach außen geführt ist.

8. Elektrisches Steckverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die partiell auf das Trägerteil (4) aufgespritzte Umhüllung (5) insgesamt aus einem transparenten Kunststoffmaterial besteht, wobei die Umhüllung (5) zumindest in der Nähe der zumindest einen Leuchtdiode (14) nicht mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen ist.

9. Elektrisches Steckverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der elektrischen Leiterplatte (4) zwei Leuchtdioden (14) angeordnet sind, von welchen Licht mit einer unterschiedlichen Farbgebung abgestrahlt wird.

10. Elektrisches Steckverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbereiche (11) der elektrischen Steckkontaktelemente (2) die elektrischen Leitungen (1) axial verlaufend aufnehmen und zur Realisierung einer Quetschverbindung ausgebildet sind.

11. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbereiche (11) der elektrischen Steckkontaktelemente (2) die elektrischen Leitungen (1) axial verlaufend aufnehmen und zur Realisierung einer Schneid-Klemmverbindung ausgebildet sind.