EP2560244A1

EP2560244A1 - Steckverbinder

Info

Publication number: EP2560244A1
Application number: EP12179908A
Authority: EP
Inventors: Muhammet Ali Türkeköle
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2013-02-20
Also published as: CN102957019A; DE102011110637A1; DE102011110637B4

Abstract

Ein Steckverbinder (1) zur elektrischen Verbindung einer in einem Gerätegehäuse (3) angeordneten Leiterplatte (4) mit: - einem ersten Verbindergehäuse (5) und - einem zweiten Verbindergehäuse (6), das relativbeweglich in oder an dem ersten Verbindergehäuse (5) gelagert ist, - mindestens einem Steckkontakt in dem zweiten Verbindergehäuse (6), wobei der mindestens eine Steckkontakt über einen Längenausgleichsabschnitt mit einem feststehenden Leiteranbindungsbereich (36) im ersten Verbindergehäuse (5) verbunden ist, wird beschrieben. Der mindestens eine Steckkontakt ist als Gabelkontakt (7) mit zwei voneinander beabstandeten Gabelzinken (8), die über einen gemeinsamen Gabelwurzelbereich (9) miteinander verbunden sind, ausgeführt. Das zweite Verbindergehäuse (6) hat gegenüberliegend zum ersten Verbindergehäuse (5) eine Leiterplatteneinführungsöffnung (12), wobei der mindestens eine Gabelkontakt (7) derart in der Leiterplatteneinführungsöffnung (12) angeordnet ist, dass die Gabelzinken (8) eine in die Leiterplatteneinführungsöffnung (12) einschiebbare Leiterplatte (4) beidseits übergreifen und mindestens eine zugeordnete Leiterbahn elektrisch kontaktieren. Das erste Verbindergehäuse (5) hat Rastelemente (20, 23) zur Verrastung des Steckverbinders (1) an oder in einer Stecköffnung (2) eines Gerätegehäuses (3), in dem eine zu kontaktierende Leiterplatte (4) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur elektrischen Verbindung einer in einem Gerätegehäuse angeordneten Leiterplatte mit:

einem ersten Verbindergehäuse und
einem zweiten Verbindergehäuse, das relativ beweglich in oder an dem ersten Verbindergehäuse gelagert ist,
mindestens einem Steckkontakt in dem zweiten Verbindergehäuse,
wobei der mindestens eine Steckkontakt über einen Längenausgleichsabschnitt mit einem feststehenden Leiteranbindungsbereich im ersten Verbindergehäuse verbunden ist.

Steckverbinder sind zur werkzeuglosen einfachen Herstellung und Lösung elektrischer Verbindungen in vielfältiger Form bekannt. Dabei besteht oftmals die Aufgabe, in einem Gerätegehäuse befindliche Elektronik über einen mit dem Gerätegehäuse verbindbaren Steckverbinderabschnitt mit an das Gerätegehäuse geführten elektrischen Leitungen zu kontaktieren.
DE 10 2009 029 545 A1 offenbart eine Steckverbindung zum elektrischen Verbinden von zwei Bauteilen, die einen an einem Steckergehäuse fest angeordneten Steckkontakt und ein elastisch verformbares Verbindungselement aufweist. Das Steckergehäuse hat ein den ersten Steckkontakt haltendes erstes Gehäuseteil und ein an dem ersten Gehäuseteil schwimmend gelagert angeordnetes zweites Gehäuseteil, das wenigstens einen zweiten Steckkontakt hält. Der erste Steckkontakt ist mit dem zweiten Steckkontakt durch das elastisch verformbare Verbindungselement verbunden. Das zweite Gehäuseteil kann in einer Vertiefung in einem Gerätegehäuse eingesetzt werden, die einem Bewegungsspiel für das zweite Gehäuseteil gewährleistet. Die Vertiefung wird dann durch das erste Gehäuseteil abgeschlossen, das auf die Gerätegehäusewand aufgesetzt wird. Die Gerätegehäusewand muss allerdings mit einer Spiel aufweisenden und an die Steckverbindung angepassten Vertiefung versehen werden.
DE 689 11 661 T2 beschreibt eine Steckverbindung, bei der ein erstes Steckverbinderteil ortsfest an einer Tragplatte gehalten wird. Ein zweites Steckverbinderteil ist an einer Trägereinheit schwimmend gelagert. Hierzu sind kragenförmige Führungsmittel des zweiten Steckverbinderteils mit Spiel in einer Führung gelagert. Für eine Mittelstellung des zweiten Steckverbinderteils innerhalb der Führung ist ein elastischer, vorgespannter Block vorgesehen.
DE 202 06 391 U1 offenbart eine elektrische Verbindung mit zwei komplementär zueinander ausgebildeten Anschlusskontakten, die in ihrer Montageendstellung einander kontaktieren. Zum Ausgleich von Toleranzen ist mindestens ein Anschlusskontakt in der Montageendstellung der elektrischen Verbindung beweglich gelagert.
DE 102 27 156 A1 offenbart eine Steckbuchse mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines Steckerteils, das in eine Steckerteil-Aufnahme, die innerhalb des Gehäuses verlagerbar aufgenommen ist, eingesteckt wird. Während des Einsteckens verlagert sich die Steckerteil-Aufnahme von einer Ausgangsstellung in eine Steckstellung. Es ist eine Feder vorgesehen, welche die Steckerteil-Aufnahme in die Ausgangsstellung mit einer Federkraft beaufschlagt.
Weiterhin ist aus DE 30 1 508 A1 eine elektrische Verbindungseinrichtung mit einer Buchsenleiste bekannt, die gegenüber einer Kontaktfederführung relativ verschieblich gehalten ist. Die Kontaktfederführung ist relativ zur Buchsenleiste mit Hilfe einer in der Kontaktfederführung angeordneten Öffnung verschieblich geführt, in welcher eine Rastnase der Buchsenleiste eingreift. Mittels einer in der Kontaktfederführung fest aufgenommenen Kontaktfeder, die an ihrem entgegengesetzten Ende in der Buchsenleiste einen Kontakt für einen einzusteckenden Stecker ausbildet, wird eine elektrische Verbindung hergestellt. Die Kontaktfeder hat einen elastischen mäanderförmigen Verformungsabschnitt.
EP 0 519 264 A2 offenbart einen zur vorstehend erwähnten Verbindungseinrichtung vergleichbaren Leiterplattensteckverbinder. Dabei wird die Führung von Kontaktfederleiste und Buchsenleiste im Wesentlichen durch einen mäanderförmigen, elastischen Längenausgleichsabschnitt der Kontaktfeder sowie durch eine Öffnung der Kontaktfederleiste gebildet, in welche die Buchsenleiste als Ganzes eingesetzt ist. Die Buchsenleiste ist als Steckbuchse zur Aufnahme eines hieran angepassten Steckers ausgebildet.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder zur elektrischen Verbindung einer in einem Gerätegehäuse angeordneten Leiterplatte zu schaffen, der eine feste Anbindung des Steckverbinders mit dem Gerätegehäuse und eine im gesteckten Zustand langzeitstabile elektrische Verbindung mit Leiterbahnen auf einem Gerätegehäuse angeordneten und dort fest montierten Leiterplatte sicherstellt.
Die Aufgabe wird mit dem Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

