EP0813269B1 - Elektrischer Verbinder - Google Patents

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EP0813269B1
EP0813269B1 EP97109213A EP97109213A EP0813269B1 EP 0813269 B1 EP0813269 B1 EP 0813269B1 EP 97109213 A EP97109213 A EP 97109213A EP 97109213 A EP97109213 A EP 97109213A EP 0813269 B1 EP0813269 B1 EP 0813269B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical connector
contact
connector
insulation casing
pieces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97109213A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0813269A3 (de
EP0813269A2 (de
Inventor
Ralf Beckmann
Ralf Lange
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP0813269A2 publication Critical patent/EP0813269A2/de
Publication of EP0813269A3 publication Critical patent/EP0813269A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0813269B1 publication Critical patent/EP0813269B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/778—Coupling parts carrying sockets, clips or analogous counter-contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector for connecting an electrical conductive, multi-core ribbon cable with a single or multi-conductor connection, preferably with screw clamp, insulation displacement or spring clamp technology, with an insulating housing and with a contact element group arranged in the insulating housing, wherein the contact element group multiple contacts, multiple contact elements and several conductor pieces connecting the contacts and contact elements has and is punched or cut from a sheet.
  • ribbon cables for the electrical connection between devices offers numerous advantages. Part of the constant position of the conductors in the Plastic sheathing of the ribbon cables is the basis for a large number of well-known Cutting or penetration contacts that provide an electrical connection between the conductor and a further contact piece, a connector.
  • ribbon cables offer a cable that is directly assembled at the manufacturer Plugs a connection security against an unintended one Swap connections, the individual contact points of the double or multi-row connector is assigned a single conductor of the ribbon cable. by virtue of this connection security are therefore increasingly assembled with plugs Ribbon cable manufactured and there is a need for electrical adapted for this Interconnects.
  • an adapter plug or adapter which is a connection between a flat cable connector and terminal housings manufactures for single conductors.
  • adapters based on this a circuit board. They are on the input side with a soldered pin header connector equipped, which serves as a receptacle for the flat cable connector. With the pin contacts This pin strip is connected to further conductive tracks that lead to a soldered Branch the DSUB connector and, depending on requirements, in a two or three-row version of the DSUB connector to its angled solder contacts.
  • This Arrangement with a printed circuit board is then usually enclosed in an insulating housing and is very complex to manufacture and voluminous in its dimensions.
  • Housing arrangements are often found in another embodiment of an electrical connector with pin headers, PCB terminal connections for single conductors and Industrial connectors that are mounted on a circuit board. These orders with a carrier housing also offer the option of mounting on a mounting rail and are no less in use as an adapter with very great effort to manufacture and also very voluminous.
  • the invention is therefore based on the object, the known electrical connector to improve in that he also for a ribbon cable with a plurality can be used by individual conductors and yet has a compact design and is easy to manufacture.
  • the invention has set itself the goal of an inexpensive and with minimal Material costs to produce compact connector especially for input flat cable connector and the output single conductor connection propose a pin header for the adaptation of a flat cable connector is provided, but a circuit board is not required. It is also provided that the connector with standardized electrical end pieces on the input side as well on the output side, so that type-related connection technologies e.g. in Screw, insulation displacement or spring force technology in one for the respective connection cross section of the continuing single conductor specified connection divisions can be made available.
  • type-related connection technologies e.g. in Screw, insulation displacement or spring force technology in one for the respective connection cross section of the continuing single conductor specified connection divisions can be made available.
  • the previously derived and shown problem is solved by that in the assembled state of the contact element group, the contacts and the conductor pieces are arranged in two levels and that the ends of the conductor pieces are bent so are that the contact elements are arranged in a plane next to each other ..
  • the invention thus relates to an electrical connector, in particular an adapter plug, for connecting multi-core cables pre-assembled with a plug electrical cable, in particular ribbon cable, to a multi-pin clamp connector or to a multi-pin connector, being of a small pitch a ribbon cable connector connects to a larger division of a multi-pole terminal connection or a multi-pole industrial connector to be produced and wherein the electrically conductive contact elements of the intermediate connector punched out of a strip-shaped sheet as a group in a lead frame and can be assembled into a compact connector.
  • the problem of balancing the routing between the contact division of the Flat cable plug connection and a further connection for one Multipole plug or screw connection is in the connector according to the invention by the double-layer arrangement of the contacts and the conductor pieces as well as by the Bending the ends of the conductor pieces solved in a simple manner.
  • the electrically conductive contact elements of the adapter plug are made a strip-shaped sheet as a group in a lead frame, i.e. a leader or Lead frame, or a Systremong, punched and into a compact Connector inserted in an insulating housing.
  • a lead frame i.e. a leader or Lead frame, or a Systremong
  • the Contacts to the connector side of the ribbon cable in their position in the same way Are spaced from each other that the respective row of pins with the one piece further conductor pieces in one level with the socket contacts of the Ribbon cable connector are aligned.
  • This joining of the contact levels is done in a simple way by flipping of a section of the lead frame reached
  • the lead frame has for this purpose in its longitudinal extent on the leadframe cutouts that are exactly in position the group of contacts at a first level and the group of contacts at one second level, with a spacer remaining in the frame width remains between these exemptions, the task of which is after the Transfer of the first leadframe section to the contact group of the second leadframe section a distance between the contact pins of the leadframe levels to generate, which is just as large that the end pieces of the single conductor connection contacts are on one level and both groups of ladder sections are also the have the same distance from each other.
