EP3079207A1

EP3079207A1 - Steckverbinder mit spielausgleich in allen drei raumachsen

Info

Publication number: EP3079207A1
Application number: EP16000817.3A
Authority: EP
Inventors: Manuel Linseder
Original assignee: Hirschmann Automotive GmbH
Current assignee: Hirschmann Automotive GmbH
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2016-10-12
Also published as: DE102016004170A1

Abstract

Steckverbinder (1) mit zumindest einem Kontaktpartner (50), der in einem Steckerteil (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (3) über spielausgleichende Verbindungsmittel mit einem Basisteil (2) des Steckverbinders (1) sowie der zumindest eine Kontaktpartner (50) mit einem zugehörigen spielausgleichenden Brückenverbinder (4), der in dem Basisteil (2) angeordnet ist, verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit zumindest einem Kontaktpartner, der in einem Steckerteil angeordnet ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Es sind Steckverbindungen bekannt, die aus einem Steckverbinder und einem damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder bestehen, wobei in dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder jeweils einander korrespondierende Kontaktpartner angeordnet sind. Bei einem Steckverbinder, genauso wie bei einem Gegensteckverbinder, hat der Kontaktpartner zwei Endbereiche. Mit dem einen Endbereich in Richtung der Steckseite wird er mit seinem Kontaktpartner auf der Gegenseite zusammengesteckt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Kontaktstift des Steckverbinders und eine Kontaktbuchse in dem Gegensteckverbinder. Auf der der Steckseite abgewandten Seite ist der Kontaktpartner beispielsweise am Ende eines elektrischen Leiters einer Leitung angeschlagen, zum Beispiel durch Verlöten, Vercrimpen oder dergleichen. Auf die elektrische Leitung wirken während des Betriebes der Steckverbindung hohe Zugund Druckkräfte. Außerdem ist im Betrieb der Steckverbindung, das heißt bei zusammengestecktem Steckverbinder mit Gegensteckverbinder, immer eine Relativbewegung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder gegeben, alleine schon aufgrund von Temperaturschwankungen, Vibrationen und der-gleichen. Das bedeutet, dass auf den Bereich, in dem der Kontaktpartner des Steckverbinders mit dem Kontaktpartner des Gegensteckverbinders zusammengesteckt ist, immer wieder Kräfte einwirken, die unerwünscht sind, weil sie den einwandfreien elektrischen Kontakt beeinträchtigen.
Um die auf die elektrische Leitung wirkenden Zug- und Druckkräfte aufzufangen ist schon an entsprechende Zugentlastungen gedacht worden. Bei diesen Zugentlastungen wird der Kabelmantel der elektrischen Leitung mit dem Gehäuse des Steckverbinders fest verbunden, um keine Relativbewegung zwischen dem elektrischen Leiter des Kabels und dem daran angeschlossenen Kontaktpartner zuzulassen. Allerdings sind diese Maßnahmen zur Zugentlastung sehr aufwändig und deshalb oftmals nicht zufriedenstellend, da das Material des Kabelmantels aus einem elastisch verformbaren Material besteht und sich nicht dauerhaft und ortsfest an dem Gehäuse (wie zum Beispiel dem Steckerteil) des Steckverbinders befestigen lässt. Daher kommt es immer wieder zu Relativbewegungen zwischen dem Kontaktpartner des Steckverbinders und dem zugehörigen gesteckten Kontaktpartner des Gegensteckverbinders, woraus in nachteiliger Weise Kontaktschwierigkeiten und damit eine nicht optimale Stromübertragung bzw. Signalverarbeitung stattfinden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder dahingehend zu verbessern, dass die genannten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steckerteil des Steckverbinders über spielausgleichende Verbindungsmittel mit einem Basisteil des Steckverbinders sowie der zumindest eine Kontaktpartner mit einem zugehörigen spielausgleichenden Brückenverbinder, der in dem Basisteil angeordnet ist, verbunden ist. In mechanischer Hinsicht sind das Steckerteil und das Basisteil über spielausgleichende Verbindungs-mittel miteinander verbunden, um somit eine Entkopplung zwischen dem Kontaktpartner, der in dem Steckerteil angeordnet ist, und dem Basisteil, welches ebenfalls Bestandteil des Steckverbinders ist, zu bewirken. Zwischen Steckerteil und Basisteil ist aufgrund der spielausgleichenden Verbindungsmittel zwar eine Lagezuordnung dieser beiden Teile zueinander gegeben, wobei es jedoch trotzdem möglich ist, dass sich diese beiden Teile in einem gewünschten und maximal zulässigen