EP4104253B1

EP4104253B1 - Baugruppe eines steckverbinderteils, steckverbinderteil und elektronisches gerät

Info

Publication number: EP4104253B1
Application number: EP21704519.4A
Authority: EP
Inventors: Lukas BRILLO
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2025-04-30
Anticipated expiration: 2041-02-10
Also published as: WO2021160657A1; CN115104229B; US12401154B2; CN115104229A; DE102020103845A1; EP4104253A1; US20240186743A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines Steckverbinderteils. Ferner betrifft die Erfindung ein derartiges Steckverbinderteil sowie ein elektronisches Gerät.
Halterahmen derartiger Baugruppen dienen zum modularen Verwenden und Halten von Kontakteinsätzen an Steckverbinderteilen. An einem solchen Halterahmen können ein oder mehrere Kontakteinsätze angeordnet werden, um zusammen mit dem Halterahmen in ein Gehäuse bzw. in ein Gehäuseteil des Gehäuses eines Steckverbinderteils eingesetzt und mit dem Gehäuse bzw. dem Gehäuseteil verbunden zu werden. Auf diese Weise können Kontakteinsätze in modularer Weise miteinander kombiniert und über den Halterahmen in oder an einem Steckverbinderteil angeordnet werden.
Solche Kontakteinsätze können beispielsweise ein oder mehrere elektrische Kontakte aufweisen. Die Kontakteinsätze werden in diesem Fall einerseits mit elektrischen Leitungen, die einem Steckverbinder zugeführt werden, verbunden und bilden andererseits Steckkontakte aus, über die der Steckverbinder steckend zum elektrischen Kontaktieren mit einem Gegensteckverbinderteil in Eingriff gebracht werden kann.
Solche modularen Kontakteinsätze bieten den Vorteil flexibler Kombinierbarkeit und somit variabler Einsetzbarkeit von Steckverbindern.
Bei einem aus der DE 10 2012 110 907 A1 bekannten Halterahmen ist es vorgesehen, dass an ein erstes Halterahmenteil, das Ausnehmungen zum Aufnehmen von Vorsprungselementen der Kontakteinsätze aufweist, ein zweites Halterahmenteil angesetzt werden kann, um auf diese Weise in den Ausnehmungen einliegende Vorsprungselemente zu sperren und somit an dem Halterahmen zu arretieren.
Bei einem aus der DE 20 2005 007 221 U1 bekannten Befestigungseinsatz für einen Steckverbinder ist ein Montagerahmen, an dem ein Kontakteinsatz angeordnet ist, zur Fixierung in eine Aufnahmeöffnung eines Gerätegehäuses einsetzbar. Der Montagerahmen besteht zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, um eine elektrisch leitende Verbindung des Kontakteinsatzes mit dem Gerätegehäuse herzustellen. In einer eingesetzten Stellung ist der Montagerahmen über eine Mehrzahl von Rastelementen mit dem Gerätegehäuse verrastet.
DE 10 2015 118 263 A1 offenbart eine Baugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Herkömmlich wird ein Halterahmen zum Aufnehmen modularer Kontakteinsätze häufig mit einem Gehäuseteil, in das der Halterahmen einzusetzen ist, verschraubt. Dies gewährleistet zwar eine mechanisch feste, zuverlässig haltbare Verbindung, erfordert aber einen vergleichsweise aufwendigen Montageprozess, weil zum Verbinden des Halterahmens mit einem zugeordneten Gehäuseteil der Halterahmen zunächst in das Gehäuseteil einzusetzen und sodann durch Anbringen von Schraubverbindungen mit dem Gehäuseteil zu verschrauben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Baugruppe, ein Steckverbinderteil sowie ein elektronisches Gerät zur Verfügung zu stellen, bei welchen die Verbindung eines Halterahmens mit einem Gehäuseteil vereinfacht sein kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Baugruppe gemäß der Erfindung weist einen Halterahmen auf, welcher einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen mindestens eines Kontakteinsatzes aufweist und welcher mindestens einen Flanschabschnitt aufweist. Weiter weist die Baugruppe ein Gehäuseteil auf, das eine Aufnahmeöffnung aufweist, in die der Halterahmen in eine Einsetzrichtung einsetzbar ist, und das Gehäuseteil weist mindestens einen in der Aufnahmeöffnung ausgebildeten Auflageabschnitt auf. Ferner ist mindestens ein Verriegelungselement vorgesehen, welches an dem Halterahmen angeordnet ist, wobei das Verriegelungselement in einer eingesetzten Stellung in Eingriff mit dem Gehäuseteil ist, um den Halterahmen an dem Gehäuseteil zu verriegeln. Zudem ist mindestens ein Federelement vorgesehen, welches an dem mindestens einen Flanschabschnitt angeordnet ist und welches in der eingesetzten Stellung zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem Halterahmen und dem Gehäuseteil auf dem mindestens einen Auflageabschnitt aufliegt und in einen gespannten Zustand überführt ist.