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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder und ist besonders
nützlich
bei der Herstellung eines Antennen-Verbindermoduls zur Anbringung
an eine Kraftfahrzeug-Verkleidung.
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Aus
US-A-4715832 ist ein Verbinder bekannt, der ein erstes leitendes
Element und ein weiteres leitendes Element enthält. Die leitende Platte umfasst
ein Loch und flexible Arme. Des Weiteren umfasst das isolierende
Element eine Wand, die einen Hohlraum umschließt, und das leitende Element kann
als Kontakt verstanden werden, der sich durch eine Bodenöffnung in
den Hohlraum hinein erstreckt.
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Ein
typischer Antennenverbinder für
ein Antennenkabel, wie er beispielsweise in der Automobilindustrie
für Radios
eingesetzt wird, enthält
einen Einsteckverbinder im Allgemeinen in Form eines Steckers, sowie
einen Aufnahmeverbinder im Allgemeinen in Form einer Quetschhülse, die
eine Buchse bildet. In Funktion wird der Einsteckverbinder in den Aufnahmeverbinder
eingesteckt, um mechanische und elektrische Verbindung zwischen
beiden zu bewirken. Normalerweise wird ein Antennenkabel in Form
eines koaxialen Kabels elektrisch und mechanisch an einem der Verbinder
angebracht, so dass der Einsteckverbinder und der andere Verbinder,
wie beispielsweise der Aufnahmeverbinder, elektrisch und mechanisch
an einer Schaltung, wie beispielsweise einer Schaltung auf einer
Leiterplatte, angebracht werden. Derartige Vorrichtungen nach dem Stand
der Technik werden normalerweise an einer Verkleidung eines Kraftfahrzeugs
angebracht, um die Vorrichtungen festzuhalten. Bekanntermaßen lockern
sich derartige Vorrichtungen oder lösen sich von der Verkleidung.
Des Weiteren weiß man
aufgrund des Fehlens zufriedenstellender taktiler Rückkopplung
bei der Herstellung der erforderlichen Verbindung nur schwer, ob
eine geeignete Verbindung hergestellt worden ist. Auch sind die
Herstellung von zufriedenstellender Erdung und unerwünschte Kurzschlüsse Probleme
gewesen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Verbinder
zu schaffen, der einfach an einer Verkleidung angebracht werden
kann, durch dessen Einsatz die Neigung des Verbinders verringer
wird, sich unerwünschterweise
zu lockern oder von einer Verkleidung zu lösen, an der er angebracht ist,
und der taktile Rückkopplung
aufweist, wenn er mit einem anderen Verbinder verbunden wird, so
dass eine bessere Erdung desselben möglich ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
relativ einfachen Verbinder zu schaffen, dessen Bauteile in Baukastenform
vorhanden sein können
und mit dessen Einsatz die Neigung des Verbinders zu Kurzschluss
verringert wird.
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Diese
Aufgaben werden mit den Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt
diese und andere Aufgabe, indem ein Verbinder geschaffen wird, dessen
Bauteile eine leitende Platte, einen Isolator und ein Paar Kontakte
umfassen. Es kann ein Verbindermodul-Bausatz geschaffen werden,
der alle diese Bauteile enthält.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung, die die Bauteile eines Verbindermodul-Bausatzes
der vorliegenden Erfindung und ihre zusammengesetzte Beziehung als
Verbindermodul der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Verbindermodul-
und -Verkleidungs-Baugruppe der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Ansicht von 2 entlang der Linie 3-3; und
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4 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer alternativen Ausführung der
vorliegenden Erfindung.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung und anderer sowie weiterer Aufgaben,
Vorteile und Möglichkeiten
derselben wird auf die folgende Offenbarung und die beigefügten Ansprüche im Zusammenhang
mit den oben beschriebenen Zeichnungen Bezug genommen.
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Die
Ausführung
der vorliegenden Erfindung, die in 1 dargestellt
ist, eignet sich besonders, um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung
zu erfüllen. 1 stellt
ein Verbindermodul 10 dar, dessen Bauteile einen Isolator 12,
eine leitende Platte 14 sowie ein Paar Kontakte 16 und 18 umfassen.
Diese Bauteile bilden den Verbindermodul-Bausatz der vorliegenden
Erfindung. In der Ausführung
in 1 haben die Kontakte 16 und 18 die
Form eines Einsteckkontaktes mit einem herkömmlichen Stift 20,
der auf übliche
Weise mit einem Aufnahmekontakt in Eingriff kommt, und eines Aufnahmekontaktes,
der eine Quetschhülse
umfasst, in die ein Einsteckkontaktstift auf die übliche Weise
eingeführt
werden kann. Für den
Fachmann liegt auf der Hand, dass beide Kontakte, wenn gewünscht, Einsteckkontakte
oder Aufnahmekontakte sein können.