Maß relativ zueinander bewegen können. Dieses Maß ist so gewählt, dass zum Beispiel das Basisteil die auf es einwirkenden Zug- und Druckkräfte der Leitung, an der es angeschlossen ist, aufnimmt und nicht an das Steckerteil überträgt. Infolge dessen ist in vorteilhafter Weise der Kontaktpartner, der in dem Steckerteil angeordnet ist, entkoppelt von dieser Bewegung des Basisteiles aufgrund der einwirkenden Kräfte, sodass dadurch der Kontaktpartner des Steckverbinders immer in seiner Sollposition in dem Kontaktpartner des Gegensteckverbinders verbleibt. Zusätzlich zu dieser mechanischen Entkopplung ist es erforderlich, auch eine Entkopplung bezüglich des zumindest einen Kontaktpartners des Steckverbinders von der Leitung oder dergleichen, an der er angeschlagen ist, vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist der zumindest eine Kontaktpartner mit einem spielausgleichenden Brückenverbinder verbunden, der in dem Basisteil angeordnet ist. Der Brückenverbinder seinerseits ist auf der dem Kontaktpartner abgewandten Seite mit dem elektrischen Leiter der Leitung, einer Platine oder vergleichbarem verbunden. Wenn also auf den Brückenverbinder, der in dem Basisteil angeordnet ist, und damit auch auf das Basisteil Kräfte einwirken, werden diese in vorteilhafter Weise sowohl von dem Steckerteil als auch von dem Kontaktpartner, der in dem Steckerteil angeordnet ist, entkoppelt. Das bedeutet, dass das Steckerteil mit dem darin angeordneten Kontaktpartner immer in seiner eingesteckten Lage in dem Gegensteckverbinder verbleibt, auch wenn auf den Steckverbinder Kräfte, insbesondere Zug- oder Druckkräfte, einwirken, weil diese über die spielausgleichenden Verbindungsmittel zwischen Steckerteil und Basisteil sowie über den zugehörigen spiel-ausgleichenden Brückenverbinder entkoppelt werden.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass dann, wenn bisher von einem Kontaktpartner und einem Brückenverbinder des Steckverbinders die Rede war, selbstverständlich auch mehrere Kontaktpartner und zugehörige Brückenverbinder, die zum Beispiel mehrfach in einer Reihe oder auch mehrfach in mehreren Reihen zueinander angeordnet sein können, vorhanden sein können.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein Kontaktpartner eines Gegensteckverbinders, in den der Steckverbinder einsteckbar ist, zur Aufnahme eines Endbereiches des Brückenverbinders, insbesondere dessen Kontaktpartner, als Gabelkontakt ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass dadurch, dass der Endbereich des Brückenverbinders, der beispielsweise flach aus-gebildet ist, zwischen den beiden Gabeln des Gabelkontaktes angeordnet ist und da-mit eine Bewegung des Endbereiches des Brückenverbinders zumindest in zwei Richtungen (insbesondere in Axialrichtung des Gabelkontaktes und quer dazu) möglich ist. Idealerweise ist der Gabelkontakt auch so gestaltet, dass auch eine Bewegung des Endbereiches des Brückenverbinders senkrecht zu der Längsausrichtung des Gabelkontaktes gegeben ist. Hierzu ist der Gabelkontakt derart ausgebildet und in dem Steckerteil angeordnet, dass seine beiden gabelförmigen Enden frei in ihrer Bewegung sind und nicht von dem Steckerteil begrenzt werden, wohingegen ein demgegenüber abgewandter Endbereich des Gabelkontaktes fest in dem Steckerteil angeordnet ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist der spielausgleichende Brückenverbinder in einem freien Bereich zwischen dem Basisteil und dem Steckerteil bogenförmig ausgebildet. Vorzugsweise hat der Brückenverbinder in Längsrichtung durchgehend eine gerade Gestaltung, wobei diese gerade Gestaltung an geeigneter Stelle, nämlich freiliegend zwischen dem Basisteil und dem Steckerteil, bogenförmig ausgebildet ist. Mit der bogenförmigen Ausgestaltung ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass der länglich gestaltete Brückenverbinder in einem gewünschten Maß in sich gestaucht werden kann, um nicht nur einen Spielausgleich zu realisieren, sondern um auch zu ermöglichen, dass das Basisteil und das Steckerteil während der Montage zusammengebracht werden können. Denn das Steckerteil und das Basisteil sind zwei voneinander getrennte Elemente, die zum Beispiel in einem Gehäuse des Steckverbinders gemeinsam montiert werden. Hierbei wird vorzugsweise das Basisteil fest in dem Gehäuse angeordnet, wohingegen das Steckerteil bewegbar in dem Gehäuse angeordnet ist, um eine Entkopplung wie schon geschildert zu ermöglichen (oder umgekehrt).