  • These exemptions are intended that over the remaining connectors the bending process of the lead frame is facilitated by these predetermined breaking points, some of which connected spacers easily separated or removed after the bending process can be.
  • first leadframe section with the folded second leadframe section in an insulating housing also requires the removal of the frame piece and the connectors between the contacts. Likewise, the spacer removed between the individual contact levels in one cycle, whereby the preferably small connectors between the connectors and the frame pieces easier to remove.
  • the actuators are particularly advantageous to use in electrical connectors compact design to be arranged on one side of the connector.
  • the actuators are directed towards the wire insertion.
  • the individual conductor connections are in a terminal block with actuating parts arranged on one side or with a push-in opening of the conductor arranged actuating parts for conductor clamping.
  • Electrical connectors of this type are preferably used for easier handling when connecting individual conductors to a housing or to a mounting rail attached.
  • mounting holes are on the side of the insulating part or in the surface of the insulating part arranged, inserted through the appropriate fasteners can be and thus fix the electrical connector.
  • a mounting frame with a lateral attachment option, preferably a recess, provided, can be locked in the resilient locking hook and thus protects the ribbon cable connector against one-sided disconnection.
  • the mounting frame offers protection against bending the pin contacts of the electrical connector. Unintentional twisted insertion of the ribbon cable connector to prevent, the frame has a coding that corresponds with an insertable counterpart of the ribbon cable connector.
  • the insulating housing of the electrical connector and its electrical contacts next to the ribbon cable connection with the constructive design of industrial plug connections. That has the advantage that individual conductors, which often have to be electrically separated, with one Plug / socket piece or a plug / socket arrangement combined into a block provided and inserted into the electrical connector by means of this can be.
  • the industrial plug connections of the electrical Connector has been provided in a special way, an exchange important connections prevented.
  • the variant is also used in connection with an industrial plug connection of a through connector proposed, the insulating housing lateral Has fasteners that are inserted into a frame piece through a device wall Can be snapped into place. That is in coordination with the Overall length provided so that the connector for single conductors in one level the front of the mounting frame on the device wall.
  • a standard mounting rail are individual universal foot pieces on the bottom side of the insulating part housing Can be inserted in dovetail guides and by means of resilient fixing elements can be attached in an intended plug-in position.
  • These fixation elements are designed as flexible construction parts and can be from the electrical connector.
  • the universal foot is in its execution constructed in such a way that it is possible at any time to pass the electrical connector through to release the actuation of resilient holding elements from the mounting rail.
  • an electrical connection element 1 is in an embodiment with Single-connection terminal connectors 7, which are combined to form a terminal block 8 and with a screw terminal connection 7 provided for a single conductor 17 are shown, the actuating elements 18 on a flat side of the electrical Connector 1 are accessible.
  • the insulating housing 19 has a for attachment Device plate side openings 20, in the locking or fastening elements 21st a receiving part for fastening the electrical connector 1 on a device plate can be inserted.
  • the end piece assembled with a plug 5 4 of a ribbon cable 6 is for connection to the contact pins 11 of the electrical connector 1 inserted into a receiving frame 13, which acts as a guide frame is provided to protect the contact pins 11 against bending.
  • the openings 22 of the receiving frame 13 allow the ribbon cable connector to be attached 5 by means of the holding elements provided on the ribbon cable connector 5.
  • the opening 23 is a coding opening for the right-sided insertion of the ribbon cable plug 5 in the receiving frame 13.
  • the mark 24 of the ribbon cable plug 5 should also be checked the mark 24 'of the receptacle housing 13 for contact point assignment. Furthermore, the ribbon cable connector 5 has a laterally on both sides Removal aid 25 provided on the plug housing, by means of the ribbon cable plug 5 are withdrawn from the contact pins 11 of the electrical connector 1 can.
  • the contact elements 11, 12 inserted in the electrical connector 1 and their Connecting pieces 26 are shown in FIG. 2 without an enveloping insulating housing 19.
  • this clamp connector 9 in one plane within the insulating housing 19 are aligned, are the end pieces inserted into these tension sleeves 12 of the conductor pieces 27 from the respective contact plane of the conductor pieces 27, 27 ', made with the contact pins 11 of the flat cable connector in one plane are to a new clamp connector level by turning and thus existing mutually provided bending edge 35, 35 'have been aligned.
  • the metal parts 27, 27 'of the electrical connector are made using leadframe stamping technology made from a metal strip, the electrical contact elements 11, 12, 27 as one-piece line elements in a leadframe section 10, 10 'by means of intermediate connecting webs 26 held together as a group become.
  • 3 shows a leadframe sheet metal strip 39 with a leadframe section 10 for mechanical assembly in a simple metal part variant with few Contact points 11, 12 to simplify the peculiarities of the invention can.
  • This leadframe section 10 consists of lateral guide strips 30, which are interrupted at regular intervals per contact group by spacers 31 which, after a section 10 'of the leadframe has been folded over into a Longitudinal alignment of lead frame section 10 in front of it at a vertical distance is positioned to the leadframe level of the leadframe section 10 '.
  • the length the spacer 31 is dimensioned so that the vertical lead frame distance equal to the vertical distance between the contact rows 29 of the ribbon cable connector is. This distance is for the mechanical assembly of the contact elements of considerable advantage, because the contact pins 11 of the respective over this distance Contact element group inserted into the insulating housing 19 and by means of holding elements in the insulating part 19 are kept at an insulation distance.
  • the connecting webs 26, 28 and the spacers 31, 31 removed so that there is no electrical short circuit.