der mindestens eine Steckkontakt als Gabelkontakt mit zwei voneinander beabstandeten Gabelzinken, die über einen gemeinsamen Gabelwurzelbereich miteinander verbunden sind, ausgebildet ist,
das zweite Verbindergehäuse gegenüberliegend zum ersten Verbindergehäuse eine Leiterplatteneinführungsöffnung hat, wobei der mindestens eine Gabelkontakt derart in der Leiterplatteneinführungsöffnung angeordnet ist, dass die Gabelzinken eine in die Leiterplatteneinführungsöffnung einschiebbare Leiterplatte beidseits übergreifen und mindestens eine zugeordnete Leiterbahn elektrisch kontaktieren,
und dass das erste Verbindergehäuse Rastelemente zur Verrastung des Steckverbinders an oder in einer Stecköffnung (Gehäusewandöffnung) eines Gerätegehäuses, in dem eine zu kontaktierende Leiterplatte angeordnet ist, aufweist.

Es wird somit ein Steckverbinder vorgeschlagen, der zur direkten Kontaktierung von Leiterbahnen einer Leiterplatte mit im zweiten Verbindergehäuse angeordneten Steckkontakten ausgebildet ist. Die im Betrieb z.B. durch Temperaturschwankungen oder Vibrationen nahezu unvermeidlich auftretenden Positionsänderungen zwischen Leiterplatte und angrenzender Gerätegehäusewand, insbesondere in Steckrichtung eines mit der Leiterplatte und mit dem Gerätegehäuse verbundenen Steckverbinders auftretende Mikrobewegungen, können damit ausgeglichen werden. Durch die relativverschiebliche Lagerung des ersten und zweiten Verbindergehäuses aneinander wird sichergestellt, dass der Gabelkontakt trotz solcher Mikrobewegungen immer auf der Kontaktstelle an einer Leiterbahn der Leiterplatte verharrt, ohne dass der Gabelkontakt während des Betriebs auf der Leiterbahn schleift, was die Langzeitstabilität des Kontakts gefährden würde.
Unter Gabelzinken im Sinne der vorliegenden Erfindung werden sowohl Gabelzinken verstanden, die aus einem Blechstreifen gebildet sind, der sich im wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte erstreckt, sowie Gabelzungen, die aus zwei parallelen Blechstreifen gebildet sind, die sich im wesentlichen parallel zur Leiterplatte erstrecken.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leiterplatteneinführungsöffnung beidseits an eine vorgegebene Leiterplattendicke angepasste Aufnahmenuten zur Führung einer Leiterplatte im zweiten Verbindergehäuse hat. Damit wird das Aufschieben des zweiten Verbindergehäuses und der darin angeordneten Gabelzinken auf eine Leiterplatte bzw. das Einschieben der Leiterplatte in das zweite Verbindergehäuse erleichtert. Zudem wird eine Führung und Sicherung der Leiterplatte quer zur Steckrichtung am zweiten Verbindergehäuse sichergestellt.
Das zweite Verbindergehäuse ist vorzugsweise mit einem Führungsabschnitt in das erste Verbindergehäuse eingesteckt, wobei die Außenwand des zweiten Verbindergehäuses an der Innenwand des ersten Verbindergehäuses anliegt. Das erste, zur Verbindung an dem Gerätegehäuse vorgesehene erste Verbindergehäuse umschließt somit das über den Führungsabschnitt im ersten Verbindergehäuse verschieblich gelagerte zweite Verbindergehäuse. Damit kann ein stabiler Aufbau des Steckverbinders sichergestellt werden, bei dem die Bewegungstoleranz des zweiten Verbindergehäuses relativ zu dem ersten Verbindergehäuse durch den Führungsabschnitt und das umschließende erste Verbindergehäuse vorgegeben ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Verbindergehäuse im Anbindungsbereich des zweiten Verbindergehäuses Führungsnocken hat, die in den Innenraum des ersten Verbindergehäuses hineinragen und in korrespondierende Führungsöffnungen des zweiten Verbindergehäuses eingeführt sind. Zwischen den Führungsöffnungen und zugeordneten Führungsnocken ist dann ein Spiel vorhanden, das zur relativbeweglichen schwimmenden Lagerung des ersten Verbindergehäuses im zweiten Verbindergehäuse in einem vorgegebenen Bewegungsbereich angepasst ist.
Das zweite Verbindergehäuse wird so mit Hilfe der Führungsnocken am ersten Verbindergehäuse gehalten, dass die Größe der Führungsnocken und der zugeordneten Führungsöffnungen das für den vorgegebenen Bewegungsbereich angepasste Spiel definieren.