Das Steckerteil und das Basisteil werden getrennt voneinander gefertigt (zum Beispiel in einem Kunststoffspritzgussverfahren), wobei gleichzeitig mit der Fertigung dieser beiden Teile oder auch danach der zumindest eine Kontaktpartner bzw. der zugehörige zumindest eine Brückenverbinder in seinem zugehörigen Teil angeordnet wird. Alternativ dazu ist es ebenfalls möglich, das Steckerteil und das Basisteil in einem einzigen Schritt gemeinsam herzustellen (zum Beispiel in einer Form zu gießen oder in einer Form im Kunststoffspritzgussverfahren zu erzeugen). Nach der Herstellung ist es noch erforderlich, diese beiden Teile spielausgleichend zusammenzubringen. Hierzu ist in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass als die spielausgleichenden Verbindungsmittel das Steckerteil zumindest einen in Richtung des Basisteiles Rasthaken und das Basisteil eine mit dem Rasthaken korrespondierende Ausnehmung aufweist. Besonders bevorzugt sind beabstandet und seitlich zueinander zwei Rasthaken an dem Steckerteil vorhanden, die in zugehörige Ausnehmungen des Basisteiles eingreifen. Der Rasthaken und die korrespondierende Ausnehmung sind dabei so gestaltet, dass dann, wenn der Rasthaken in die Ausnehmung eingreift, die beiden Teile zueinander festgelegt sind, wobei entweder keine Bewegung oder jedoch immer noch eine axiale Bewegung dieser beiden Teile zueinander möglich ist. Außerdem ist die längliche Erstreckung der Ausnehmung größer als die längliche Erstreckung des Rasthakens, sodass quer zu der Längsrichtung von Basisteil und Steckerteil senk-recht dazu eine Bewegung möglich ist. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass dann, wenn Steckerteil und Basisteil über Rasthaken und Ausnehmung miteinander verbunden worden sind, gleichzeitig auch der Endbereich, also zum Beispiel der flächig geformte Kontaktpartner zur Aufnahme des Gabelkontaktes des Gegensteckverbinders, des Brückenverbinders in den zu-gehörigen Aufnahmebereich des Steckerteiles Kontaktpartners eingesetzt wird oder umgossen, umspritzt oder dergleichen wird. Beim Zusammenstecken des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder wird in bevorzugter Weise der flächig gestaltete Endbereich des Brückenverbinders in den Aufnahmebereich des Gabelkontaktes eingesetzt. Dabei wird die Lage des flächig gestalteten Endbereiches des Brückenverbinders so im Bereich des Gabelkontaktes gewählt, dass keine Relativbewegung in Längsrichtung möglich ist, auch dann, wenn der Rasthaken des Steckerteiles in die Ausnehmung des Basisteiles ein-gegriffen hat, weil der bogenförmige Bereich des Brückenverbinders den Spielausgleich in zumindest zwei Achsen oder auch in allen drei Raumachsen bewirkt.. Als Alternative ist denkbar, dass das Steckerteil die Ausnehmung und das Basisteil den korrespondierenden Rasthaken aufweist. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Steckerteil an einer Stelle den Rasthaken und an einer anderen Stelle eine Ausnehmung aufweist, wozu dann das Basisteil korrespondierend dazu Rasthaken bzw. Ausnehmung aufweist.
In den weiteren Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung angegeben, aus denen sich entsprechende Vorteile ergeben.
Außerdem werden diese weiteren Ausgestaltungen im Folgenden weiter erläutert und sind entsprechend in den Figuren gezeigt.
Figur 1 zeigt, soweit im Einzelnen dargestellt, einen Steckerbinder 1, der ein Basisteil 2 und ein Steckerteil 3 aufweist. Diese beiden Teile werden getrennt voneinander (in zwei entsprechenden Formen) oder gemeinsam (in einer Form) hergestellt, zum Beispiel in einem Kunststoffspritzungsverfahren, und anschließend über spielausgleichende Verbindungsmittel, insbesondere Rasthaken und korrespondierende Ausnehmung, miteinander verbunden. Mit 4 ist ein Brückenverbinder dargestellt, der im Verlauf der weiteren Beschreibung und den entsprechenden Figuren näher erläutert wird.
Der Steckverbinder 1, der in Figur 1 gezeigt ist, ist entweder fertig oder es ist denkbar, zum Beispiel den freien Zwischenbereich zwischen Basisteil 2 und Steckerteil 3 (wo sich der freiliegende Teil des Brückenverbinders 4 befindet) auszufüllen, beispielsweise ebenfalls zu umspritzen oder mit einer insbesondere elastischen Vergussmasse auszufüllen. Außerdem kann daran gedacht werden, übergreifend von Basisteil 2 über den freiliegenden Teil des Brückenverbinders 4 bis hin zu dem Steckerteil 3 ein weiteres Außengehäuse vorzusehen. Dieses Außengehäuse kann zum Beispiel ebenfalls umspritzt werden, wobei es alternativ denkbar ist, Basisteil 2 und Steckerteil 3 in ein solches separat davon hergestelltes Außengehäuse einzusetzen und ihrer Lage dort zu fixieren.
Figur 2 zeigt einen Kontaktpartner 5 eines nicht näher dargestellten Gegensteckverbinder, in den der Steckverbinder 1 einsteckbar ist, der in diesem speziellen Ausführungsbeispiel als Gabelkontakt ausgebildet ist. Der als Gabelkontakt gestaltete Kontaktpartner nimmt einen flächig gestalteten Endbereich des Brückenverbinders 4, insbesondere dessen Kontaktpartner 50, zwischen seinen beiden Endbereichen der freien Schenkel auf, um dort eine elektrische Kontaktierung zu ermöglichen. Der Gabelkontakt hat den Vorteil, dass der Endbereich des Brückenverbinders 4, also der Kontaktpartner 50, zumindest in zwei Richtungen, nämlich bezüglich der X- und der Z-Achse (siehe das Koordinatensystem in Figur 1) ermöglicht.