  • FIG. 4 shows a rear view of an embodiment variant of the electrical connector 1, which is provided by means of fastening bores 14 and Screws can be screwed to a device surface.
  • this version is contrary to the embodiment of FIG. 1 on a receiving and guide frame 13 waived.
  • FIG. 5 also shows a rear view of an embodiment variant of the electrical Connector 1 represents, on a connector 5 of the ribbon cable end piece 4 is dispensed with and the end piece of the flat cable 6 directly on the electrical Connector 1 via known contacting techniques with the inserted line pieces 27 of the electrical connector 1 is connected.
  • FIG. 6 Another variant of the electrical connector 1 is shown in FIG. 6. in this connection the further individual contacts are designed for industrial connectors 32, which, like the connection technology in a single-conductor terminal connection according to FIG. 1, has one row is executed, but the contact elements 12 instead of in a flat design for a clamp connector is provided as a pin version for industrial connector 32, the individual clamping points by means of a coding 33 provided Protect contacts or a single-row connector against interchanging or incorrect connection can.
  • This variant of the electrical connector 1 is also through holes 14 in the insulating housing 19 attachable to a device, so that the actuating forces be caught by the insulating housing 19 at a plug connection.
  • FIG. 7 also shows a variant of the electrical connector 1 in one embodiment with codable industrial plug connection 32 on the outlet side with single-row pin contacts and an additional device front attachment via a holding frame 16, which can be inserted through a rectangular opening in the front of a device wall and by means of Screw through side holes 40 of the holding frame on the front of the device is attachable.
  • This holding frame 16 has frame pieces projecting on the plug side 34 with a lateral opening 36 'into which latching pieces protrude laterally on both sides 36 of the insulating housing 19 of the electrical connector can snap, so that Insulating housing 19 and holding frame 16 are attached to each other.
  • the industrial connector 32 protrudes through a fastening in a device front opening an opening 41 provided to match the outer contour of the insulating part 19 and flush with the front of the device and the mounting frame 16 in one plane.
  • the electrical connector 1 with universal foot elements 37 proposed for use on the mounting rail 38 according to FIG. 8.
  • the complete electrical connector can be placed on one Standard mounting rail by means of resilient fastening elements 43 of the universal foot 37 attached and the ribbon cable connector 5 plugged in and the individual conductors 17th be connected.
  • This version is also in one piece with the insulating housing connected mounting rail mounting feet provided. This does not apply Dovetail guide groove and resilient fixing elements.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder zum Verbinden eines elektrischen leitenden, mehradrigen Flachbandkabels mit einem Einzel- oder Mehrleiteranschluß, vorzugsweise in Schraubklemm-, Schneidklemm- oder Federkraftklemmtechnik, mit einem Isoliergehäuse und mit einer in dem Isoliergehäuse angeordneten Kontaktelementegruppe, wobei die Kontaktelementegruppe mehrere Kontakte, mehrere Kontaktelemente und mehrere die Kontakte und Kontaktelemente verbindende Leiterstücke aufweist und aus einem Blech gestanzt oder geschnitten ist.
Die Verwendung von Flachbandkabeln für die elektrische Verbindung zwischen Geräten bietet zahlreiche Vorteile. Einesteils ist die konstante Lage der Leiter in der Kunststoffummantelung der Flachbandkabel Grundlage für eine Vielzahl bekannter Schneid- oder Durchdringungs-Kontaktierungen, die eine elektrischen Verbindung zwischen dem Leiter und einem weiterführenden Kontaktstück, einem Stecker, herstellen. Andernteils bieten Flachbandkabel mit einem direkt beim Hersteller konfektionierten Stecker eine Anschlußsicherheit gegenüber einem nicht beabsichtigten Vertauschen von Anschlüssen, wobei den einzelnen Kontaktstellen des doppel- oder mehrreihigen Steckers je ein Einzelleiter des Flachbandkabels zugeordnet ist. Aufgrund dieser Anschlußsicherheit werden deshalb zunehmend mit Steckern konfektionierte Flachbandkabel hergestellt und es besteht ein Bedarf an hierfür angepaßte elektrische Verbinder.
Eine dieser an den Bedarf angepaßte Ausführung ist ein Zwischenstecker oder Adapter, der eine Verbindung zwischen einem Flachkabelstecker und Klemmengehäusen für weiterführende Einzelleiter herstellt. Häufig findet man hierfür Adapter auf Basis einer Leiterplatte. Sie sind eingangsseitig mit einem aufgelöteten Stiftleistenverbinder ausgestattet, der als Aufnahme des Flachkabelsteckers dient. Mit den Stiftkontakten dieser Stiftleiste sind weiterführende Leiterbahnen verbunden, die zu einem aufgelöteten DSUB-Stecker verzweigen und je nach Bedarf bei zwei- oder dreireihiger Ausführung des DSUB-Steckers zu dessen abgewinkelte Lötkontakte verzweigen. Diese Anordnung mit einer Leiterplatte wird dann meist von einem Isoliergehäuse umschlossen und ist in ihrer Herstellung sehr aufwendig und in ihren Abmessungen voluminös.
In einer weiteren Ausführung eines elektrischen Verbinders findet man häufig Gehäuseanordnungen mit Stiftleisten, Leiterplattenklemmanschlüssen für Einzelleiter und Industriesteckverbinder, die auf einer Leiterplatte montiert sind. Diese Anordnungen mit einem Trägergehäuse bieten zusätzlich die Möglichkeit einer Tragschienenmontage und sind aber in Verwendung als Adapter nicht minder mit sehr großem Aufwand herzustellen und zudem sehr voluminös.