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass zum mechanischen und elektrischen Verbinden des Halterahmens mit dem Gehäuseteil nunmehr mindestens eine Federelement und damit keine Schraubverbindung mehr vorgesehen ist. Das Federelement zeichnet sich durch ein elastisches Verhalten aus. Das Federelement ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise einem Metall, ausgebildet. Beim Einführen des Halterahmens in das Gehäuseteil kann das mindestens eine Federelement zunächst gegespannt werden, bevor die eigentliche Befestigung, insbesondere Verrastung, des Halterahmens an dem Gehäuseteil über das Verriegelungselement erfolgen kann. Dies ermöglicht eine Direktverrastung des Halterahmens an dem Gehäuseteil. Über das Verriegelungselement kann, wenn der Halterahmen in die Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils eingesetzt ist, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Halterahmen und dem Gehäuseteil hergestellt sein. Das Verriegelungselement kann dabei derart gestaltet sein, dass bei Einsetzen des Halterahmens in die Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils die Verriegelung zwischen dem Halterahmen und dem Gehäuseteil selbsttätig hergestellt wird. Aber auch eine nicht selbsttätige, sondern beispielsweise eine manuelle Verriegelung ist möglich. Durch ein insbesondere formschlüssiges Eingreifen des Verriegelungselements an dem Gehäuseteil kann eine sichere, zuverlässige Verbindung zwischen dem Halterahmen und dem Gehäuseteil geschaffen werden, die durch Entriegeln des Verriegelungselements ohne weiteres lösbar sein kann. Das Herstellen von Schraubverbindungen kann somit entfallen, so dass die Verbindung zwischen dem Halterahmen und dem Gehäuseteil in einfacher Weise hergestellt werden kann. Zum Verbinden des Halterahmens mit dem Gehäuseteil wird der Halterahmen entlang einer Einsetzrichtung in die Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils eingesetzt, so dass der Halterahmen mit dem mindestens einen an dem mindestens einen Flanschabschnitt angeordneten Federelement in Anlage mit einem oder mehreren Auflageabschnitten des Gehäuseteils gelangen kann. In der eingesetzten Stellung liegt der Halterahmen somit auf dem einen oder den mehreren Auflageabschnitten auf, so dass der Halterahmen, betrachtet axial entlang der Einsetzrichtung, in eine definierte Position innerhalb des Gehäuseteils gelangen kann. Das Gehäuseteil kann aus einem Metall ausgebildet sein, so dass das Gehäuseteil beispielsweise ein Zink-Druckguss-Teil oder ein Aluminium-Druckguss-Teil sein kann. Das Gehäuseteil kann auch nur teilweise aus einem Metall und teilweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein, wobei dann insbesondere im Bereich des mindestens einen Auflageabschnitts ein Metallmaterial vorgesehen ist, welches in der eingesetzten Stellung mit dem auf dem Auflageabschnitt aufliegenden, an dem Flanschabschnitt des Halterahmens angeordneten Federelement elektrisch kontaktiert. Durch den gespannten Zustand des Federelements in dieser kontaktierenden Position mit dem Auflageabschnitt kann zu jeder Zeit eine sichere Kontaktierung zwischen dem Halterahmen und dem Gehäuseteil ausgebildet sein, da über das Federelement Relativbewegungen zwischen dem Gehäuseteil und dem Halterahmen in der eingesetzten Stellung ausgeglichen werden können. Zudem kann über das mindestens eine Federelement auch die mechanische Verriegelung des Halterahmens an dem Gehäuseteil über das Verriegelungselement verbessert werden, da durch die Spannkraft des mindestens einen Federelements das Verriegelungselement in einen besonders sicheren Eingriff mit dem Gehäuseteil gebracht, insbesondere gedrückt, werden kann. Bevorzugt weist das Halterahmen zwei Flanschabschnitte auf, wobei an jedem Flanschabschnitt vorzugsweise zwei Federelemente und ein Verriegelungselement angeordnet sind, wobei das Gehäuseteil dann vier Auflageabschnitte aufweist, auf welchen jeweils eins der vier Federelemente in der eingesetzten Stellung aufliegen.
Das Federelement weist bevorzugt einen freien Endabschnitt auf, welcher sich in einem entspannten Zustand des Federelements in einem Winkel 10° ≤ α ≤ 40° zu dem Flanschabschnitt des Halterahmens erstrecken kann. Der freie Endabschnitt des Federelements kann sich damit in einem entspannten und damit in dem nicht gespannten Zustand abgewinkelt zu dem Flanschabschnitt, an dem das Federelement angeordnet bzw. befestigt ist, erstrecken. Durch diese winklige Anordnung des freien Endabschnitts des Federelements kann beim Einführen des Halterahmens in das Gehäuseteil und damit beim Auftreffen des Federelements auf den Auflageabschnitt des Gehäuseteils das Federelement gespannt werden. Stößt beim Einführen des Halterahmens in das Gehäuseteil das Federelement mit seinem freien Endabschnitt gegen den Auflageabschnitt, erfolgt eine Verschwenkbewegung dieses freien Endabschnitts in Richtung des Flanschabschnitts, wodurch eine Spannung in dem Federelement erzeugt werden kann. In dem gespannten Zustand ist der freie Endabschnitt des Federelements vorzugsweise parallel zu dem Flanschabschnitt des Halterahmens ausgerichtet. Der freie Endabschnitt kann in Form einer Federlasche bzw. eines Schenkels ausgebildet sein. Der freie Endabschnitt kann an einem Befestigungsabschnitt des Federelements angebunden sein, wobei das Federelement über seinen Befestigungsabschnitt an dem Flanschabschnitt des Halterahmens gehalten und befestigt sein kann. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise U-förmig ausgebildet sein, so dass das Federelement mit seinem Befestigungsabschnitt den Flanschabschnitt des Halterahmens umgreifen kann. Sowohl der freie Endabschnitt als auch der Befestigungsabschnitt sind vorzugsweise flächig ausgebildet.