Bei dem bisher gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden freien Enden des als Gabelkontakt ausgebildeten Kontaktpartners 5 fest in dem Gegensteckverbinder angeordnet, sodass in diesem Fall ein Spielausgleich nach oben und unten (also in Richtung der Y-Achse) nicht möglich ist, um in vorteilhafter Weise eine Schrägstellung des Kontaktpartners 5 (also eine Bewegung in Richtung der Y-Achse) zu vermeiden, da dies zu Kontaktproblemen führen würde.. Wird jedoch der den freien Gabeln abgewandte Endbereich des Kontaktpartners 5 (bei Betrachtung der Figur 2 links der Endbereich, in dem beiden freien Gabeln zusammengeführt werden) fest in dem Gegensteckverbinder angeordnet, dem gegenüber jedoch der freie Endbereich durch eine ihn umgebende Aussparung in dem Gehäuse des Gegensteckverbinders frei bewegbar gestaltet, kann auch ein Spielausgleich in Richtung der Y-Achse ermöglicht werden.
Figur 3 zeigt den Steckverbinder 1 mit seinem Basisteil 2 und seinem Steckerteil 3 vor der Lagefixierung des Steckerteiles 3 an dem Basisteil 2 über die Spielausgleichenden Verbindungsmittel. Denn die als spielausgleichenden Verbindungsmittel gestalteten Rastmittel (Rasthaken und Ausnehmung) sind in dem in Figur 3 gezeigten Zustand noch nicht miteinander verbunden. Erkennbar ist jedoch, dass so viele Brückenverbinder 4 vorhanden sind, wie nicht dargestellte Kontaktpartner in dem Steckerteil 3 angeordnet sind.
Figur 4 zeigt die spielausgleichenden Verbindungsmittel zwischen dem Basisteil 2 und dem Steckerteil 3 im Detail D. Ausgehend von dem Steckerteil 3 ist zumindest ein Rasthaken 6 abstehend angeordnet, wobei mit dem Rasthaken 6 eine Ausnehmung 7 an dem Basisteil 2 korrespondiert. Vor ihrem Zusammenbringen sind Basisteil 2 und Steckerteil 3 nicht über diese spielausgleichenden Verbindungsmittel verbunden und auch der Endbereich des jeweiligen Brückenverbinders 4 noch nicht in den Kontaktaufnahmebereich des zugehörigen Gegensteckverbinders zusammengebracht.
In Figur 4 ist dargestellt, dass Basisteil 2 und Steckerteil 3 zueinander lagefixiert sind, da der Rasthaken 6 in die zugehörige Ausnehmung 7 eingerastet ist. Dabei ist die Breite der Ausnehmung 7 in axialer Richtung des Steckverbinders 1 (gebildet durch Basisteil 2 und Steckerteil 3) größer als die axiale Ausdehnung des Rasthakens 6, sodass sich der Rasthaken 6 axial innerhalb der Ausnehmung 7 zwecks Spielausgleich und damit Entkopplung von auf das Basisteil wirkenden Kräften bewegen kann.
Es ist jedoch nicht nur ein axialer Spielausgleich möglich, wie dies dem Detail D in Figur 5 und dem dort gezeigten Zuständen entnommen werden kann. Auch in Figur 5 ist erkennbar, dass der Steckverbinder 1 durch das Zusammenstecken von Basisteil 2 und Steckerteil 3 entweder schon fertig ist oder schon die gezeigte Konstruktion noch mit einem Außengehäuse umgeben oder in ein solches eingesetzt werden kann. Auf jeden Fall ist erkennbar, dass der Rasthaken 6 innerhalb der Ausnehmung 7 nicht nur einen axialen Spielausgleich ermöglicht (das heißt, dass die beiden Teile 2, 3 in einem gewissen Maß aufeinander zu bewegt oder voneinander weg bewegt werden können) sondern dass bei Betrachtung der Figur 5 die beiden Teile 2, 3 auch nach oben oder unten relativ zu einander bewegt werden können. Mit Blick auf das Koordinatensystem der Figur 1 bedeutet dies, dass eine Verschiebung des Steckerteiles 4 in Y-Richtung nach oben oder unten bezüglich des Basisteiles 2 erfolgen kann. Dadurch ist eine mechanische Entkopplung zwischen Steckerteil 3 und Basisteil 2 möglich, die auch deshalb ermöglicht wird, weil der Brückenverbinder 4 (oder die mehreren Brückenverbinder 4) in ihrem freien Bereich zwischen Basisteil 2 und Steckerteil 3 bogenförmig gestaltet sind. Neben der gezeigten bogenförmigen Gestaltung des Brückenverbinders 4 in diesem freien Bereich sind auch andere geometrische Formgebungen denkbar, die den erforderlichen Spielausgleich ermöglichen.
Zur Realisierung des Steckverbinders 1, wie er bisher beschrieben und in den Figuren 1 bis 5 gezeigt ist, ist in Figur 6 eine erste besondere Bauform dargestellt und wird im Folgenden beschrieben.