Aus der DE 44 13 756 Cl ist ein eingangs beschriebener elektrischer Verbinder bekannt, an den jedoch nur zwei Kabellitzen angeschlossen werden können, der somit nicht dafür vorgesehen ist, daß an ihm weiterführende Einzelleiter angeschlossen werden. Der bekannte Steckverbinder dient vielmehr zum Aufstecken auf einen Steckkontakt, wozu an dem bekannten Steckverbinder eine um 90° zu den Anschlußenden abgewinkelte tulpenförmige Steckerbuchse 30 ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den bekannten elektrischen Verbinder dahingehend zu verbessern, daß er auch für ein Flachbandkabel mit einer Mehrzahl von Einzelleitern einsetzbar ist und dabei dennoch eine kompakte Bauform aufweist und einfach herzustellen ist.
Die Erfindung hat sich weiter zum Ziel gesetzt, einen kostengünstig und mit minimalem Materialaufwand herzustellenden kompakten Steckverbinder insbesondere für den eingangsseitigen Flachkabelsteckeranschluß und den ausgangsseitigen Einzelleiteranschluß vorzuschlagen, bei dem eine Stiftleiste zur Adaption eines Flachkabelsteckers vorgesehen ist, aber eine Leiterplatte nicht benötigt wird. Weiterhin ist vorgesehen, den Verbinder mit standardisierten elektrischen Endstücken eingangsseitig wie auch ausgangsseitig auszustatten, so daß typenbezogene Anschlußtechniken z.B. in Schraub-, Schneidklemm- oder Federkrafttechnik in einer für den jeweiligen Anschlußquerschnitt des weiterführenden Einzelleiters vorgegebenen Anschlußteilungen zur Verfügung gestellt werden können.
Erfindungsgemäß ist die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, daß in montiertem Zustand der Kontaktelementegruppe die Kontakte und die Leiterstücke in zwei Ebenen angeordnet sind und daß die Enden der Leiterstücke so abgebogen sind, daß die Kontaktelemente in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind..
Die Erfindung betrifft also einen elektrischen Verbinder, insbesondere einen Zwischenstecker, für den Anschluß mehradriger mit einem Stecker vorkonfektionierter elektrischer Kabel, insbesondere Flachbandkabel, an einen mehrpoligen Klemmverbinder oder an einen mehrpoligen Steckverbinder, wobei von einer kleinen Teilung eines Flachbandkabel-Steckers eine Verbindung zu einer größeren Teilung eines mehrpoligen Klemmenanschlusses oder eines mehrpoligen Industriesteckverbinder hergestellt werden soll und wobei die elektrisch leitenden Kontaktelemente des Zwischenstekkers aus einem streifenförmigen Blech als Gruppe in einem Leadframe gestanzt werden und zu einem kompakten Verbinder zusammengesetzt werden können.
Das Problem des Ausgleichs der Leiterbahnführung zwischen der Kontaktteilung des Flachkabelsteckanschlusses und einer weiterfuhrenden Anschlußteilung für einen mehrpoligen Steck- oder Schraubanschluß ist bei dem erfindungsgemäßen Verbinder durch die doppellagige Anordnung der Kontakte und der Leiterstücke sowie durch die Abbiegung der Enden der Leiterstücke in einfacher Weise gelöst.
Hierzu werden die elektrisch leitenden Kontaktelemente des Zwischensteckers aus einem streifenförmigen Blech als Gruppe in einem Leadframe, d.h. einem Leiter- oder Leitungsrahmen, bzw. einem Systremträger, gestanzt und zu einem kompakten Verbinder in ein Isoliergehäuse eingelegt. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Kontakte zur Steckerseite des Flachbandkabels in ihrer Lage derart in dem gleichen Abstand zueinander positioniert sind, daß die jeweilige Stiftreihe mit den daran einstückig weiterführenden Leiterstücken in einer Ebene mit den Buchsenkontakten des Flachbandkabelsteckers ausgerichtet sind. Die in Richtung der Einzelleiteranschlüsse sich erstreckenden Kontaktleiter verzweigen unmittelbar nach der erforderlichen Kontaktstiftlänge zu einer durch die Einzelleiteranschlüsse vorgegebenen Teilung, wobei die Teilung der Einzelleiter-Anschlußkontakte einer ersten Kontakt-reihe so angeordnet sind, daß die Einzelleiter-Anschlußkontakte der zweiten Kon-taktreihe in vorgesehene Zwischenräume zwischen den Einzelleiter-Kontaktanschlüssen der ersten Kontaktreihe positioniert werden können. Einesteils ist es hierbei wichtig, den elektrisch notwendigen Isolationsabstand gleichbleibend zwischen der ersten und der zweiten Ebene einzuhalten. Andernteils ist es erforderlich, die in einer Ebene zu den Kontaktstiften der Flachkabelsteckerseite verlaufenden Leiterstücke in eine gemeinsame Ebene zueinander gemäß des Patentanspruchs 3 so abzubiegen, daß die Leiterendstücke der Einzelleiter-Kontaktanschlüsse der einen Ebene wie einer zweiten Ebene zu einer gemeinsamen Ebene nach Patentanspruch 4 ausgerichtet sind, damit sich auf diese Endstücke der Leiterstücke aufbauende Einzelleiter-Kontaktanschlüsse zu einem Klemmenblock mit gleicher Einzelleiter-Aufnahme, gleicher Einzelleiter-Einführungsrichtung und Klemmung aufbauen können.