Das Federelement kann S-förmig gebogen ausgebildet sein. Der freie Endabschnitt kann zusammen mit dem Befestigungsabschnitt eine S-Form ausbilden. Durch die S-Form ist eine kompakte Ausbildung des Federelements bei gleichzeitig guten Federeigenschaften möglich.
Beispielsweise kann das Federelement ein Stanzbiegeteil sein, wodurch eine kostenreduzierte Fertigung des Federelements möglich ist. Das Federelement kann aus einem Blechstreifen ausgestanzt und in die gewünschte Form gebogen sein, um insbesondere den freien Endabschnitt und den Befestigungsabschnitt auszubilden.
Bevorzugt ist das Federelement aus einem federelastischen, elektrisch leitfähigen Material ausgebildet.
Die Befestigung des Federelements an dem Flanschabschnitt kann mittels einer Rastverbindung erfolgen. Beispielsweise kann an dem Federelement eine Rastlasche oder Rastnase ausgebildet sein, welche in eine an dem Flanschabschnitt ausgebildete Aussparung oder Öffnung eingreifen kann. Die Rastlasche oder Rastnase kann an dem Befestigungsabschnitt des Federelements ausgebildet sein. Durch die Rastverbindung kann eine einfache Montage des Federelements an dem Halterahmen ermöglicht werden. Zudem kann das Federelement leicht demontiert und ausgetauscht werden.
An dem Gehäuseteil ist bevorzugt mindestens eine Ausnehmung ausgebildet, in welche in der eingesetzten Stellung das Verrieglungselement zumindest bereichsweise eingreifen kann. Das Verriegelungselement kann formschlüssig in die Ausnehmung mit zumindest einem Teilbereich des Verriegelungselements eingreifen. Beim Einführen des Halterahmens in das Gehäuseteil in Einsetzrichtung kann das Verriegelungselement selbsttätig in die Ausnehmung des Gehäuseteils einschnappen, wodurch eine Rastverbindung zwischen dem Halterahmen und dem Gehäuseteil ausgebildet werden kann. Die Anzahl der Ausnehmungen an dem Gehäuseteil entspricht vorzugsweise der Anzahl der Verriegelungselemente, so dass jedem Verriegelungselement eine Ausnehmung zugeordnet sein kann. Die eine oder die mehreren Ausnehmungen sind vorzugsweise an einer bzw. an beiden Stirnseitenwänden des Gehäuseteils ausgebildet, wobei die Ausnehmungen an den in Richtung Aufnahmeöffnung zeigenden Innenflächen der Stirnseitenwände ausgebildet sind. Die Ausnehmungen können jeweils wannenförmig ausgebildet sein.
Das Verriegelungselement ist bevorzugt derart ausgebildet, dass es wieder außer Eingriff mit dem Gehäuseteil gebracht werden kann, um die Verriegelung des Halterahmens mit dem Gehäuseteil lösen zu können. Dies kann vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs, wie beispielsweise eines Schraubendrehers erfolgen. Das Verriegelungselement kann hierfür einen Werkzeugaufnahmebereich aufweisen, in welchen das Werkzeug eingreifen kann, um das Verriegelungselement von einer verriegelten Position in eine entriegelte Position zu überführen. Der Werkzeugaufnahmebereich ist vorzugsweise mittig entlang der Länge des Verriegelungselements ausgebildet. Der Werkzeugaufnahmebereich kann einen Freiraum aufweisen, in welchen das Werkzeug eingreifen kann. Der Werkzeugaufnahmebereich kann in Form einer an dem Verriegelungselement ausgebildeten oder angeformten Lasche ausgebildet sein.
Das Verriegelungselement kann in Form eines Drahtkörpers ausgebildet sein. Das Verriegelungselement kann aus einem Runddraht geformt sein, insbesondere gebogen sein. Das als Drahtkörper ausgebildete Verriegelungselement kann die Form eines Bügels aufweisen.
Weiter ist es möglich, dass das Verriegelungselement aus einem Blechstreifen ausgebildet ist. Das Verriegelungselement weist dann vorzugsweise eine zumindest bereichsweise flächige Ausgestaltung auf.
Ferner ist es möglich, dass das Verriegelungselement aus einem verschiebbar gelagerten Rastelement und einem Betätigungshebel ausgebildet ist, wobei das Rastelement mittels des Betätigungshebels in eine verriegelte Position und in eine entriegelte Position überführbar sein kann. Zum Lösen des Verriegelungselements aus der Rastposition mit dem Gehäuseteil ist dann eine Zuhilfenahme eines Werkzeugs nicht mehr notwendig, da dies unmittelbar über den Betätigungshebel erfolgen kann. Das Rastelement ist vorzugsweise quer zur Einsetzrichtung des Halterahmens in das Gehäuseteil verschiebbar gelagert, um mit dem Gehäuseteil in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden zu können. Der Betätigungshebel ist vorzugsweise derart verschwenkbar gelagert, dass bei einer Verschwenkbewegung des Betätigungshebels um eine Schwenkachse eine axiale bzw. translatorische Bewegung des Rastelements erfolgt.