Bei dieser besonderen Ausführungsform sind in entsprechender Anzahl (Anzahl gleich 1 oder größer als 1) Brückenverbinder 4 und damit korrespondierende Kontaktpartner 50 vorhanden. Die Kontaktpartner 50 sind in dem gezeigten freiliegenden Bereich flächig gestaltet.
In besonders vorteilhafter Weise sind jeweils ein Brückenverbinder 4 und zugehöriger Kontaktpartner 5 als vorzugsweise einteiliges oder alternativ mehrteiliges Stanzteil bzw. Stanzbiegeteil ausgebildet.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist das Basisteil 2 gebildet von dem zumindest einen Brückenverbinder 4 (hier genau 6 Brückenverbinder 4, die elektrisch untereinander keinen Kontakt haben) wobei der zumindest eine Brückenverbinder 4 in zumindest einem Aufnahmeelement 8 (prinzipiell denkbar, in dieser Form in Figur 6 nicht dargestellt), vorzugsweise in zwei voneinander beabstandet abgeordneten Aufnahmeelementen 8, 9 (wie in Figur 6 dargestellt) angeordnet ist.
In etwa analog dazu ist das Steckerteil 3 gebildet von dem zumindest einen Kontaktpartner 5 (insgesamt 6 Kontaktpartner 5 in dem Ausführungsbeispiel), der in zumindest einem Aufnahmeelement 10, vorzugsweise wie in Figur 6 dargestellt in einem einzigen Aufnahmeelement 10 angeordnet ist.
Die Aufnahmeelemente 8, 9, 10 sind bevorzugt in einem Spritzgussverfahren hergestellt, wobei die zugehörigen Brückenverbinder 4 bzw. Kontaktpartner 5 entweder nach der Herstellung der Aufnahmeelemente 8 bis 10 dort eingesetzt oder gleichzeitig im Kunststoffspritzgussverfahren mit den Aufnahmeelementen 8 bis 10 umspritzt werden.
Auf diese Art und Weise wird ein Einlegeteil ET1 gebildet, wie es in Figur 6 dargestellt ist. In einer ersten Ausführungsform beliebt es bei dem in Figur 6 dargestellten Einlegeteil ET1, das entweder den fertigen Steckverbinder 1 bildet oder in ein Außengehäuse des Steckverbinders 1 (hier nicht dargestellt) eingesetzt wird.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass der Endbereich des Einlegeteiles ET1, der in Figur 6 rechts dargestellt ist, beispielhaft gezeigt ist und grundsätzlich dazu geeignet und ausgebildet ist, um zum Beispiel mit einem nicht dargestellten Gegensteckverbinder (ebenso wie im Bereich der Kontaktpartner 5) oder mit dem Ende einer elektrischen Leitung verbunden oder in eine Platine zum Beispiel eines Steuergerätes eingesetzt zu werden.
Das Einlegeteil ET1, wie es in Figur 6 dargestellt ist, weist in den Aufnahmeelementen 8 bis 10 Rasthaken 11 bis 13 und Ausnehmungen 14 bis 16 an den bezeichneten Stellen auf. Diese Rastmittel (nämlich Rasthaken 11 bis 13 und korrespondierende Ausnehmungen 14 bis 16) sind dann erforderlich, wenn der Steckverbinder 1 nicht nur von einem Einlegeteil 1 gebildet ist, sondern wenn zwei Einlegeteile zum Einsatz kommen. Dadurch lassen sich in vorteilhafter Weise mehrpolige Steckverbinder realisieren, die die Kontaktpartner nicht nur in einer Reihe, sondern auch in zumindest zwei Reihen, die beabstandet voneinander sind, vorhanden sind.
Der Aufbau, die Herstellung und das Endresultat eines mehrreihigen Steckverbinders ist in Figur 7 dargestellt.
Hierzu werden zwei Einlegeteile ET1, wie sie in Figur 6 dargestellt sind, hergestellt. In Figur 7 ist dargestellt, dass zwei Einlegeteile ET1 und ET2 über die Rastmittel 11 bis 16 miteinander verbunden sind. Dabei ist in Figur 7 das Einlegeteil ET1 gemäß Figur 6 erkennbar, wobei das Einlegeteil ET2 in besonders bevorzugter Weise identisch ausgestaltet ist zu dem Einlegeteil ET1, nur in Figur 7 um 180 Grad gedreht dargestellt ist. Durch die Gestaltung des Einlegeteiles ET1 gemäß Figur 6 ist es möglich, dass durch die korrespondierende Anordnung von Rasthaken 11 bis 13 des einen Einlegeteiles ET1 diese in die Ausnehmungen 14 bis 16 des zweiten identischen Einlegeteiles ET2 eingreifen können und umgekehrt.
Nachdem die beiden Einlegeteile ET1 und ET2 (entweder identisch, wie in Figur 7 dargestellt, oder voneinander unterschiedlich ausgebildet) zusammengebracht worden sind, ergibt sich ein fertiges Einlegeteil FET, welches in Figur 7, rechts, dargestellt ist.