Dieses Fügen der Kontaktebenen wird in einer einfachen Weise durch ein Umlegen eines Teilstückes des Leadframe erreicht Das Leadframe hat hierzu in seiner Längserstreckung am Führungsrahmen Freistanzungen, die in ihrer Position genau zwischen der Gruppe der Kontakte einer ersten Ebene und der Gruppe der Kontakte einer zweiten Ebene liegt, wobei zusätzlich ein in Rahmenbreite verbleibendes Abstandsstück zwischen diesen Freistanzungen verbleibt, dessen Aufgabe es ist, nach dem Umlegen des ersten Leadframe-Teilstückes auf die Kontaktgruppe des zweiten Leadframe-Teilstückes einen Abstand zwischen den Kontaktstiften der Leadframe-Ebenen zu erzeugen, der genauso groß ist, daß sich die Endstücke der Einzelleiter-Anschlußkontakte in einer Ebene befinden und beide Gruppen von Leiterstücken ebenfalls den gleichen Abstand zueinander aufweisen. Diese Freistanzungen sind dafür vorgesehen, daß über die verbleibenden Verbindungsstücke der Biegevorgang des Leadframe durch diese vorgegebenen Sollknickstellen erleichtert wird, wobei die teilweise damit verbundenen Abstandsstücke nach dem Biegevorgang leicht getrennt bzw. entfernt werden können.
Das Einlegen des ersten Leadframe-Teilstückes mit dem umgelegten zweiten Leadframe-Teilstück in ein Isoliergehäuse erfordert zusätzlich das Entfernen des Rahmenstückes und der Verbindungsstücke zwischen den Kontakten. Gleichfalls wird das Abstandsstück zwischen den einzelnen Kontaktebenen in einem Zyklus entfernt, wobei die vorzugsweise klein gehaltenen Verbindungsstücke zwischen den Verbindungsstücken und den Rahmenstücken das Entfernen erleichtert.
Es ist besonders vorteilhaft, die Betätigungselemente bei elektrischen Verbindern dieser kompakten Bauart auf einer Seite des Verbinders anzuordnen. Für die Ausführung von Einzelleiter-Klemmstellen mit einer Frontbetätigung, z. B. bei Federkraftklemmen, sind die Betätigungselemente direkt zur Leitereinhrung gerichtet.
In weiteren Ausführung des elektrischen Verbinders sind die Einzelleiteranschlüsse in einem Klemmenblock mit einseitig angeordneten Betätigungsteilen oder mit zur Einstecköffnung des Leiters angeordneten Betätigungsteilen zur Leiterklemmung ausgeführt.
Elektrische Verbinder dieser Bauart werden vorzugsweise zur einfacheren Handhabung beim Anschluß von einzelnen Leitern an einem Gehäuse oder an einer Tragschiene befestigt. Hierzu sind Befestigungsbohrungen seitlich am Isolierteil bzw. in der Fläche des Isolierteils angeordnet, durch die geeignete Befestigungsmittel gesteckt werden können und somit den elektrischen Verbinder fixieren.
Weiterhin besteht ein Wunsch danach, die Stecker der Flachbandkabel an einem Verbinder zu befestigen. Hierzu ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Aufnahmerahmen mit einer seitlichen Befestigungsmöglichkeit, vorzugsweise einer Ausnehmung, vorgesehen, in die federnde Rasthaken arretiert werden können und somit den Flachbandkabelstecker gegen einseitiges Abziehen schützt. Gleichfalls bietet der Aufnahmerahmen einen Schutz gegen ein Verbiegen der Stiftkontakte des elektrischen Verbinders. Um ein unbeabsichtigtes verdrehtes Einstecken des Flachbandkabelsteckers zu verhindern, weist der Aufnahmerahmen eine Kodierung auf, die mit einem einsteckbaren Gegenstück des Flachbandkabelsteckers korrespondiert.
In Einzelfällen ist auch eine Ausführung mit direkt am elektrischen Verbinder befestigtem Flachbandkabel vorgesehen, wobei die Kontaktierung der Flachbandkabel-Leiter durch übliche Anschlußtechniken, wie Durchdringungs- oder Schneidetechniken, erfolgt.
In einer besonderen Ausführungsform ist das Isoliergehäuse des elektrischen Verbinders und dessen elektrischer Kontakte neben dem Flachbandkabelanschluß mit der konstruktiven Ausprägung von Industriesteckanschlüssen versehen worden. Das hat den Vorteil, daß Einzelleiter, die häufig elektrisch getrennt werden müssen, mit einem Stecker-/Buchsenstück oder einer zu einem Block zusammengefaßten Stecker/Buchsenanordnung versehen und mittels dieser in den elektrischen Verbinder eingesteckt werden können. Hierfür ist bei den Industriesteckanschlüssen des elektrischen Verbinders in besonderer Weise eine Kodierung vorgesehen worden, die ein Vertauschen wichtiger Anschlüsse verhindert.
In Zusammenhang mit einer Industriesteckanschluß-Ausführung wird auch die Variante eines Durchgangsverbinders vorgeschlagen, wobei das Isoliergehäuse seitliche Befestigungsmittel hat, die in ein Rahmenstück eines durch eine Gerätewand durchgesteckten Aufnahmerahmens eingerastet werden können. Das ist in Abstimmung der Baulänge so vorgesehen, daß das Anschlußstück für Einzelleiter in einer Ebene mit der Frontseite des Aufnahmerahmens an der Gerätewand abschließt.