Das mindestens eine Verriegelungselement und das mindestens eine Federelement können aus zueinander separaten Bauteilen ausgebildet sein. Das Verriegelungselement und das Federelement können dann getrennt voneinander an dem Halterahmen, insbesondere an dem Flanschabschnitt des Halterahmens angeordnet und gelagert sein. Vorzugsweise sind jedem Verriegelungselement zwei Federelemente zugeordnet, so dass an den zwei Flanschabschnitten des Halterahmens jeweils ein Verriegelungselement und zwei Federelemente angeordnet sind.
Alternativ ist es auch möglich, dass das mindestens eine Verriegelungselement und das mindestens eine Federelement in Form eines einstückigen Bauteils ausgebildet sind. Das einstückige Bauteil bildet dann vorzugsweise ein Verriegelungselement und zwei Federelemente aus, wobei dieses einstückige Bauteil an dem Flanschabschnitt des Halterahmens angeordnet sein kann. Ein derartiges einstückiges Bauteil kann beispielsweise aus einem Blechstreifen ausgestanzt und gebogen sein.
Vorzugsweise ist sowohl bei der einstückigen als auch bei einer separaten Ausbildung des Verriegelungselements und der Federelemente das Verriegelungselement jeweils zwischen zwei Federelementen angeordnet.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt ferner mittels eines Steckverbinderteils eines Steckverbinders, welches eine wie vorstehend beschriebene, aus- und weitergebildete Baugruppe und mindestens einen in dem Aufnahmeraum des Halterahmens eingesetzten Kontakteinsatz aufweist. Die Kontakteinsätze können modular in den Halterahmen eingesetzt werden, so dass die Kontakteinsätze in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können. Die Kontakteinsätze können jeweils ein oder mehrere Kontakte aufweisen, so dass durch die Kombination der Kontakteinsätze ein Steckgesicht geschaffen werden kann, an das ein zugeordnetes Gegensteckverbinderteil in entsprechender Weise angesetzt werden kann, um eine elektrische Kontaktierung bereitzustellen.
Weiter erfolgt die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe mittels eines elektronischen Geräts, welches mindestens eine vorstehend beschriebene, aus- und weitergebildete Baugruppe und/oder mindestens ein wie vorstehend beschriebenes, aus- und weitergebildetes Steckverbinderteil aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Gehäuseteils in einer Draufsicht von oben,
Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Gehäuseteils,
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines Halterahmens mit daran angeordneten Verriegelungselementen und Federelementen,
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines wie in Fig. 3 gezeigten Federelements,
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines wie in Fig. 3 gezeigten Verriegelungselements,
Fig. 6: eine schematische Darstellung einer Baugruppe gemäß der Erfindung beim Einsetzen des in Fig. 3 gezeigten Halterahmens in ein wie in Fig. 1 gezeigtes Gehäuseteil,
Fig. 7: eine schematische Darstellung der in Fig. 6 gezeigten Baugruppe in der eingesetzten Stellung des Halterahmens in das Gehäuseteil,
Fig. 8: eine schematische Darstellung eines weiteren Halterahmens mit daran angeordneten Verriegelungselementen und Federelementen,
Fig. 9: eine schematische Darstellung eines Verriegelungselements mit zwei Federelementen ausgebildet als ein einstückiges Bauteil,
Fig. 10: eine schematische Darstellung einer weiteren Baugruppe gemäß der Erfindung beim Einsetzen des in Fig. 8 gezeigten Halterahmens in ein wie in Fig. 1 gezeigtes Gehäuseteil,
Fig. 11: eine schematische Darstellung der in Fig. 10 gezeigten Baugruppe in der eingesetzten Stellung des Halterahmens in das Gehäuseteil,
Fig. 12: eine schematische Explosionsdarstellung eines weiteren Halterahmens mit daran angeordneten Verriegelungselementen und Federelementen,
Fig. 13: eine schematische Darstellung einer weiteren Baugruppe gemäß der Erfindung beim Einsetzen des in Fig. 12 gezeigten Halterahmens in ein wie in Fig. 1 gezeigtes Gehäuseteil, und
Fig. 14: eine schematische Darstellung der in Fig. 12 gezeigten Baugruppe in der eingesetzten Stellung des Halterahmens in das Gehäuseteil.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuseteil 110, in welches ein wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigter Halterahmen 111 eingesetzt werden kann, um eine Baugruppe 100, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, auszubilden. Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 dargestellte Gehäuseteil 110 in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie A-A.
Das Gehäuseteil 110 weist eine Aufnahmeöffnung 112 auf, in die der Halterahmen 111 in eine Einsetzrichtung E eingesetzt werden kann, so dass in der eingesetzten Stellung, wie sie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt ist, der Halterahmen 111 von dem Gehäuseteil 110 umfangsseitig umschlossen ist. Die Aufnahmeöffnung 112 ist durch zwei sich gegenüberliegende Stirnseitenwände 113, 114 und zwei sich gegenüberliegende Längsseitenwände 115, 116 begrenzt. Die Stirnseitenwände 113, 114 sind in einem rechten Winkel zu den Längsseitenwänden 115, 116 angeordnet.