Die Verbindung der beiden Einlegeteile ET1 und ET2 über Rastmittel hat den Vorteil einer besonders schnellen Montage, wobei alternativ oder ergänzend zu solchen Rastmitteln auch andere Verbindungsmittel oder Verbindungsmethoden (wie zum Beispiel Verkleben, Verschweißen oder dergleichen) denkbar sind.
Die genaue Lagepositionierung der beiden Einlegeteile ET1 und ET2 zueinander kann zum Beispiel über Positionierhilfen 17 (siehe Figur 6) erfolgen, die zum Beispiel als durchgehende Öffnungen ausgebildet sind, die beim Zusammensetzen der beiden Einlegeteile ET1 und ET2 deckungsgleich zueinander gebracht werden müssen.
Während es grundsätzlich denkbar ist, dass das fertige Einlegeteil FET gemäß Figur 7 schon den fertigen Steckverbinder realisiert, wird in der Praxis dieses Teil mit einem Außengehäuse umgeben, um schon eine Isolierung der elektrisch leitenden Bereiche zu gewährleisten.
In Figur 8 ist gezeigt, dass das fertige Einlegeteil FET gemäß Figur 7 derart mit einem Außengehäuse umgeben ist, dass das Außengehäuse gebildet ist von dem Basisteil 2 und dem Steckerteil 3, die über die Rastmittel 6, 7 miteinander verbunden werden, wie dies auch schon bezüglich der Figuren 1 bis 5 erläutert wurde.
Figur 9 zeigt, genauso wie Figur 8, dass entweder ein einreihiges Einlegeteil ET1 oder das fertige Einlegeteil FET mit dem Basisteil 2 und dem Steckerteil 3 an der dargestellten Stelle umgeben sind (vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren), wobei jedoch die spielausgleichenden Verbindungsmittel (Rasthaken 6 und Ausnehmung 7) noch nicht zusammengebracht worden sind.
Die endgültige Montage erfolgt dadurch, dass gemäß Figur 10 das Steckerteil 3 in Richtung eines Verfahrweges 18 in Richtung des Basisteiles 2 bewegt wird, wodurch nicht nur die beiden Rasthaken 6 in die zugehörigen Ausnehmungen 7 eingreifen, sondern auch der bogenförmige Teil des jeweiligen Brückenverbinders 4 leicht gestaucht wird und auch gegebenenfalls die flächig gestalteten Endbereiche der Brückenverbinder 4 weiter in die offenen Kontaktbereiche der Gabelkontakte eingeschoben werden. Je nach Größe des Steckverbinders 1, wie er in Figur 10 fast fertig dargestellt ist, kann der Verfahrweg 18 einige Millimeter betragen. So beträgt er beispielsweise je nach Geometrie des Steckverbinders 1 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise 2 mm bis 5 mm, weiter vorzugsweise ungefähr 3 mm (± 10 %).
Zur Verdeutlichung der Einsatzbereiche des Steckverbinders 1, wie er in Figur 3 (dort ebenfalls durch Einlegeteile oder andersartig realisiert) oder in Figur 10 gezeigt ist, sei darauf hingewiesen, dass das Steckerteil 3 mit den in Figur 10 nicht erkennbaren Kontaktpartnern ein Steckgesicht für den Steckverbinder 1 bildet, mit dem er in einen nicht dargestellten Gegensteckverbinder zur Bildung einer Steckverbindung eingesteckt wird. Der dem Steckerteil 3 abgewandte Endbereich des Steckverbinders ist in Figur 10 in Form von Kontaktstiften ausgebildet, mit denen dieser Bereich in einen weiteren Gegensteckverbinder eingesteckt werden kann. Ist dies erfolgt, werden Kontaktstifte 19 des Steckverbinders 1 in korrespondierende Kontaktpartner des weiteren Gegensteckverbinders eingesteckt und dieser weitere Gegensteckverbinder zum Beispiel mittels Rasthaken 20, die von dem Basisteil 2 abstehen, in ihrer Lage gesichert. In dieser Ausgestaltung bildet der Steckverbinder 1 somit einen Adapterstecker, der zwischen zwei Gegensteckerbindern eingesetzt werden kann. Es ist aber auch denkbar, dass die Kontaktstifte 19 beispielsweise in korrespondierende Öffnungen in einer Leiterplatte eingesetzt und mit zugehörigen Leiterbahnen um die Kontaktstifte 19 herum verbunden (insbesondere Verlötet) werden. Die Platine kann beispielsweise Bestandteil eines Sensors, Aktors, Steuergerätes oder dergleichen sein. Ebenfalls alternativ dazu ist es denkbar, den dem Steckerteil 3 abgewandten Endbereich der Brückenverbinder 4 nicht als Kontaktstifte auszubilden, sondern ihn so auszubilden, dass an ihm ein elektrischer Leiter einer Leitung angeschlagen werden kann. Beispielhaft sei hierfür eine Crimpverbindung, eine Lötverbindung oder dergleichen genannt.