Zur bewegbaren Befestigung des Steckverbinders an einem Gerätegehäuse ragt in einer bevorzugten Ausführungsform ein federnder Rastarm mit mindestens einem Rastanschlag von der Außenwand des ersten Verbindergehäuses ab. Der Rastarm kann mit Hilfe des Rastanschlags mit einer Gerätegehäusewand verrasten. Die Verbindung von Steckverbindern und Gerätegehäuse kann durch Verlagerung des federnden (elastischen) Rastarms in Richtung Außenwand des ersten Verbindergehäuses gelöst werden.
Eine verbesserte Fixierung des Steckverbinders an einem Gerätegehäuse kann dadurch erreicht werden, dass an der Außenwand des ersten Verbindergehäuses eine Rastzunge abragt, die eine in Richtung Außenwand des ersten Verbindergehäuses weisende Rastnase und eine Nut zum Einschieben und Verrasten eines Gerätegehäuseabschnitts zwischen der Rastzunge und der Außenwand des ersten Verbindergehäuses hat. Ein von einer Gerätegehäusewand hervor ragender Gerätegehäuseabschnitt, wie beispielsweise eine Rastlasche, taucht dann beim Einschieben des Steckverbinders in eine Öffnung des Gerätegehäuses in die Nut ein, die durch den Freiraum zwischen Rastzunge und angrenzende Außenwand des ersten Verbindergehäuses geschaffen wird. Der Gerätegehäuseabschnitt kann dann an der Rastzunge mit Hilfe der Rastnase verrastet werden, die in eine zugeordnete Öffnung oder Vertiefung des Gerätegehäuseabschnitts zur Verrastung eintaucht oder mit einem Vorsprung am Gerätegehäuseabschnitt zusammenwirkt, um einen Anschlag zwischen Rastnase und Vorsprung zu bilden.
Vorteilhaft ist in der Nut, die durch die Rastzunge und die angrenzende Außenwand des ersten Verbindergehäuses gebildet ist, mindestens ein beweglicher Anschlag vorgesehen. Beim Einstecken des Steckverbinders in das Gerätegehäuse und Eintauchen des Gerätegehäuseabschnitts in die Nut kann dieser bewegliche Anschlag zunächst zurückfedern, um nach der erfolgten Kontaktierung der Leiterplatte mit dem zweiten Verbindergehäuse wieder zurückzufedern und das erste Verbindergehäuse zur verbesserten Verrastung desselben am Gerätegehäuse etwas vom Gerätegehäuse weg zu drücken.
Die Gabelkontakte haben in einer bevorzugten Ausführungsform am Gabelwurzelbereich integral angeformte Kontaktstifte zur Anbindung jeweils mindestens eines zugeordneten elektrischen Leiters. Der Längenausgleichsabschnitt wird dann durch den direkt an die zugeordneten Kabelkontakte angebundenen elektrischen Leiter bereitgestellt. Dies kann beispielsweise durch eine gewundene Führung des mindestens einen elektrischen Leiters vom feststehenden Leiteranbindungsbereich zu der Anbindung an die Kontaktstifte erfolgen. D.h., dass der Abstand zwischen den Gabelkontakten und dem feststehenden Leiteranbindungsbereich mit Hilfe der Biegungen des mindestens einen elektrischen Leiters mindestens in einem geforderten Toleranzbereich variabel ist.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann ein Längenausgleichsabschnitt auch durch einen Kontaktstift gebildet werden, der Längenausgleichsbiegungen aufweist und integral mit dem Gabelwurzelbereich eines zugeordneten Gabelkontaktes verbunden ist. Der Längenausgleichsabschnitt bildet damit einen Teil des Gabelkontaktes.
Das erste Verbindergehäuse hat vorzugsweise an der dem zweiten Verbindergehäuse abgewandten Seite eine Leitereinführungsöffnung. Der feststehende Leiteranbindungsbereich ist dann als mindestens eine Zugentlastungseinheit ausgebildet, an die der mindestens eine elektrische Leiter angebunden ist. Eine solche Zugentlastungseinheit kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass der elektrische Leiter zwischen zwei Gehäusehälften des ersten Verbindergehäuses eingeklemmt wird. Denkbar ist aber auch, dass der mindestens eine elektrische Leiter mit Hilfe einer separaten Klemmlasche am ersten Verbindergehäuse fixiert wird. Diese Klemmlasche kann dann üblicherweise mit dem ersten Verbindergehäuse verschraubt oder verschnappt (verklipst) werden.
Mit Hilfe der Zugentlastungseinheit wird dann der mindestens eine durch die Leitereinführungsöffnung in das erste Verbindergehäuse geführte elektrische Leiter, der mit jeweils einem zugeordneten Gabelkontakt verbunden ist, an dem ersten Verbindergehäuse zugfest fixiert. Auf diese Weise wird im Abstand zur Verbindung mit dem Gabelkontakt der feststehende Leiteranbindungsbereich gebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beispielhaft beschrieben. Es zeigen:

Figur 1: - Seiten-Schnittansicht durch einen in einem Gerätegehäuse eingesteckten und auf eine Leiterplatte aufgesteckten Steckverbinder in Steckposition;
Figur: 2 - Seiten-Schnittansicht des Steckverbinders aus Figur 1 in einem Gerätegehäuse verrasteten Rastposition;
Figur: 3 - perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus Figur 1 und 2;
Figur: 4 - perspektivische Ansicht einer hinsichtlich der Leiterplattenführung im zweiten Verbindergehäuse abgewandelten Ausführungsform des Steckverbinders aus Figur 1 und 2;
Figur: 5 - Front-Schnittansicht des Steckverbinders aus Figur 4;
Figur: 6 - perspektivische Rückseitenansicht des Steckverbinders aus Figur 4 und 5;
Figur: 7 - Seiten-Schnittansicht des Steckverbinders aus Figur 4 und 5 im Schnitt A-A;
Figur: 8 - Seiten-Schnittansicht des Steckverbinders aus Figur 4 und 5 im Schnitt B-B.

Figur 1 lässt eine Seiten-Schnittansicht durch einen Steckverbinder 1 erkennen, der in eine Gehäusewandöffnung 2 (Stecköffnung) eines Gerätegehäuses 3 eingesteckt und darin verrastet ist. In dem Gerätegehäuse 3 ist eine Leiterplatte 4 angebracht, die in an sich bekannter Weise mit Leiterbahnen und elektrischen oder elektronischen Bauteilen (nicht dargestellt) versehen ist.
Der Steckverbinder 1 hat ein erstes Verbindergehäuse 5, das vorzugsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff gefertigt und elektrisch isolierend ist.
An der Frontseite des ersten Verbindergehäuses 5 ist ein zweites Verbindergehäuse 6 relativ beweglich zum ersten Verbindergehäuse 5 eingebaut. Das zweite Verbindergehäuse 6 hat mindestens einen darin eingebauten Steckkontakt 7 in Form eines Gabelkontaktes, der zwei voneinander beabstandete Gabelzinken 8 aufweist, die über einen gemeinsamen Gabelwurzelbereich 9 miteinander verbunden sind.
Es ist erkennbar, dass die Leiterplatte 4 mit einem freien Ende in den Zwischenraum zwischen zwei voneinander beanstandeten Gabelzinken 8 eines Gabelkontaktes 7 eingeschoben wird. Eine elektrische Leiterbahn auf der Vorder- und/oder Rückseite der Leiterplatte 4 (nicht dargestellt) wird dann über Kontaktnasen 10 der Gabelzinken 8 elektrisch leitend kontaktiert, wenn die Leiterplatte 4 zwischen den Gabelzinken 8 eingeklemmt ist.
Die Führung der Leiterplatte 4 in das zweite Verbindergehäuse 6 wird durch Aufnahmenuten 11 verbessert, die an den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten des zweiten Verbindergehäuses 6 vorgesehen sind. Die Leiterplatteneinführungsöffnung 12 des zweiten Verbindergehäuses 6 ist dabei vorzugsweise in Richtung der dem ersten Verbindergehäuse 5 abgewandten Seite sich verbreiternd ausgebildet, so dass die Leiterplatte 4 beim Aufschieben des Steckverbinders 1 auf die Leiterplatte in die Aufnahmenuten und die Gabelkontakte 7 hineingeführt wird.
Weiterhin ist erkennbar, dass ein elektrischer Leiter 13 von dem Ende des ersten Verbindergehäuses 5, das dem zweiten Verbindergehäuse 6 abgewandt ist, in dieses hineingeführt und mit seinem freien, abisolierten Ende 14 an einen Kontaktstift 15 angebunden ist, der integral mit dem Gabelwurzelbereich 9 des Gabelkontaktes 7 verbunden ist und in das erste Verbindergehäuse 5 hineinragt. Die Gabelkontakte 7 sind vorzugsweise einstückig aus elektrisch leitendem Material gefertigt. Die Anbindung des abisolierten Endes 14 des elektrischen Leiters an dem zugeordneten Kontaktstift 15 kann durch Löten, Schweißen, Verkrimpen oder ähnlichem oder auch durch einen lösbaren Anschluss, wie z.B einem Federanschluss erfolgen.
Deutlich wird, dass der elektrische Leiter 13 mit Biegungen im ersten Verbindergehäuse 5 geführt wird. Damit können Bewegungen des zweiten Verbindergehäuses 6 relativ zum ersten Verbindergehäuse 5 in Steckrichtung S ausgeglichen werden, ohne dass eine nennenswerte Gegenkraft bei der Relativverschiebung von dem ersten und zweiten Verbindergehäuse 5, 6 ausgeübt wird.