Innerhalb der Aufnahmeöffnung 112 sind hier vier Auflageabschnitte 117 ausgebildet, auf welchen in der eingesetzten Stellung der Halterahmen 111 aufliegt. Die vier Auflageabschnitte 117 sind an den vier Ecken der Aufnahmeöffnung 112 ausgebildet, so dass jeder Auflageabschnitt 117 an einer der Stirnseitenwände 113, 114 und an einer der Längsseitenwände 115, 116 des Gehäuseteils 110 angebunden ist. Die Auflageabschnitte 117 sind zumindest bereichsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie einem Metall, ausgebildet, so dass über die Auflageabschnitte 117 ein elektrischer Kontakt zwischen dem Gehäuseteil 110 und dem Halterahmen 111 ausgebildet werden kann. Ist der Halterahmen 111 auf einem Massepotential, wird dadurch das Gehäuseteil 110 ebenfalls auf das Massepotential gelegt, wodurch eine PE-Kontaktierung ausgebildet werden kann.
Zur Ausbildung dieser PE-Kontaktierung sind an dem Halterahmen 111 Federelemente 118 angeordnet, welche aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet sind und in der eingesetzten Stellung des Halterahmens 111 in das Gehäuseteil 110 auf den Auflageabschnitten 117 aufliegen. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, sind an dem Halterahmen 111 vier Federelemente 118 angeordnet, so dass jedem Auflageabschnitt 117 des Gehäuseteils 110 ein Federelement 118 zugeordnet werden kann.
Der Halterahmen 111 weist zwei seitlich angeformte Flanschabschnitte 119 auf, an welchen die Federelemente 118 gehalten und befestigt sind. An jedem der zwei Flanschabschnitte 119 sind jeweils zwei Federelemente 118 angeordnet. In der eingesetzten Stellung liegt der Halterahmen 111 mit den Federelementen 118 auf den Auflageabschnitten 117 des Gehäuseteils 110 auf.
Das Federelement 118 ist in Fig. 4 einzeln dargestellt. Das Federelement 118 ist hier in Form eines Stanzbiegeteils ausgebildet. Das Federelement 118 ist aus einem Blechstreifen ausgestanzt und in die gewünschte Form gebogen.
Das Federelement 118 weist einen Befestigungsabschnitt 120 und einen an den Befestigungsabschnitt 120 anschließenden freien Endabschnitt 121 auf. Der Befestigungsabschnitt 120 ist zusammen mit dem freien Endabschnitt 121 derart geformt bzw. gebogen, dass das Federelement 118 eine S-Form aufweist.
Über den Befestigungsabschnitt 120 ist das Federelement 118 an dem Flanschabschnitt 119 des Halterahmens 111 gelagert und befestigt. Der Befestigungsabschnitt 120 ist U-förmig gebogen ausgebildet. Der Befestigungsabschnitt 120 weist einen ersten Schenkel 122 und einen zweiten Schenkel 123 auf, wobei der erste Schenkel 122 und der zweite Schenkel 123 über einen bogenförmigen Abschnitt 124 miteinander verbunden sind. Der erste Schenkel 122 und der zweite Schenkel 123 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Der bogenförmige Abschnitt 124 bildet eine 180°-Biegung aus.
An dem Befestigungsabschnitt 120 ist eine Rastlasche 125 ausgebildet, über welche eine Rastverbindung zwischen dem Federelement 118 und dem Flanschabschnitt 119 ausgebildet werden kann. Die Rastlasche 125 ist an dem ersten Schenkel 122 ausgebildet. Die Rastlasche 125 ist aus dem Material des ersten Schenkels 122 herausgeschert. Die Rastlasche 125 ist derart herausgeschert, dass sie in Richtung des zweiten Schenkels 123 gerichtet ist. Die Rastlasche 125 ist in etwa mittig des ersten Schenkels 122 ausgebildet.
An dem Befestigungsabschnitt 120 ist der freie Endabschnitt 121 über einen weiteren bogenförmigen Abschnitt 142 angebunden. Der freie Endabschnitt 121 grenzt unmittelbar an den zweiten Schenkel 123 des Befestigungsabschnitts 120 an. Der freie Endabschnitt 121 bildet eine Federlasche aus. Der freie Endabschnitt 121 bildet einen dritten Schenkel des Federelements 118 aus. Der freie Endabschnitt 121 ist ungefähr gleich lang und gleich breit wie der zweite Schenkel 123 des Befestigungsabschnitts 120 ausgebildet. Fig. 4 zeigt das Federelement 118 in einem entspannten Zustand, bei welchem der freie Endabschnitt 121 sich in einem Winkel 10° ≤ α ≤ 40° zu dem Flanschabschnitt 119 des Halterahmens 111 und auch zu dem zweiten Schenkel 123 erstreckt. Der erste Schenkel 122 und der zweite Schenkel 123 des Befestigungsabschnitts 120 erstrecken sich hingegen sowohl in dem entspannten Zustand als auch in dem gespannten Zustand des Federelements 118 parallel zu dem Flanschabschnitt 119 des Halterahmens 111 und damit parallel zueinander.