Zusammenfassend ist noch einmal festzustellen, dass mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Steckverbinders 1 (oder auch eines Adaptersteckers) eine mechanische Entkopplung der elektrischen Bereiche in dem Basisteil 2 von den Kontaktpartnern in dem Steckerteil 3 in zumindest zwei Richtungen, vorzugsweise jedoch dreidimensional (also in X-, Y- und Z-Richtung) erfolgt, um den Kontaktbereich der Kontaktpartner 5 in dem Steckerteil 3 von Relativbewegungen zu entlasten, wenn diese Kontaktpartner 5 in korrespondierende Kontaktpartner eines Gegensteckverbinders eingesteckt sind.
In der bisherigen allgemeinen Beschreibung und auch in der Beschreibung zu den Figuren 1 bis 10 ist davon ausgegangen worden, dass der Steckverbinder 1 mit seinem endseitigen Brückenverbinder 4, insbesondere den Kontaktstiften 19, am Ende eines Kabels mit dessen elektrischen Leitern verbunden ist. Außerdem sollte der Steckverbinder 1 mit dem Steckerteil 3 in einen korrespondierenden Gegensteckverbinder einsteckbar ausgeführt sein.
Im Folgenden wird anhand der Figur 11 eine gleichwertige Alternative für die Anwendung des erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 beschrieben.
Der in der Figur 11 dargestellte Steckverbinder 1 ist ausgeführt wie die bisher in Bezug auf die Figuren 1 bis 10 dargestellten Steckverbinder 1, also einteilig, zweiteilig oder sogar mehrteilig, wobei der Brückenverbinder 4 die jeweiligen Elemente für den zwei- beziehungsweise dreidimensionalen Spielausgleich aufweist. Das bedeutet, dass dann, nachdem das Steckerteil 3 an dem Basisteil 2 befestigt worden ist, im Bereich des Brückenverbinders immer noch ein Spielausgleich in zumindest zwei, vorzugsweise drei Raumachsen zwischen den Kontaktpartnern in dem Steckerteil 3 und den weiterführenden elektrischen Verbindungen, insbesondere einem Stanzgitter, in dem Basisteil 2 ermöglicht. Dieses wesentliche Prinzip des Spielausgleiches weist sowohl der Steckverbinder 1 gemäß Figur 11 als auch in den vorangegangenen Figuren auf.
Die Ausführungsform des Steckverbinders 1, wie sie in Figur 11 dargestellt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass dieser Steckverbinder 1, genauso wie die zuvor schon beschriebenen Steckverbinder, eine erste Steckseite S1 und eine zweite Steckseite S2 aufweist und jedoch nicht am Ende eines Kabels, sondern zwischen zwei feststehenden Bauteilen eingesetzt wird. Diese beiden nach ihrer Endmontage in einer vorgebbaren Distanz zueinander angeordneten Bauteile weisen zwar die vorgebbare Distanz auf, jedoch ist diese mit Toleranzen behaftet. Um diese Toleranzen ausgleichen zu können, ist der erfindungsgemäße Brückenverbinder 4 vorhanden, der einen Toleranzausgleich (Distanzausgleich) zwischen den beiden feststehenden Bauteilen einerseits auf der Steckerseite S1 und andererseits auf der Steckseite S2 ausgleicht. Der Brückenverbinder 4 ermöglicht hierbei nicht nur einen Distanzausgleich in Folge von Toleranzen der beiden Bauteile selber oder von Toleranzen, die sich aus deren Einbau ergibt, sondern alternativ oder ergänzend auch einen Spielausgleich in Folge von Vibrationen, Temperaturschwankungen und dergleichen während des Betriebes der Bauteile. Bei den beiden Bauteilen, die zum Beispiel an einer festen Basis (wie ein Gehäuse oder dergleichen) montiert sein können, handelt es sich beispielsweise einerseits um eine Platine (zum Beispiel eines elektronischen Steuergerätes), welches Öffnungen aufweist, durch die die Kontaktstifte 19 auf der zweiten Steckseite S2 durchgeführt werden können. Diese Kontaktstifte 19 können dann in geeigneter Weise elektrisch mit der Platine (zum Beispiel durch Verlöten, Vercrimpen, Verpressen oder dergleichen) mit der zugehörigen Leiterbahn verbunden werden. Nach dieser Festlegung des Steckverbinders 1, wie er in Figur 11 dargestellt ist, über seine Steckseite S2 auf der Platine (erstes Bauteil) kann das zweite Bauteil an dem Basisteil montiert werden, wobei gleichzeitig bei dieser Montage ein Gegensteckverbinder, der an dem zweiten Bauteil angeordnet ist, mit dem Steckerteil 3 in Verbindung gebracht wird. Das bedeutet, dass dieser Gegensteckverbinder ein Gegensteckverbindergehäuse aufweist, in welches ein Stecksockel 21 des Steckerteiles 3 eingesetzt wird oder dieses umschließt. Dabei werden die Kontaktpartner des Steckerteiles 3 mit den korrespondierenden Kontaktpartnern des Gegensteckverbinders kontaktiert. Nach der Montage und dem Zusammenstecken mit dem zweiten Bauteil befinden sich das erste Bauteil (in diesem Beispiel die Leiterplatte) und das zweite Bauteil in einer vorgebbaren Distanz. Da diese Distanz toleranzbedingt (durch Herstelltoleranzen beziehungsweise Einbautoleranzen) und / oder einsatzbedingt (zum Beispiel durch Temperaturschwankungen) nicht konstant ist, sondern sich in bestimmten Bereichen (zum Beispiel im mm-Bereich, vorzugsweise im einstelligen mm-Bereich) verändern kann, bewirkt der erfindungsgemäße Brückenverbinder 4 den erforderlichen Spielausgleich, der notwendig ist, um einerseits die Kontaktierung des Steckverbinders 1 mit dem ersten Bauteil (beispielsweise deren Kontaktstifte 19, die mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden sind) und andererseits die Kontaktpartner auf der Steckseite S1 in dem Steckerteil 3 und dem korrespondierenden Gegensteckverbinder fernzuhalten. Das bedeutet in diesem Anwendungsfall in vorteilhafter Weise, dass die Kontaktbereiche des Steckverbinders 1 auf seinen beiden Steckseiten S1 und S2 von jeglichen Zug-, Druck- und weiteren Kräften frei sind und über die Lebenszeit des eingesetzten Steckverbinders 1 eine optimale Kontaktierung ermöglichen, wohingegen den erforderlichen Spielausgleich der erfindungsgemäße Brückenverbinder 4 übernimmt.