Die Relativverschiebbarkeit des zweiten Verbindergehäuses 6 relativ zum ersten Verbindergehäuse 5 wird dadurch sichergestellt, dass das erste Verbindergehäuse 5 im Anbindungsbereich des zweiten Verbindergehäuses 6 in den Innenraum des ersten Verbindergehäuses 5 hineinragende, einander gegenüberliegende Führungsnocken 16 hat. Diese Führungsnocken 16 sind in korrespondierende Führungsöffnungen 17 des zweiten Verbindergehäuses 6 hineingeführt, wobei zwischen den Führungsnocken 16 und den Begrenzungswänden der Führungsöffnungen 17 ein Freiraum vorhanden ist. Mit Hilfe dieses Freiraums wird ein zur relativbeweglichen schwimmenden Lagerung des zweiten Verbindergehäuses 6 im ersten Verbindergehäuse 5 in einem vorgegebenen Bewegungsbereich angepasstes Spiel sichergestellt.
In der dargestellten Steckposition ist der Steckverbinder 1 mit seinem ersten Verbindergehäuse 5 weitestgehend in das Gerätegehäuse 3 hineingesteckt, so dass der Abstand S zwischen Führungsnocken 16 und angrenzender Wand der Führungsöffnung 17 des zweiten Verbindergehäuses 6 null beträgt. D.h., dass die Führungsnocken 16 an das zweite Verbindergehäuse 6 anstoßen. Diese Steckposition wird dadurch definiert, dass ein Gerätegehäuseabschnitt 18 in Form einer vom Gerätegehäuse 3 vorstehenden Rastlasche in eine Nut 19 eintaucht, die durch eine Rastzunge 20 und die angrenzende Außenwand des ersten Verbindergehäuses 5 gebildet ist. Die Rastzunge 20 ragt dabei von der Außenwand des ersten Verbindergehäuses in Steckrichtung R ab. Die Rastzunge 20 hat an ihrem freien Ende eine in Richtung Außenwand des ersten Verbindergehäuses 5 weisende Rastnase 21, die in eine zugeordnete Rastöffnung 22 des Gerätegehäuseabschnitts 18 im Steckzustand eintaucht. Damit wird das erste Verbindergehäuse 5 an dem Gerätegehäuse 3 verrastet, indem die Rastnase 21 einen Anschlag für den Gerätegehäuseabschnitt 18 bildet.
Die Verrastung des Steckverbinders 1 an dem Gerätegehäuse 3 erfolgt weiterhin durch einen vorzugsweise integral mit dem ersten Verbindergehäuse 5 ausgeformten elastischen, d.h. federnden Rastarm 23, der ebenfalls in Steckrichtung vom ersten Verbindergehäuse 5 abragt. Der Rastarm 23 hat an seinem freien Ende mindestens einen Rastanschlag 24, der durch eine Rastnase oder eine Rastsicke gebildet werden kann.
In der Nut 19 des ersten Steckverbindergehäuses 5, die durch die Rastzunge 20 und die gegenüberliegende Außenwand des ersten Steckverbindergehäuses 5 gebildet ist, kann ein beweglicher Anschlag 25 (siehe Fig. 2) eingebracht sein. Dieser bewegliche Anschlag 25 kann beispielsweise als Gummipuffer ausgebildet sein oder über einen integral mit dem ersten Verbindergehäuse 5 geformten Federsteg geschaffen werden. Beim Einstecken des Steckverbinders 1 in das Gerätegehäuse 3 wird der bewegliche Anschlag dann in der Steckposition gemäß Figur 1 zurückgedrückt. Durch die Elastizität bzw. Federkraft des beweglichen Anschlags 25 wird das erste Verbindergehäuse 5 anschließend entgegensetzt zur Steckrichtung R vom Gerätegehäuse 3 weg gedrückt, so dass in Steckrichtung R gesehen zwischen Führungsnocken 16 und angrenzender Wand des zweiten Verbindergehäuses 6 ein Abstand F vorhanden ist.
Bei einer Längenausdehnung der Leiterplatte 4 kann das zweite Verbindergehäuse 6 diesen Mikrobewegungen insbesondere in Steckrichtung R in dem durch den Abstand S vorgegebenen Toleranzbereich folgen. Damit ist eine Relativbeweglichkeit zwischen ersten und zweiten Verbindergehäuse 5, 6 zum Ausgleich solcher Mikrobewegungen sichergestellt. Die Gabelzinken 8 der Gabelkontakte 7 verharren dabei an Ihrer Kontaktposition auf der Leiterplatte 4, so dass eine Bewegung zwischen den Gabelzinken 8 und insbesondere den Kontaktnasen 10 und den Leiterbahnen auf der Leiterplatte 4 ausgeschlossen wird. Damit wird verhindert, dass die Leiterbahnen durch Bewegung der Gabelkontakte 7 auf den Leiterbahnen der Leiterplatte 4 zerstört werden und es zudem zu einer Reibkorrosion kommt.
Figur 3 lässt eine perspektivische Darstellung eines Steckverbinders 1 aus Figur 1 und 2 erkennen. Es wird deutlich, dass das zweite Verbindergehäuse 6 in das erste Verbindergehäuse 5 eingeführt und darin relativbeweglich schwimmend gelagert ist.