An den beiden Flanschabschnitten 119 ist zusätzlich zu den Federelementen 118 jeweils ein Verriegelungselement 126 angeordnet, über welches eine Befestigung und insbesondere eine Verriegelung des Halterahmens 111 an dem Gehäuseteil 110 in der eingesetzten Stellung ausgebildet werden kann. Jeweils ein Verriegelungselement 126 ist zwischen zwei Federelementen 118 angeordnet, wie in Fig. 3 zu erkennen ist. Um eine Verrastung auszubilden, sind die beiden Verriegelungselemente 126 in der eingesetzten Stellung in Eingriff mit dem Gehäuseteil 110, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Dafür ist an den beiden Stirnseitenwänden 113, 114 des Gehäuseteils 110 jeweils eine Ausnehmung 127 ausgebildet, in welche die Verriegelungselemente 126 in der eingesetzten Stellung eingreifen können. Die beiden Ausnehmungen 127 sind an der in Richtung Aufnahmeöffnung 112 zeigenden Innenfläche 128 der Stirnseitenwände 113, 114 ausgebildet, wie insbesondere auch in der Schnittdarstellung der Fig. 2 zu erkennen ist. Die beiden Ausnehmungen 127 sind zueinander gegenüberliegend angeordnet.
Das Verriegelungselement 126 ist bei der in Fig. 3 bis 7 gezeigten Ausgestaltung in Form eines Drahtkörpers, insbesondere eines Runddrahtes, ausgebildet. Über seine beiden freien Enden 129, 130 ist das Verriegelungselement 126 an dem Halterahmen 111 befestigt. Hierfür sind an dem Halterahmen 111 Öffnungen 131 ausgebildet, in welche die freien Ende 129, 130 des Verriegelungselements 126 eingesteckt sind, wie beispielsweise in Fig. 3 zu erkennen ist. Durch die einsteckende Befestigung der beiden Verriegelungselemente 126 in den Öffnungen 131 sind die Verriegelungselemente 126 relativ zu dem Halterahmen 111, insbesondere relativ zu den Flanschabschnitten 119 des Halterahmens 111, schwenkbar gelagert, so dass die Verriegelungselemente 126 in die Ausnehmungen 127 des Gehäuseteils 110 eingeschwenkt werden können.
Die Verriegelungselemente 126 weisen einen Werkzeugaufnahmebereich 132 auf, in welchen ein Werkzeug aufgenommen bzw. eingehakt werden kann, um das jeweilige Verriegelungselement 126 wieder aus der verriegelten Position, bei welcher das Verriegelungselement 126 in die Ausnehmung 127 eingreift, zu lösen und in die entriegelte Position zu überführen. An dem Werkzeugaufnahmebereich 132 ist das Verriegelungselement 126 im Wesentlichen U-förmig gebogen ausgebildet. Der Werkzeugaufnahmebereich 132 ist ungefähr mittig der Länge des Verriegelungselements 126 ausgebildet.
Bei der in Fig. 3 bis 7 gezeigten Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente 126 und die Federelemente 118 jeweils als zueinander separate Bauteile ausgebildet.
Fig. 6 zeigt die Baugruppe 100 beim Einsetzen des in Fig. 3 gezeigten Halterahmens 111 in die Aufnahmeöffnung 112 des Gehäuseteils 110, wobei der Halterahmen 111 zusammen mit den an dem Halterahmen 111 befestigten Verriegelungselementen 126 und Federelementen 118 in Einsetzrichtung E in das Gehäuseteil 110 eingesetzt wird. Der Halterahmen 111 wird derart weit in die Aufnahmeöffnung 112 des Gehäuseteils 110 eingeführt, bis die beiden Flanschabschnitte 119 des Halterahmens 111 über die an den Flanschabschnitten 119 angeordneten Federelemente 118 zum Aufliegen auf den Aufnahmeabschnitten 117 des Gehäuseteils 110 kommen. Da die Federelemente 118 mit ihren freien Endabschnitten 121 von den Flanschabschnitten 119 vorstehen und in Richtung der Aufnahmeabschnitte 117 geneigt sind, gelangen die Federelemente 118 mit den Auflageabschnitten 117 in Kontakt. Durch den Kontakt der freien Endabschnitte 121 mit den Auflageabschnitten 117, werden die freien Endabschnitte 121 bei einem weiteren Einführen des Halterahmens 111 in Einsetzrichtung E in Richtung des jeweiligen Flanschabschnittes 119 gebogen, wodurch die Federelemente 118 gespannt werden und damit auch in der eingesetzten Stellung, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, die Federelemente 118 zu jeder Zeit eine sichere Anlage an den Auflageabschnitten 117 und damit eine sichere Kontaktierung, insbesondere eine sichere PE-Kontaktierung, zwischen dem Gehäuseteil 110 und dem Halterahmen 111 ausbilden können. In dem gespannten Zustand, wie er in Fig. 7 gezeigt ist, ist der freie Endabschnitt 121 der Federelemente 118 parallel zu dem jeweiligen Flanschabschnitt 119 ausgerichtet.
Beim Einsetzen des Halterahmens 111 in die Aufnahmeöffnung 112 des Gehäuseteils 110 können die beiden Verriegelungselemente 126 selbsttätig in die jeweilige Ausnehmung 127 einschnappen, so dass die Verriegelungselemente 126 in der eingesetzten Stellung in die Ausnehmungen 127 eingreifen, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
In den Fig. 8 bis 11 ist eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Baugruppe 100 gezeigt.