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Die
leitende Platte 14 umfasst ein Loch 24 mit einer
Achse 26 und ein Loch 28 mit einer Achse 30.
Löcher 24 und 28 erstrecken
sich vollständig durch
die Platte 14 hindurch. Eine Vielzahl federnder Arme 32 erstreckt
sich von einem Rand 34 des Lochs 24 in der Richtung 36 von
Achse 26. Auf die gleiche Weise erstreckt sich eine Vielzahl
federnder Arme 38 von einem Rand 40 von Loch 28 in
der Richtung 42 der Achse 30.
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Arme 32 und 38 erstrecken
sich von einer Fläche 44 von
Platte 14 weg. In der bevorzugten Ausführung in 1 sind
vier gleichmäßig beabstandete Arme 32 und
vier gleichmäßig beabstandete
Arme 38 vorhanden, obwohl auch mehr oder weniger dieser Arme
vorhanden sein können.
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Isolator 12 umfasst
einen Sockel 46. Eine Wand 48 erstreckt sich von
Sockel 46 in der Richtung 36 von Achse 26 und
umschließt
einen Hohlraum 40. In der Ausführung in 1 enthält die Wand 48 eine zylindrische
Innenfläche 52.
Wand 48 erstreckt sich in Loch 24 hinein. Desgleichen
umfasst Isolator 12 eine Wand 54, die sich von
Sockel 46 in der Richtung 42 von Achse 30 erstreckt
und einen Hohlraum 56 umschließt. In der Ausführung in 1 enthält die Wand 54 eine
zylindrische Innenfläche 58.
Wand 54 erstreckt sich in Loch 28 hinein. Wenn
die Platte 14 und Isolator 12 zusammengesetzt
werden, indem die Wände 48 und 54 in
entsprechende Löcher 24 und 28 eingeführt werden,
kommt eine Fläche 60 des
Sockels 46 mit einer Fläche 62 der
Platte 14 in Eingriff. Wand 48 umfasst eine Vielzahl
von Öffnungen 64,
die ausgebildet werden, indem eine Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter
aufrecht stehender Beinabschnitte 66 der Wand geschaffen
werden. Ein Abschnitt jedes Arms 32 erstreckt sich durch
eine ent sprechende Öffnung 64 hindurch
in Hohlraum 50 hinein. So umfasst beispielsweise in der
Ausführung
in 1 jeder Arm 32 einen Abschnitt 68,
der relativ zu Achse 26 konvex ist und sich durch eine Öffnung 64 in
Hohlraum 50 hinein erstreckt. Wand 54 umfasst eine
Vielzahl von Öffnungen 70,
die durch eine Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter aufrecht
stehender Beinabschnitte 72 der Wand gebildet werden. Ein
Abschnitt jedes Arms 38 erstreckt sich durch eine entsprechende Öffnung 70 in
Hohlraum 56 hinein. So umfasst beispielsweise bei der Ausführung in 1 jeder
Arm 38 einen Abschnitt 74, der relativ zur Achse 30 konkav
ist und sich durch eine Öffnung 70 in Hohlraum 56 hinein
erstreckt. In der bevorzugten Ausführung in 1 sind
vier gleichmäßig beabstandete Öffnungen 64 (in
der Zeichnung sind zwei sichtbar) und vier gleichmäßig beabstandete Öffnungen 70 (in
der Zeichnung sind zwei dargestellt) vorhanden, obwohl mehr oder
weniger derartiger Öffnungen vorhanden
sein können,
solange eine entsprechende Öffnung
für jeden
der Arme 32 und 38 vorhanden ist, durch die er
sich in einen entsprechenden Hohlraum 50 und 56 hinein
erstreckt. Der Sockel 46 umfasst Löcher 76 und 78,
die sich vollständig
durch den Sockel hindurch erstrecken und in einen entsprechenden Hohlraum 50 und 56 hinein öffnen.