In einer besonderen Ausführung für eine Montage des elektrischen Verbinders auf einer Norm-Tragschiene sind einzelne Universalfüß-Stücke zur Bodenseite des Isolierteil-Gehäuse in Schwalbenschwanzführungen einsteckbar und mittels federnder Fixierelemente in einer vorgesehenen Steckposition befestigbar. Diese Fixierelemente sind als biegeelastische Konstruktionsteile ausgelegt und können gegebenenfalls von dem elektrischen Verbinder gelöst werden. Der Universalfuß ist in seiner Ausführung derart konstruiert, so daß es jederzeit möglich ist, den elektrischen Verbinder durch die Betätigung federnder Halteelemente von der Tragschiene zu lösen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst, die in Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1
ein elektrischer Verbinder (1) in dreidimensionaler Darstellung mit einem Endstück (4) eines mit dem Steckerteil (5) konfektionierten Flachbandkabels (6) in einer Ausführungsvariante zu Einzelleiter-Klemmstellen (7), die als Klemmblock (8) ausgeführt sind.
Fig. 2
ein elektrisch leitendes in zwei Ebenen angeordnetes Metallteil (2, 3) des elektrischen Verbinders (1) mit einer Teilbestückung einzelner Zugkäfigklemmen-Metallteilen (9).
Fig. 3
ein Leadframe-Teilstück (10) mit einer Anordnung von Kontakten (11, 12),
Fig. 4
einer Rückansicht des elektrischen Verbinders (1) in einer Ausführungsvariante ohne Flachbandstecker-Aufnahmerahmen (13),
Fig. 5
einer Rückansicht des elektrischen Verbinders (1) in einer Ausführungsvariante ohne Flachbandstecker, das Flachband ist hierbei direkt am elektrischen Verbinder mittels bekannten Kontaktierungsverfahren befestigt,
Fig. 6
eine Ausführungsvariante eines über Befestigungsbohrungen (14) anschraubbaren elektrischen Verbinders (1) mit einer Anschlußmöglichkeit für Industriesteckverbinder (15),
Fig. 7
eine Ausführungsvariante eines über einen Befestigungsrahmen (16) an einer Gehäusewand befestigbaren elektrischen Verbinders (1) mit einer Anschlußmöglichkeit für Industriesteckverbinder (15),
Fig. 8
eine Ausführungsvariante einer elektrischen Verbinderanordnung mit festangespritzten oder nachträglich montierbaren Fußelementen (37) zur Montage auf Tragschienen (38).
In Fig. 1 ist ein elektrisches Verbindungselement 1 in einer Ausführungsvariante mit Einzelanschluß-Klemmverbindern 7, die zu einem Klemmstellenblock 8 zusammengefaßt und mit einem für einen Einzelleiter 17 vorgesehenen Schraubklemmanschluß 7 dargestellt sind, deren Betätigungselemente 18 auf einer Flachseite des elektrischen Verbinders 1 zugänglich sind. Das Isoliergehäuse 19 weist zur Befestigung auf einer Geräteplatte seitliche Öffnungen 20 auf, in die Rast- oder Befestigungselemente 21 eines Aufnahmeteiles zur Befestigung des elektrischen Verbinders 1 auf einer Geräteplatte eingesteckt werden können. Das mit einem Stecker 5 konfektionierte Endstück 4 eines Flachbandkabels 6 wird zur Verbindung mit den Kontaktstiften 11 des elektrischen Verbinders 1 in einen Aufnahmerahmen 13 gesteckt, der als Führungsrahmen zum Schutz der Kontaktstifte 11 gegen Umbiegen vorgesehen ist. Die Öffnungen 22 des Aufnahmerahmens 13 ermöglichen ein Befestigen des Flachbandkabelsteckers 5 mittels der am Flachbandkabel-Stecker 5 vorgesehenen Halteelemente.
Die Öffnung 23 ist eine Kodieröffnung zum seitenrichtigen Einsetzen des Flachbandkabel-Steckers 5 in den Aufnahmerahmen 13.
Gleichzeitig soll zur Kontrolle die Markierung 24 des Flachbandkabel-Steckers 5 mit der Markierung 24' des Aufnahmegehäuses 13 zur Kontaktstellenbelegung übereinstimmen. Weiterhin weist der Flachbandkabel-Stecker 5 eine beidseitig seitlich am Steckergehäuse vorgesehene Abziehhilfe 25 auf, mittels der der Flachbandkabel-Stecker 5 von den Kontaktstiften 11 des elektrischen Verbinders 1 abgezogen werden kann.
Die in dem elektrischen Verbinder 1 eingelegten Kontaktelemente 11, 12 und deren Verbindungsstücke 26 sind ohne umhüllendes Isoliergehäuse 19 in Fig. 2 dargestellt. Die Leiterstücke 27, 27' sind hierbei noch mit den seitlichen zwischen den einzelnen Leitungsstücken vorgesehenen Leadframe-Verbindungsstegen 28 dargestellt, die im Einlegevorgang der Leiterstückebenen 27 und 27' in das Isoliergehäuse 19 entfernt werden. Auf die Endstücke 12 der Leiterstücke 27, 27' sind in dieser Darstellung Klemmverbinder 9 in Zughülsenausführung mit Schrauben 18 als Betätigungselemente aufgesteckt. Damit diese Klemmverbinder 9 in einer Ebene innerhalb des Isoliergehäuses 19 ausgerichtet sind, sind die in diese Zughülsen eingesteckten Endstücke 12 der Leiterstücke 27 von der jeweiligen Kontaktebene der Leiterstücke 27, 27', die mit den Kontaktstiften 11 der Flachkabel-Steckverbindung in einer Ebene gefertigt sind, zu einer neuen Klemmverbinderebene durch ein Abbiegen und einer damit vorhandenen wechselseitg vorgesehenen Biegekante 35, 35' ausgerichtet worden.