Die Federelemente 118 weisen hier im Wesentlichen die gleiche Ausgestaltung auf, wie die in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Federelemente 118, wobei bei der in Fig. 8 bis 11 gezeigten Ausgestaltung die Federelemente 118 allerdings einstückig mit dem ihnen zugeordneten Verriegelungselement 126 ausgebildet sind. Ein Verriegelungselement 126 bildet hier zusammen mit zwei Federelementen 118 ein einstückig ausgebildetes Bauteil aus. Das Verriegelungselement 126 ist auch hier zwischen zwei Federelementen 118 angeordnet. Das Verriegelungselement 126 ist an den Befestigungsabschnitten 120 der Federelemente 118, insbesondere an dem ersten Schenkel 122 der Befestigungsabschnitte 120, angebunden. Die Federelemente 118 sind mit ihren Befestigungsabschnitten 120 auf den Flanschabschnitten 119 des Halterahmens 111 aufgeschoben, so dass die Federelemente 118 die Flanschabschnitte 119 mit ihren Befestigungsabschnitten 120 umgreifen. Die Befestigung des Verriegelungselements 126 an dem Halterahmen 111 erfolgt hier über die zwei dem jeweiligen Verriegelungselement 126 zugeordneten Federelemente 118, die an einem Flanschabschnitt 119 des Halterahmens 111 befestigt sind.
Das Verriegelungselement 126 ist zusammen mit den zwei an dem Verriegelungselement 126 angebundenen Federelementen 118 aus einem Blechstreifen ausgestanzt und gebogen. Das Verriegelungselement 126 weist eine Rastlasche 133 auf, welche in der eingesetzten Stellung, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist, in die Ausnehmung 127 an dem Gehäuseteil 110 einhakt bzw. hinterhakt. An der Rastlasche 133 ist ein Werkzeugaufnahmebereich 132 ausgebildet, welcher in Form einer fensterartigen Öffnung an der Rastlasche 133 ausgebildet ist.
Die Funktionsweise beim Einsetzen des Halterahmens 111 in das Gehäuseteil 110 ist bei der in Fig. 8 bis 11 gezeigten Ausgestaltung gleich zu der in Fig. 3 bis 7 gezeigten Ausgestaltung, so dass insbesondere auf die Ausführungen zu den Figuren 6 und 7 verwiesen wird.
Fig. 12 bis 14 zeigen eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Baugruppe 100. Bei der in Fig. 12 bis 14 gezeigten Ausgestaltung sind die Federelemente 118 gleich zu den in Fig. 3 bis 7 und den in Fig. 8 bis 11 gezeigten Federelementen 118 ausgebildet, so dass die Funktionsweise der Federelemente 118 gleich ist.
Allerdings sind die in Fig. 12 bis 14 gezeigten Verriegelungselemente 126 jeweils aus einem verschiebbar gelagerten Rastelement 134 und einem Betätigungshebel 135 ausgebildet, wobei das Rastelement 134 über den Betätigungshebel 135 zumindest in eine entriegelte Position überführt werden kann. Der Betätigungshebel 135 weist eine Schwenkachse 136 auf, über welche der Betätigungshebel 135 schwenkbar an dem Halterahmen 111 gelagert ist. An dem Halterahmen 111 sind für jeden Betätigungshebel 135 zwei Öffnungen 137 vorgesehen, in welcher die Schwenkachse 136 des Betätigungshebels 135 drehbar gelagert ist. Ferner weist der Betätigungshebel 135 einen Griffabschnitt 138 auf, über welchen ein Benutzer den Betätigungshebel 136 manuell betätigen kann.
Das Rastelement 134 des jeweiligen Verriegelungselements 126 ist quer zu der Einsetzrichtung E verschiebbar an dem Halterahmen 111 gelagert. Zwischen dem Betätigungshebel 135 und dem Rastelement 134 eines Verriegelungselements 126 ist ein Federelement 139 in Form einer Spiralfeder angeordnet, die eine Spannkraft zwischen dem Betätigungshebel 135 und dem Rastelement 134 aufbringen kann. Das Rastelement 134 weist eine abgebogene Rastkante 140 auf, mit welcher das Rastelement 134 in der eingesetzten Stellung in der Ausnehmung 127 des Gehäuseteils 110 einhakt, wie in Fig. 14 zu erkennen ist. Die Rastkante 140 ist hier in einem 90°-Winkel zu dem übrigen Bereich des Rastelements 134 abgebogen.
Beim Einsetzen des Halterahmens 111 in das Gehäuseteil 110 in Einsetzrichtung E gelangen zunächst die Federelemente 118 in Kontakt mit den Auflageabschnitten 117 und werden genauso wie bei den in Fig. 3 bis 11 gezeigten Ausgestaltungen gespannt. Sobald auch die Flanschabschnitte 119 des Halterahmens 111 auf den Auflageabschnitten 117 aufliegen, werden durch die Federkraft der Federelemente 139 die Rastelemente 134 mit ihrer Rastkante 140 in die jeweilige Ausnehmung 127 an dem Gehäuseteil 110 eingeschoben und können dort hinterhaken, um eine Befestigung und damit eine Verrastung zwischen dem Halterahmen 111 und dem Gehäuseteil 110 in der eingesetzten Stellung ausbilden zu können. Diese Verrastung ist durch eine manuelle Verschwenkbewegung der Betätigungshebel 135 wieder lösbar.