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Kontakte 16 und 18 erstrecken
sich durch entsprechende Öffnungen 76 und 78 hindurch
in entsprechende Hohlräume 50 und 56 so
hinein, dass Kontakt 16 von den Armen 32 der Platte 14 beabstandet
ist und Kontakt 18 von den Armen 38 der Platte 14 beabstandet
ist. So ist beispielsweise in der Ausführung in 1 der
Kontakt 16 ein Einsteckkontakt mit einem Stift 20,
der sich axial durch Öffnung 76 hindurch
in Hohlraum 50 hinein erstreckt. Obwohl sich Arme 32 radial
durch Öffnungen 64 hindurch
in Hohlraum 50 hinein erstrecken, ist das Maß, um das die
Arme in den Hohlraum eintreten, beschränkt, so dass der Stift 20 nicht
mit einem der Arme in Eingriff kommt. Desgleichen ist der Kontakt 18 ein
Aufnahmekontakt mit einer Quetschhülse 22, die sich axial durch Öffnung 78 hindurch
in Hohlraum 56 hinein erstreckt. Obwohl sich Arme 38 radial
durch Öffnungen 70 hindurch
in Hohlraum 56 hinein erstrecken, ist das Maß, um das
die Arme in den Hohlraum eintreten, beschränkt, so dass die Quetschhülse 22 mit
keinem der Arme in Eingriff kommt. Quetschhülse 22 kann, wenn
gewünscht,
weiter gegenüber
den Armen 38 isoliert sein, wie dies in 1 dargestellt
ist. Das heißt
in der Ausführung
in 1 umfasst Isolator 12 eine Hülse 80,
die in Hohlraum 56 angeordnet ist. Hülse 80 erstreckt sich
von Fläche 60 von
Sockel 46 weg in der Richtung 42 von Achse 30.
Hülse 80 ist von
der Wand 54 beabstandet. Das Loch 78 öffnet sich
in Hohlraum 56 hinein, indem es sich in die Hülse 80 hinein öffnet. In
der Ausführung
in 1 erstreckt sich die Aufnahme-Quetschhülse 22 durch Öffnung 78 hindurch
in die Hülse 80 hinein,
die dazu dient, die Quetschhülse
gegenüber
den leitenden Armen 38 abzuschirmen. In der bevorzugten
Ausführung
besteht Isolator 12 aus einem Kunststoffmaterial, das einstückig geformt
sein kann.
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Um
die Kontakte 16 und 18 in Bezug auf den Isolator 12 zu
fixieren, kann jeder Kontakt einen Basisabschnitt enthalten, der
in ein entsprechendes Loch 76, 78 hineingepasst
werden kann. So umfasst in der Ausführung in 1 Kontakt 16 beispielsweise einen
nachgiebigen Basisabschnitt 82, der in Loch 76 pressgepasst
werden kann, und Kontakt 18 umfasst einen nachgiebigen
Basisabschnitt 84, der in Loch 78 hinein pressgepasst
werden kann. Basis 82 kann des Weiteren eine Vielzahl spitzer
Vorsprünge 86 umfassen,
die mit einer Innenfläche 88 des
Lochs 76 in Eingriff kommen.
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Desgleichen
kann Basis 84 weiterhin eine Vielzahl spitzer Vorsprünge 90 umfassen,
die mit einer Innenfläche 92 des
Lochs 78 in Eingriff kommen.
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In
der bevorzugten Ausführung
ist die leitende Platte 14 an dem Isolator 12 angebracht.
So umfasst beispielsweise in der Ausführung in 1 Platte 14 eine
Vielzahl von Zungen 94, die sich von einem Rand 96 der
Platte aus erstrecken. Es sind vier Zungen 94 vorhanden,
obwohl auch mehr oder weniger dieser Zungen vorhanden sein können. Isolator 12 umfasst
eine Vielzahl von Einkerbungen 98, die sich jeweils in
einen Rand 100 des Isolators hinein erstrecken. Es sind
vier Einkerbungen 98 vorhanden, obwohl mehr oder weniger
Einkerbungen vorhanden sein können,
solange eine entsprechende Einkerbung für jede Zunge 94 vorhanden
ist. Wenn die Wände 48 und 54 in
entsprechende Löcher 24 und 28 soweit
eingeführt
worden sind, dass Fläche 60 von
Isolator 12 mit Fläche 62 von
Platte 14 in Eingriff kommt, ist jede Zunge 94 auf
eine entsprechende Einkerbung 98 ausgerichtet. Der Isolator 12 und
Platte 14 können
dann aneinander angebracht werden, indem lediglich jede Zunge 24 in
eine Einkerbung 98 hineingebogen wird und dann ein vorderes
Ende 102 jeder Zunge an die Fläche 104 des Isolators
gebogen wird, wie dies in 2 und 3 dargestellt
ist, die weiter unten erläutert
werden.