Deutlich wird, dass das erste Verbindergehäuse 5 aus einer oberen Gehäuseschale 5a und einer unteren Gehäuseschale 5b besteht, die mit Hilfe von Rastelementen 26 miteinander verklipst (d.h. zusammengesteckt und miteinander verrastet) sind.
Erkennbar ist auch, dass eine Leitung 27 mit mindestens einem elektrischen Leiter durch eine Leitereinführungsöffnung an der dem zweiten Verbindergehäuse 6 abgewandten Seite des ersten Verbindergehäuses 5 in das erste Verbindergehäuse 5 geführt ist. Die Leitung 27 mit dem daran befindlichen mindestens einen elektrischen Leiter ist an dieser abgewandten Seite mit Hilfe einer Zugentlastungseinheit 28 an einem ersten Verbindergehäuse fixiert, so dass dort ein feststehender Leiteranbindungsbereich geschaffen ist.
Deutlich wird weiterhin, dass von der Oberseite des ersten Verbindergehäuses 5 ein federnder Rastarm 23 abragt, der an seinem freien Ende einen Rastanschlag 24 hat.
Weiterhin ist erkennbar, dass an der unteren Gehäuseschale 5b gegenüberliegend zum Rastarm 23 eine Rastzunge 20 abragt. Deutlich wird, dass der federnde Rastarm 23 im Zentrum angeordnet ist, während die Rastzunge 20 in Richtung Seitenwand des ersten Verbindergehäuses 5 versetzt ist. Eine weitere (nicht sichtbare) Rastzunge 20 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite angrenzend an die gegenüberliegende Seitenwand der unteren Gehäuseschale 5b des ersten Verbindergehäuses 5.
Aus der Figur 3 wird weiterhin deutlich, dass das zweite Verbindergehäuse 6 eine Leiterplatteneinführungsöffnung 12 hat, in die die Gabelkontakte 7 hineinragen. An den beiden seitlichen Begrenzungswänden der Leiterplatteneinführungsöffnung 12, d.h. an den Schmalseitenwänden des zweiten Verbindergehäuses 6 sind Aufnahmenuten 11 angebracht, die in Richtung des offenen Endes des zweiten Verbindergehäuses 6 konisch erweitert zulaufen. Damit wird eine Führung für eine Leiterplatte bereitgestellt, um die Leiterplatte in die Gabelkontakte 7 hineinzuführen.
Figur 4 lässt eine andere Ausführungsform erkennen, bei der in der Leiterplatteneinführungsöffnung 12 des zweiten Verbindergehäuses 6 zusätzlich zu den Aufnahmenuten 11 an den beiden Seitenwänden angrenzend an zugeordnete Gabelkontakte 7 weitere Führungsstege 29 vorhanden sind. Die Gabelkontakte 7 werden hierbei zwischen solchen Führungsstegen 29 bzw. zwischen Führungsstegen 29 und die Seitenwand des zweiten Verbindergehäuses 6 seitlich gehalten. Die Führungsstege 29 sind paarweise einander gegenüberliegend unter Belassung eines Freiraums für eine Leiterplatte 4 angeordnet und haben an ihrem freien Ende schräg zulaufende Führungsrampen zur Erleichterung des Einführens und Justierens einer Leiterplatte 4 auf die Gabelkontakte 7.
Erkennbar ist weiterhin, dass an der Oberseite und gegebenenfalls auch Unterseite des zweiten Verbindergehäuses 6 Führungsnuten 30 vorhanden sind, in die Führungsstege des ersten Verbindergehäuses 5 eintauchen und in denen das zweite Verbindergehäuse 6 ausschließlich in Steckrichtung R relativverschieblich am ersten Verbindergehäuse 5 geführt ist, um so eine Schrägstellung der Verbindergehäuse 5, 6 zueinander zu verhindern.
Figur 5 lässt eine Front-Schnittansicht des Steckverbinders 1 aus Figur 4 erkennen. Deutlich ist zu erkennen, dass drei Gabelkontakte 7 gleich beabstandet zueinander in dem zweiten Verbindergehäuse 6 aufgenommen sind. Die Gabelkontakte 7 sind in einem Zwischenraum platziert, der für den mittleren Gabelkontakt 7 durch zwei voneinander beabstandeten Paare von Führungsstegen 29 gebildet ist. Die beiden äußeren Gabelkontakte 7 sind in einem Zwischenraum aufgenommen, der durch die jeweilige Seitenwand des zweiten Verbindergehäuses 6 und jeweils einem Paar von Führungsstegen 29 gebildet ist. Die Führungsstege 29 sind dabei integral mit dem zweiten Verbindergehäuse 6 aus Isolierstoffmaterial, insbesondere Kunststoff, vorzugsweise aus Spritzguss gefertigt.