Bei allen hier in den Fig. 1 bis 14 gezeigten Ausgestaltungen bilden die Federelemente 118 sowohl eine elektrische Kontaktierung, insbesondere eine PE-Kontaktierung zwischen dem Halterahmen 111 und dem Gehäuseteil 110 aus und in der eingesetzten Stellung üben sie gleichzeitig zumindest eine Druckkraft D auf die Verriegelungselemente 126 aus, um diese sicher in der jeweiligen Ausnehmung 127 halten zu können, damit kein unbeabsichtigtes Lösen des Halterahmens 111 von dem Gehäuseteil 110 erfolgen kann. Die von den gespannten Federelementen 118 aufgebrachte Druckkraft D wirkt dabei entgegen der Einsetzrichtung E, wodurch die Verriegelungselemente 126 gegen eine Oberkante 143 der jeweiligen Ausnehmung 127 des Gehäuseteils 110 gedrückt werden.
Alle hier gezeigten Halterahmen 111 weisen einen Aufnahmeraum 141 auf, in welchen vorzugsweise mehrere Kontakteinsätze eingesetzt werden können.

Bezugszeichenliste

100: Baugruppe
110: Gehäuseteil
111: Halterahmen
112: Aufnahmeöffnung
113: Stirnseitenwand
114: Stirnseitenwand
115: Längsseitenwand
116: Längsseitenwand
117: Aufnahmeabschnitt
118: Federelement
119: Flanschabschnitt
120: Befestigungsabschnitt
121: Freier Endabschnitt
122: Erster Schenkel
123: Zweiter Schenkel
124: Bogenförmiger Abschnitt
125: Rastlasche
126: Verriegelungselement
127: Ausnehmung
128: Innenfläche
129: Freies Ende
130: Freies Ende
131: Öffnung
132: Werkzeugaufnahmebereich
133: Rastlasche
134: Rastelement
135: Betätigungshebel
136: Schwenkachse
137: Öffnung
138: Griffabschnitt
139: Federelement
140: Rastkante
141: Aufnahmeraum
142: Bogenförmiger Abschnitt
143: Oberkante

E: Einsetzrichtung
D: Druckkraft

Claims

Baugruppe (100) eines Steckverbinderteils, mit
- einem Halterahmen (111), welcher einen Aufnahmeraum (141) zum Aufnehmen mindestens eines Kontakteinsatzes aufweist und welcher mindestens einen Flanschabschnitt (119) aufweist,

- einem Gehäuseteil (110), welches eine Aufnahmeöffnung (112), in die der Halterahmen (111) in eine Einsetzrichtung (E) einsetzbar ist, und welches mindestens einen in der Aufnahmeöffnung (112) ausgebildeten Auflageabschnitt (117) aufweist, und

- mindestens einem Verriegelungselement (126), welches an dem Halterahmen (111) angeordnet ist, wobei das Verriegelungselement (126) in einer eingesetzten Stellung in Eingriff mit dem Gehäuseteil (110) ist, um den Halterahmen (111) an dem Gehäuseteil (110) zu verriegeln,
dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe ferner
- mindestens ein Federelement (118), welches an dem mindestens einen Flanschabschnitt (119) angeordnet ist und welches zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem Halterahmen (111) und dem Gehäuseteil (110) in der eingesetzten Stellung auf dem mindestens einen Auflageabschnitt (117) aufliegt und in einen gespannten Zustand überführt ist, umfasst.
Baugruppe (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (118) einen freien Endabschnitt (121) aufweist, welcher sich in einem entspannten Zustand des Federelements (118) in einem Winkel 10° ≤ α ≤ 40° zu dem Flanschabschnitt (119) erstreckt.
Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (118) S-förmig gebogen ausgebildet ist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (118) ein Stanzbiegeteil ist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (118) aus einem federelastischen, elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (118) an dem Flanschabschnitt (119) mittels einer Rastverbindung befestigt ist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuseteil (110) mindestens eine Ausnehmung (127) ausgebildet ist, in welche in der eingesetzten Stellung das Verriegelungselement (126) zumindest bereichsweise eingreift.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (126) einen Werkzeugaufnahmebereich (132) zur Überführung des Verriegelungselements (126) von einer verriegelten Position in eine entriegelte Position aufweist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (126) in Form eines Drahtkörpers ausgebildet ist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (126) aus einem Blechstreifen ausgebildet ist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (126) aus einem verschiebbar gelagerten Rastelement (134) und einem Betätigungshebel (135) ausgebildet ist, wobei das Rastelement (134) mittels des Betätigungshebels (135) in eine verriegelte Position und in eine entriegelte Position überführbar ist.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verriegelungselement (126) und das mindestens eine Federelement (118) aus zueinander separaten Bauteilen ausgebildet sind.
Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verriegelungselement (126) und das mindestens eine Federelement (118) in Form eines einstückigen Bauteils ausgebildet sind.
Steckverbinderteil eines Steckverbinders, mit einer Baugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und mit mindestens einem in dem Aufnahmeraum (142) des Halterahmens (111) eingesetzten Kontakteinsatzes.
Elektronisches Gerät, mit mindestens einer nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildeten Baugruppe (100) und/oder mit mindestens einem Steckverbinderteil nach Anspruch 14.