Die Metallteile 27, 27' des elektrischen Verbinders werden mittels Leadframe-Stanztechnik aus einem Blechstreifen hergestellt, wobei die elektrischen Kontaktelemente 11, 12, 27 als einstückige Leitungselemente in einem Leadframe-Teilstück 10, 10' mittels dazwischen angeordneten Verbindungsstegen 26 als Gruppe zusammengehalten werden. Fig. 3 zeigt einen Leadframe-Blechstreifen 39 mit einem Leadframe-Teilstück 10 für eine maschinelle Montage in einer einfachen Metallteilvariante mit wenigen Kontaktstellen 11, 12, um die Besonderheiten der Erfindung vereinfacht darstellen zu können. Dieses Leadframe-Teilstück 10 besteht aus seitlichen Führungsstreifen 30, die in regelmäßigen Abständen je Kontaktgruppe von Abstandstücken 31 unterbrochen werden, die nach einem Umlegen eines Teilstückes 10' des Leadframe auf ein in Längsausrichtung davor liegendes Leadframe-Teilstück 10 in einem vertikalen Abstand zur Leadframe-Ebene des Leadframe-Teilstückes 10' positioniert ist. Die Länge des Abstandstückes 31 ist dabei so bemessen, daß der vertikale Leadframe-Abstand gleich dem vertikalen Abstand zwischen den Kontaktreihen 29 des Flachbandkabel-Steckers ist. Dieser Abstand ist bei der maschinellen Montage der Kontaktelemente von erheblichem Vorteil, da über diesen Abstand die Kontaktstifte 11 der jeweiligen Kontaktelementgruppe in das Isoliergehäuse 19 eingesteckt und mittels Halteelemente in dem Isolierteil 19 auf Isolationsdistanz gehalten werden. Im automatisierten Montagevorgang werden die Verbindungsstege 26, 28 und die Abstandstücke 31, 31' entfernt, damit kein elektrischer Kurzschluß entsteht.
Fig. 4 stellt eine Rückansicht einer Ausführungsvariante des elektrischen Verbinders 1 dar, der mittels im Isoliergehäuse 19 vorgesehenen Befestigungsbohrungen 14 und Schrauben an einer Gerätefläche festgeschraubt werden kann. Bei dieser Ausführung wird entgegen der Ausführung nach Fig. 1 auf einen Aufnahme- und Führungsrahmen 13 verzichtet.
Fig. 5 stellt ebenfalls wie Fig. 4 eine Rückansicht einer Ausführungsvariante des elektrischen Verbinders 1 dar, bei der auf einen Stecker 5 des Flachbandkabel-Endstückes 4 verzichtet wird und das Endstück des Flachkabels 6 direkt an dem elektrischen Verbinder 1 über bekannte Kontaktierungstechniken mit den eingelegten Leitungsstücken 27 des elektrischen Verbinders 1 verbunden ist.
Eine weitere Variante des elektrischen Verbinders 1 wird in Fig. 6 dargestellt. Hierbei sind die weiterführenden Einzelkontakte für Industriesteckverbinder 32 ausgelegt, die wie die Anschlußtechnik bei einer Einzelleiterklemmverbindung nach Fig. 1 einreihig ausgeführt ist, aber deren Kontaktelemente 12 anstelle in Flachausführung für einen Klemmverbinder als Stiftausführung für Industriestecker 32 vorgesehen ist, wobei die einzelnen Klemmstellen mittels einer vorgesehenen Kodierung 33 einzelne Kontakte oder einen einreihigen Stecker gegen Vertauschen oder Fehlsteckung absichern kann. Auch diese Variante des elektrischen Steckverbinders 1 ist über Bohrungen 14 im Isoliergehäuse 19 an einem Gerät befestigbar, damit die Betätigungskräfte bei einem Steckeranschluß von dem Isoliergehäuse 19 aufgefangen werden.
Fig. 7 zeigt weiterhin eine Variante des elektrischen Verbinders 1 in einer Ausführung mit abgangsseitigem kodierbaren Industriesteckeranschluß 32 mit einreihigen Stiftkontakten und einer zusätzlichen Gerätefrontbefestigung über einen Halterahmen 16, der durch eine frontseitige Rechtecköffnung einer Gerätewand steckbar und mittels Schrauben durch seitliche Bohrungen 40 des Halterahmens an der Gerätefrontseite befestigbar ist. Dieser Halterahmen 16 weist steckerseitig vorstehende Rahmenstücke 34 mit einer seitlichen Öffnung 36' auf, in die beidseitig seitlich abstehende Raststücke 36 des Isoliergehäuse 19 des elektrischen Verbinders einrasten können, so daß Isoliergehäuse 19 und Halterahmen 16 aneinander befestigt sind. Der Industriesteckeranschluß 32 ragt nach einer Befestigung in einer Gerätefrontöffnung durch diese in eine passend zur Außenkontur des Isolierteiles 19 vorgesehenen Öffnung 41 und ist mit der Gerätefrontseite und dem Aufnahmerahmen 16 in einer Ebene bündig ausgeführt.