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In
der bevorzugten Ausführung
wird das Verbindermodul zur Anbringung an einer Verkleidung hergestellt,
um eine Verbinder-und-Verkleidungs-Baugruppe der vorliegenden Erfindung
zu schaffen. 2 beispielsweise stellt das
Verbindermodul 10 aus 1 zur Anbringung
an einer Verkleidung, wie beispielsweise einer Kraftfahrzeugverkleidung 106,
dar. Verkleidung 106 umfasst eine Öffnung 108 und eine Öffnung 110,
die sich vollständig
durch die Verkleidung hindurch erstrecken. Zusätzliche Öffnung 112 sind in
Verkleidung 106 vorhanden, um das Vorhandensein von Zungen 114 zu
ermöglichen,
die sich von einer Fläche 116 der
Verkleidung weg erstrecken. Die Verbinder-und-Verkleidungs-Baugruppe wird ausgebildet,
indem die Wand 48 in die Öffnung 108 eingeführt wird
und die Wand 54 in Öffnung 110 eingeführt wird,
bis Fläche 44 der
leitenden Platte 14 mit Fläche 116 der Verkleidung 106 in
Eingriff kommt.
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In
der bevorzugten Ausführung
wird der Verbinder 10 an Platte 106 angebracht,
indem eine Einkerbung 116 und eine Einkerbung 120 geschaffen werden,
die sich in den Rand 100 des Isolators 12 hinein
erstrecken. Einkerbungen 118 und 120 umfassen
jeweils einen Einkerbungsboden 122, in den sich eine entsprechende
Einkerbung 98 erstreckt. Obwohl in den Zeichnungen nur
Einkerbung 120 vollständig zu
sehen ist, ist die Einkerbung 118 mit Einkerbung 120 identisch.
Beim Zusammensetzen der Verbinder-und-Verkleidungs-Baugruppe, die in 2 dargestellt
ist, wird zuerst, wie oben beschrieben, der Verbinder 10 zusammengesetzt.
Dann werden die Wände 48 und 54 in Öffnungen 108 bzw. 110 eingeführt, bis
die Fläche 44 der
Platte 14 mit der Fläche 116 der
Verkleidung 106 in Eingriff kommt. Wenn die Wände 48 und 54 auf
diese Weise in die Öffnungen 108 und 110 eingeführt worden
sind, ist jede Zunge 114 auf eine entsprechende Einkerbung 118 und 120 ausgerichtet
und erstreckt sich in sie hinein. Der Verbinder 10 und
die Verkleidung 106 können
dann aneinander angebracht werden, indem lediglich ein distales
Ende 124 jeder Zunge 114 an das distale Ende 102 einer
Zunge 94 gebogen wird, die sich in eine der Einkerbungen 98 erstreckt,
die in einem Boden 122 einer entsprechenden Einkerbung 118 und 120 vorhanden
sind, wie dies in 2 und 3 dargestellt ist.
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In
Funktion sind die Kontakte 16 und 18 mit Schenkeln 138 und 140 versehen,
die auf herkömmliche
Weise mechanisch und elektrisch mit Schaltungen verbunden werden,
und das Verbindermodul 10 sowie die Verkleidung 106 werden
wie hier beschrieben zusammengesetzt.
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Wenn
das Verbindermodul 10 näher
an dem unteren Ende 130 der Verkleidung 106 angeordnet werden
soll, kann die in 4 dargestellte alternative Ausführung verwendet
werden. 4 ist als eine schematische
Darstellung ausgeführt,
um die speziellen Aspekte der alternativen Ausführung zu verdeutlichen, wobei
sich versteht, dass die hier dargestellten Bauteile, wenn nicht
anders angemerkt, die gleichen sind wie entsprechende Bauteile in 1 und
mit identischen, mit Strich versehenen Bezugszeichen gekennzeichnet
sind. In 4 ist ein Verbindermodul 10' mit einem Isolator 12' dargestellt,
der Isolator 12 mit der Ausnahme gleicht, das für Isolator 12' keine Einkerbungen 118 und 120 erforderlich sind.
Stattdessen ist wenigstens eine der Wände von Isolator 12', die den Wänden 48 und 54 des
Isolators 12 in 1 entsprechen, mit einer Nut
versehen, in die eine C-förmige
Klammer eingeführt
ist, um den Verbinder an der Verkleidung zu befestigen. Beispielsweise
ist in der Ausführung
in 4 eine Wand 48', die Wand 48 in 1 entspricht,
mit einer Einkerbung 132 versehen, die in eine Außenfläche 134 der Wand 48' an Sockel 46' des Isolators 12' angrenzend vorsteht.