Deutlich wird auch, dass das zweite Verbindergehäuse 6 an der Ober- und Unterseite jeweils Führungsnuten 30 hat, in die vorstehende Führungsstege 31 des ersten Verbindergehäuses 5 eintauchen, um das zweite Verbindergehäuse 6 in Steckrichtung S, d.h. in Blickrichtung, relativbeweglich im ersten Verbindergehäuse 5 zu führen.
Erkennbar ist weiterhin, dass an der Unterseite des ersten Verbindergehäuses 5 benachbart zu den Außenseiten jeweils die Rastzungen 20 in Steckrichtung R abragen, um eine Nut 19 zum Einschieben von Rastnasen eines Gerätegehäuseabschnitts bereitzustellen.
Figur 6 lässt eine perspektivische Rückseitenansicht des Steckverbinders 1 aus Figur 4 und 5 erkennen. Wiederum sind die beiden voneinander beabstandeten seitlich an der Unterseite des ersten Verbindergehäuses 5 angeordneten Rastzungen 20 sichtbar.
Deutlich wird auch, dass zwei sich in Steckrichtung S erstreckende und parallel zueinander im Abstand voneinander angeordnete Führungsnuten 30 an der Unterseite des zweiten Verbindergehäuses 6 vorgesehen sind, um dieses in Steckrichtung verschieblich im ersten Verbindergehäuse 5 zu führen.
An der dem zweiten Verbindergehäuse 6 gegenüberliegenden Ende des ersten Verbindergehäuses 5 ist eine Leitereinführungsöffnung 32 eingebracht, durch die eine Leitung (nicht dargestellt) mit daran angeordneten elektrischen Leitern eingeführt werden kann.
An der Unterseite des ersten Verbindergehäuses 5 ist in Querrichtung zwischen den voneinander beabstandeten Rastzungen 20 ein beweglicher Anschlag 25 erkennbar (siehe Figuren 5-7). Dieser ist als federnde Lasche ausgebildet, die integral mit dem ersten Verbindergehäuse 5 geformt ist.
Figur 7 lässt eine Seiten-Schnittansicht des Steckverbinders 1 aus Figuren 4 bis 6 erkennen. Deutlich wird dabei, dass benachbart zur Leitereinführungsöffnung 32 im Innenraum des ersten Verbindergehäuses 5 ein gekrümmter Vorsprung 33 an der unteren und oberen Verbindergehäusehälfte 5a, 5b angeformt ist. Mit Hilfe dieser Vorsprünge 33 wird eine Zugentlastungseinheit geschaffen, die den Isoliermantel einer Leitung 27 zwischen die beiden Gehäusehälften 5a, 5b des ersten Verbindergehäuses 5 einklemmt und diesen ortsfest zum ersten Verbindergehäuse 5 fixiert.
Erkennbar ist weiterhin, dass das zweite Verbindergehäuse 6 mit Hilfe von Führungsöffnungen 17 verschiebbar im ersten Verbindergehäuse 5 geführt ist, wobei mit ihren freien Enden aufeinander zuweisende Führungsnocken 16 im Innenraum des ersten Verbindergehäuses 5 in die Führungsöffnungen 17 eintauchen.
Figur 8 lässt eine Seiten-Schnittansicht im Schnitt B-B (vgl. Figur 5) erkennen. Hieraus wird deutlich, dass die Gabelkontakte 7 mit Hilfe von Vorsprüngen 34 im zweiten Verbindergehäuse 6 verstemmt sind.
Weiterhin ist erkennbar, dass eine Zunge 35 von der oberen Gehäusehälfte 5a des ersten Verbindergehäuses 5 in den Innenraum des ersten Verbindergehäuses 5 hineinragt. Zwischen dem freien Ende der Zunge 35 und der angrenzenden unteren Gehäusehälfte 5b ist ein Freiraum vorhanden, durch den ein elektrischer Leiter um die Zunge 35 herumgebogen geführt wird. Mit Hilfe dieser Biegung wird sichergestellt, dass eine Abstandsänderung zwischen dem feststehenden Leiteranbindungsbereich 36 und dem Gabelkontakt 7 bzw. dem Kontaktstift 15 des Gabelkontaktes 7, an dem der elektrische Leiter (nicht dargestellt) angebunden wird, nicht durch den dazwischen liegenden elektrischen Leiter behindert wird.
In einer optionalen, nicht dargestellten Ausführungsform kann ein das erste Verbindergehäuse 5 umgreifendes Schiebeteil vorgesehen sein. Das Schiebeteil hat eine Öffnung, aus der der federnde Rastarm 23 herausragt. Bei Verschiebung des Schiebeteils in Steckrichtung S relativ zum ersten Verbindergehäuse 5 wird der Rastarm 23 dann mit Hilfe des Schiebeteils (nicht dargestellt) nach unten, d.h. in Richtung Zentrum des Steckverbinders 1 und in Richtung unterer Gehäusehälte 5b des Steckverbinders 1 gedrückt. Auf diese Weise wird die Verrastung des Steckverbinders 1 an dem Gerätegehäuse 3 gelöst und der Steckverbinder 1 kann vom Gerätegehäuse 3 abgezogen werden.