In einer besonderen Ausführung wird der elektrische Verbinder 1 mit Universalfuß-Elementen 37 für einen Einsatz auf der Tragschiene 38 gemäß Fig. 8 vorgeschlagen. Hierzu sind auf der Unterseite des Isoliergehäuses 19 Schwalbenschwanzführungen in der Länge des Isoliergehäuses 19 vorgesehen, in die Führungsteile 42 des Universalfußes 37 eingesteckt und mittels federnder Fixierelemente 44 am Universalfuß 37 befestigt werden können. Danach kann der komplette elektrische Verbinder auf einer Norm-Tragschiene mittels federnder Befestigungselemente 43 des Universalfußes 37 befestigt und der Flachbandkabelstecker 5 aufgesteckt und die einzelnen Leiter 17 angeschlossen werden. Diese Ausführung ist auch mit einstückig mit dem Isoliergehäuse verbundenen Tragschienenbefestigungsfüßen vorgesehen. Dabei entfallen Schwalbenschwanzführungsnut und federnde Fixierelemente.

Claims (12)

  1. Elektrischer Verbinder (1) zum Verbinden eines elektrisch leitenden, mehradrigen Flachbandkabels (6) mit einem Einzel- oder Mehrleiteranschluß, vorzugsweise in Schraubklemm-, Schneidklemm- oder Federkraftklemmtechnik, mit einem Isoliergehäuse (19) und mit einer in dem Isoliergehäuse (19) angeordneten Kontaktelementegruppe (11, 11', 12, 12', 27), wobei die Kontaktelementegruppe (11, 11', 12, 12', 27) mehrere Kontakte (11, 11'), mehrere Kontaktelemente (12, 12') und mehrere die Kontakte (11, 11') und Kontaktelemente (12, 12') verbindende Leiterstücke (27) aufweist und aus einem Blech gestanzt oder geschnitten ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß im montierten Zustand der Kontaktelementegruppe (11, 11', 12, 12', 27) die Kontakte (11, 11') und die Leiterstücke (27) in zwei Ebenen angeordnet sind und daß die Enden der Leiterstücke (27) so abgebogen sind, daß die Kontaktelemente (12, 12') in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind.
  2. Elektrischer Verbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (12, 12') als Endstücke der Leitungsstücke (27) in einer Ebene zueinander derart plaziert sind, daß ein Kontaktstück (12) der oberen Kontaktgruppe (11, 27, 12) in eine Lücke zwischen den Kontaktstücken (12') der unteren Kontaktgruppe (11', 27', 12') plaziert wird und diese eine gemeinsame seitliche Ausrichtungsebene bilden.
  3. Elektrischer Verbinder (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß teilausgestanzte Abstandsstücke (31) bei einer maschinellen Montage der Kontaktelementegruppe (11, 11', 12, 12', 27) im Faltprozeß einen vorgegebenen Abstand zwischen der oberen Kontaktgruppe (11, 27, 12) und der unteren Kontaktgruppe (11', 27', 12') aufgrund der Sollknickstellen und der entsprechenden Länge des Abstandsstücke (31) vorgeben.
  4. Elektrischer Verbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einzelleiteranschlüsse (7) in einem Klemmenblock (8) mit einseitig angeordneten Betätigungsteilen (18) oder mit zur Einstecköffnung (7) des Leiters angeordneten Betätigungsteilen zur Leiterklemmung ausgeführt sind.
  5. Elektrischer Verbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (19) Befestigungsöffnungen (20) aufweist, durch die Halte- oder Befestigungsmittel (21) gesteckt werden können und damit der gesamte elektrische Verbinder (1) an einer Gerätewand oder Geräteplatte befestigt werden kann.
  6. Elektrischer Verbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (19) einen zum lösbaren Verbinden des am elektrisch leitenden, mehradrigen Flachbandkabel (6) vorgesehenen vorkonfektionierten Flachbandkabel-Stecker (5) führenden Aufhahmerahmen (13) aufweist.
  7. Elektrischer Verbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (19) einen für ein Flachbandkabel (6) vorbereiteten Direktanschluß mit Durchdringungskontakten für Flachbandkabel (6) besitzt.
  8. Elektrischer Verbinder (1) zum Verbinden eines elektrisch leitenden mehradrigen Plachbandkabels (6) mit mindestens einem Industriestecker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (19) einen Klemmenblock (8) mit Anschlüsse (15) für Industriesteckverbinder.
  9. Elektrischer Verbinder (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (15) Kodierelemente (33) aufweisen.
  10. Elektrischer Verbinder (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (19) in einen an einer Gerätefrontseite befestigbaren Aufnahmerahmen (16) einsteckbar ist, daß der Aufnahmerahmen (16) seitlich durch die Frontöffnung einer Gerätefrontseite ragende vorstehende Stücke (34) zur Befestigung des elektrischen Verbinders (1) besitzt und daß das Isoliergehäuse (19) des elektrischen Verbinders (1) seitliche Gegenstücke (36) zur Befestigung an den vorstehenden Stükken (34) des Aufnahmerahmens (16) besitzt und mittels dieser in der Öffnung (41) des Aufnahmerahmens (16) positioniert und fixiert wird.
  11. Elektrischer Verbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Isoliergehäuse (19) Halteelemente (37) für eine Tragschienenbefestigung einstückig mit dem Isoliergehäuse (19) befestigt sind.
  12. Elektrischer Verbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Isoliergehäuse (19) Halteelemente (37) für eine Tragschienenbefestigung nachträglich vorzugsweise über Nuten, Keilführungen oder Schnappbefestigungen mit dem Isoliergehäuse (19) insbesondere lösbar verbindbar sind.
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