Einkerbung 132 erstreckt sich in einer Umfangsrichtung
relativ zu der Achse 26' des
Lochs 24' in
Platte 14'.
In dieser Ausführung
wird, nachdem die Wand 48' in
die Öffnung 108' der Verkleidung 106' eingeführt worden
ist, eine C-förmige
Klammer 136 in Einkerbung 132 pressgepasst, um
das Verbindermodul 10' an
der Verkleidung 106' anzubringen.
Verkleidung 106' erfordert
keine Öffnung 112 oder
Zungen 114. Für
den Fachmann liegt auf der Hand, dass eine Einkerbung 132 auch
in einer Wand 54' (nicht
dargestellt), die Wand 54 entspricht, vorhanden sein kann, wobei
eine zusätzliche
C-förmige
Klammer 136 in diese Einkerbung eingeführt wird, um die Anbringung von
Verbindermodul 10' an
Verkleidung 106' zu
verbessern.
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Bei
der Ausführung
in 1 kann ein herkömmlicher Aufnahmeverbinder 142,
der eine Quetschhülse
(nicht dargestellt) umfasst, die in einer isolierenden Buchse 144 aufgenommen
ist, die in einer leitenden Metallhülse 146 aufgenommen
ist, so in Hohlraum 50 eingeführt werden, dass der Einsteckstift 20 in
die Quetschhülse
eintritt und die Außenfläche der
leitenden Hülse
mit den konvexen Abschnitten 68 der Arme 32 der
leitenden Platte 14 in Eingriff kommt. Des Weiteren kann
ein herkömmlicher
Einsteckverbinder 148, der einen Einsteckstift 150 umfasst,
der sich von einem Kontakt (nicht dargestellt) erstreckt, der in
einer isolierenden Buchse (nicht dargestellt) aufgenommen ist, die
in einer leitenden Metallhülse 152 aufgenommen
ist, in einen Hohlraum 56 so eingeführt werden, dass der Einsteckstift
in die Hülse 80 und
die Quetschhülse 22 eintritt
und die Außenfläche der
leitenden Hülse
mit den konkaven Abschnitten 74 der Arme 38 der
leitenden Platte 14 in Kontakt kommt.
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In
der bevorzugten Ausführung
sind die Arme 32 und 38 und die entsprechenden
leitenden Hülsen 146 und 152 so
dimensioniert, dass, wenn der Einsteckstift 150 vollständig in
die Quetschhülse 22 eingeführt ist
und der Einsteckstift 20 vollständig in die Quetschhülse eingeführt ist,
die in der isolierenden Buchse 144 aufgenommen ist, der
Installierende taktile Rückkopplung
spürt,
wenn die elastischen Arme 38 und 32 an ausgesparten
Abschnitten 154 und 156 entsprechender leitender
Hülsen 152 und 146 einschnappen.
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Die
hier beschriebene Ausführung
betrifft ein Verbindermodul mit zwei Kontakten 60 und 18.
Für den
Fachmann liegt jedoch auf der Hand, dass, wenn gewünscht, einer
dieser Kontakte und die entsprechende Wand 48 oder 54 sowie
die entsprechende Vielzahl von Armen 32 oder 38 weggelassen
werden können,
wobei in diesem Fall ein Verbindermodul zum Anbringen an einer Platte
vorhanden ist und dieses Verbindermodul einen einzelnen Kontakt
zum Einsatz mit einem eingreifenden Kontakt aufweist, wie dies hier
beschrieben ist.
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Die
verschiedenen hier beschriebenen Bauteile können mit herkömmlichen
Verfahren hergestellt werden. Der Isolator kann beispielsweise aus
einem Kunststoffmaterial geformt werden. Die leitenden Elemente
einschließlich
der Einsteck- und der Aufnahmekontakte, der Verkleidung und der
leitenden Platte können
aus einer Verkleidung gestanzt und dann gewalzt und/oder gebogen
werden, wenn dies erforderlich ist, um die gewünschte Form herzustellen.
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Die
hier beschriebenen Ausführungen
sind einige von mehreren, bei denen die vorliegende Erfindung genutzt
wird, und sind lediglich zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung aufgeführt. Es
ist klar, dass viele andere Ausführungen,
die für
den Fachmann auf der Hand liegen, möglich sind, ohne materiell
vom Geist und vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen,
wie er durch die beigefügten
Ansprüche
definiert wird.