Bezugszeichenliste

1.: Steckverbinder
2.: Basisteil
3.: Steckerteil
4.: Brückenverbinder
5.: Kontaktpartner (des Gegensteckverbinders)
50.: Kontaktpartner (des Steckerteiles)
6.: Rasthaken
7.: Ausnehmung
8.: Aufnahmeelement
9.: Aufnahmeelement
10.: Aufnahmeelement
11.: Rasthaken
12.: Rasthaken
13.: Rasthaken
14.: Ausnehmung
15.: Ausnehmung
16.: Ausnehmung
17.: Positionierhilfe
18.: Verfahrweg
19.: Kontaktstifte
20.: Rasthaken
21.: Stecksockel

D:: Detailansicht
ET1:: Einlegeteil
ET2:: Einlegeteil
FET:: fertiges Einlegeteil
S1:: erste Steckseite
S2:: zweite Steckseite

Claims

Steckverbinder (1) mit zumindest einem Kontaktpartner (50), der in einem Steckerteil (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (3) über spielausgleichende Verbindungsmittel mit einem Basisteil (2) des Steckverbinders (1) sowie der zumindest eine Kontaktpartner (50) mit einem zugehörigen spielausgleichenden Brückenverbinder (4), der in dem Basisteil (2) angeordnet ist, verbunden ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einder Kontaktpartner (5) eines Gegensteckverbinders, in den der Steckverbinder (1) einsteckbar ist, zur Aufnahme eines Endbereiches des Brückenverbinders (4), insbesondere dessen Kontaktpartner (50), als Gabelkontakt ausgebildet ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der spielausgleichende Brückenverbinder (4) in einem freien Bereich zwischen dem Basisteil (2) und dem Steckerteil (3) bogenförmig ausgebildet ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als die spielausgleichenden Verbindungsmittel das Steckerteil (3) zumindest einen in Richtung des Basisteiles (2) weisenden Rasthaken (6) und das Basisteil (2) eine mit dem Rasthaken (6) korrespondierende Ausnehmung (7) aufweist.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (2) gebildet ist von dem zumindest einen Brückenverbinder (4), der in zumindest einem Aufnahmeelement (8), vorzugsweise in zwei voneinander beabstandet angeordneten Aufnahmeelementen (8, 9), angeordnet ist.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (3) gebildet ist von dem zumindest einen Kontaktpartner (50), der in zumindest einem Aufnahmeelement (10), vorzugsweise in einem einzigen Aufnahmeelement (10), angeordnet ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einlegeteil (ET1, ET2) vorgesehen ist, wobei das Einlegeteil (ET1, ET2) dadurch gebildet ist, dass das Basisteil (2) gebildet ist von dem zumindest einen Brückenverbinder (4), der in zumindest einem Aufnahmeelement (8), vorzugsweise in zwei voneinander beabstandet angeordneten Aufnahmeelementen (8, 9), angeordnet ist, und dass das Steckerteil (3) gebildet ist von dem zumindest einen Kontaktpartner (50), der in zumindest einem Aufnahmeelement (10), vorzugsweise in einem einzigen Aufnahmeelement (10), angeordnet ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Einlegeteile (ET1, ET2) vorgesehen sind, wobei die beiden Einlegeteile (ET1, ET2) gleich oder voneinander verschieden gestaltet und zu einem Fertigeinlegeteil (FET) verbindbar sind.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Aufnahmeelemente (8, 9, 10) und der zumindest eine Kontaktpartner (50) und/oder der jeweils zugehörige Brückenverbinder (4) zumindest teilweise umspritzt sind.
Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kontaktpartner (50) und/oder der Brückenverbinder (4) als Stanzteile bzw. Stanzbiegeteile ausgebildet sind.