Claims

Steckverbinder (1) zur elektrischen Verbindung einer in einem Gerätegehäuse (3) angeordneten Leiterplatte (4) mit:
a. einem ersten Verbindergehäuse (5) und

b. einem zweiten Verbindergehäuse (6), das relativ beweglich in oder an dem ersten Verbindergehäuse (5) gelagert ist,

c. mindestens einem Steckkontakt in dem zweiten Verbindergehäuse (6), wobei der mindestens eine Steckkontakt über einen Längenausgleichsabschnitt mit einem feststehenden Leiteranbindungsbereich (36) im ersten Verbindergehäuse (5) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass

d. der mindestens eine Steckkontakt als Gabelkontakt (7) mit zwei voneinander beabstandeten Gabelzinken (8), die über einen gemeinsamen Gabelwurzelbereich (9) miteinander verbunden sind, ausgeführt ist,

e. das zweite Verbindergehäuse (6) gegenüberliegend zum ersten Verbindergehäuse (5) eine Leiterplatteneinführungsöffnung (12) hat, wobei der mindestens eine Gabelkontakt (7) derart in der Leiterplatteneinführungsöffnung (12) angeordnet ist, dass die Gabelzinken (8) eine in die Leiterplatteneinführungsöffnung (12) einschiebbare Leiterplatte (4) beidseits übergreifen und mindestens eine zugeordnete Leiterbahn elektrisch kontaktieren,

f. und dass das erste Verbindergehäuse (5) Rastelemente (20, 23) zur Verrastung des Steckverbinders (1) an oder in einer Stecköffnung (2) eines Gerätegehäuses (3), in dem eine zu kontaktierende Leiterplatte (4) angeordnet ist, aufweist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatteneinführungsöffnung (12) beidseits eine an vorgegebene Leiterplattendicken angepasste Aufnahmenuten (11) zur Führung einer Leiterplatte (4) im zweiten Verbindergehäuse (6) haben.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindergehäuse (6) mit einem Führungsabschnitt in das erste Verbindergehäuse (5) eingesteckt ist, wobei die Außenwand des zweiten Verbindergehäuses (6) an der Innenwand des ersten Verbindergehäuses (5) anliegt.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindergehäuse (5) im Anbindungsbereich des zweiten Verbindergehäuses (6) Führungsnocken (16) hat, die in den Innenraum des ersten Verbindergehäuses (5) hineinragen und in korrespondierende Führungsöffnungen (17) des zweiten Verbindergehäuses (6) eingeführt sind, wobei zwischen den Führungsöffnungen (17) und zugeordneten Führungsnocken (16) ein zur relativbeweglichen schwimmenden Lagerung des zweiten Verbindergehäuses (6) im ersten Verbindergehäuse (5) in einem vorgegebenen Bewegungsbereich angepasstes Spiel vorhanden ist.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Außenwand des ersten Verbindergehäuses (5) ein federnder Rastarm (23) abragt, wobei der Rastarm (23) mindestens einen Rastanschlag (24) hat.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenwand des ersten Verbindergehäuses (5) eine Rastzunge (20) abragt, die eine in Richtung Außenwand des ersten Verbindergehäuses (5) weisende Rastnase (21) und eine Nut (19) zum Einschieben und Verrasten eines Gerätegehäuseabschnitts (18) zwischen der Rastzunge (20) und der Außenwand des ersten Verbindergehäuses (5) hat.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch mindestens einen beweglichen Anschlag (25) in der Nut (19).
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelkontakte (7) am Gabelwurzelbereich (9) integral angeformte Kontaktstifte (15) zur Anbindung jeweils mindestens eines zugeordneten elektrischen Leiters (13) haben.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindergehäuse (5) an der dem zweiten Verbindergehäuse (6) abgewandten Seite eine Leitereinführungsöffnung (32) hat und der feststehende Leiteranbindungsbereich (36) als mindestens eine Zugentlastungseinheit (28) ausgebildet ist, die einen in das erste Verbindergehäuse (5) geführten und mit jeweils mindestens einem zugeordneten Gabelkontakt (7) verbundenen elektrischen Leiter (13) am ersten Verbindergehäuse (5) zugfest fixiert.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längenausgleichsabschnitt durch einen Längenausgleichsbiegungen aufweisenden und integral mit dem Gabelwurzelbereich (9) eines zugeordneten Gabelkontaktes (7) verbundenen Kontaktstifts (15) oder durch eine Anbindung eines elektrischen Leiters (13) an einen zugeordneten Gabelkontakt (7) unter gebogener Führung des elektrischen Leiters (13) vom Leiteranbindungsbereich (36) zum Gabelkontakt (7) mit Längenausgleichsbiegungen des elektrischen Leiters (13) ausgebildet ist.