WO2017072001A1 - Isolierkörper für einen steckverbinder - Google Patents

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Xiafu Wang
Matthias Keil
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Harting Electric Gmbh & Co. Kg
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/42—Securing in a demountable manner
    • H01R13/426—Securing by a separate resilient retaining piece supported by base or case, e.g. collar or metal contact-retention clip
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    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/42—Securing in a demountable manner
    • H01R13/436—Securing a plurality of contact members by one locking piece or operation

Definitions

  • the invention relates to an insulator for a connector, having at least one circumferentially open receptacle for a contact surrounding a receiving space for contact over an angular range which is more than 180 ° and less than 300 °.
  • Such a one-sided open receptacle has the advantage that it is elastic, so that a contact can be inserted into it, which is then held there reliably.
  • the disadvantage is that it may happen that a contact is inserted slightly obliquely when inserting, so that it is then not concentric in the desired position in the recording, but sits diagonally.
  • the object of the invention is to develop an insulating body of the type mentioned in such a way that the mounting safety for the contacts is increased with little effort.
  • an insulating body of the type mentioned at least one peripheral edge of the receptacle in the radial direction of the recording elastic guide web whose wall thickness is greater at the free end than in the region of the connection to the receptacle.
  • the invention is based on the recognition that it is possible in a special embodiment of the guide webs to perform comparatively filigree, without expensive special plastics must be used in the production of the insulator.
  • a guide web thickened at its free end can be reliably shaped in an injection molding process, even if the wall thickness of the guide web is of the order of 0.4 to 0.8 mm.
  • Such a thin guide bar can be provided even in confined spaces.
  • the guide bar ensures that the contact automatically inserts correctly into the open receptacle during insertion. A wrong assembly is prevented.
  • the guide web has at its free end a wall thickness which is between 20% and 70% greater than in the region of the connection to the receptacle. This increase in wall thickness ensures that enough material is present in the region of the free end of the guide web so that it can be reliably injection-molded.
  • two mutually symmetrically opposite guide webs are provided. With two guide webs, a contact, when it is inserted into the insulating body, optimally guided in the recording.
  • the free ends of the two guide webs face each other at a distance which is on the order of 10% to 40% of the diameter of the receptacle.
  • the contact when inserted into the insulating body, presents the receptacle intended for it as almost closed, thereby reducing the risk of misalignment.
  • the guide web is curved. This leads to a uniform contact of the guide bar on the contact.
  • the outer surface of the guide web facing away from the receptacle extends concentrically to the central axis of the receptacle. In this design, the outer surface results in a injection molding advantageous contour of the guide bar.
  • the receiving surface facing the inner surface of the guide web is curved. This design of the inner surface ensures that the inner surface over a large area, so without point contact, rests on the inserted contact.
  • FIG. 1 a perspective view of an insulating body with 15 receptacles for contacts
  • FIG. 2 is a schematic, perspective view of a receptacle for a contact
  • FIG. 3 shows the recording of Figure 2 in a plan view
  • - Figure 4 in a plan view two images, wherein in one of the two shots a contact is inserted;
  • Figure 5 shows the two photographs of Figure 4 in a perspective view.
  • an insulating body 5 is shown for a connector, which is provided with a total of 15 receptacles 10 for (not shown here) contact.
  • the insulator consists of injection-molded plastic.
  • each receptacle 10 surrounds a receiving space 12 into which a contact with a circular cross-section can be inserted.
  • the receptacle encloses the receiving space for an angular range a, which is appreciably greater than 180 °, but less than 300 °.
  • the angle ⁇ is in the range of 210 ° to 240 °.
  • the inner surface 14 of the receptacle has an (at least almost) constant radius of curvature, wherein the radius of curvature substantially corresponds to the radius of the contact to be received in the receiving space 12.
  • the receiving space 12 has slightly smaller dimensions than the cross-section of the male contact, so that the contact slightly widen the receptacle 10 when it is inserted into the receiving space 12.
  • a boundary surface 18 extends here. In the embodiment shown, the two boundary surfaces 18 extend in the same plane.
  • each circumferential edge and also each delimiting surface 18 there is in each case provided a guide web 20 which "extends" the inner surface 14.
  • the gap S between the opposite free ends of the two guide webs 20 is smaller than the distance between the two Peripheral edges 16 of the receptacle 10th
  • the height of the guide webs 20 is slightly more than half the height of Recording 10.
  • the guide webs 20 are designed so that their wall thickness at the free end is greater than in the region of the connection to the receptacle 10th
  • the wall thickness W measured in the radial direction at the free end of the guide webs 20 is on the order of 50% greater than the wall thickness in the region of the transition to the receptacle 10, that is to say in the region of the boundary plane B.
  • the guide webs 20 are aligned such that their inner surface 22 lies within the circular-cylindrical contour K, which corresponds to the outer surface of a contact inserted into the receiving space 12.
  • the maximum wall thickness of the guide webs 20 is in the order of 0.4 to 0.8 mm. In the preferred embodiment, a wall thickness of 0.6 mm is used. Despite this extremely small wall thickness allows the special shape of the guide webs 20 with its thickened "head at the free end, to produce the guide webs 20 to use an injection molding process.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

Ein Isolierkörper (5) für einen Steckverbinder, mit mindestens einer in Umfangsrichtung offenen Aufnahme (10) für einen Kontakt (30), die einen Aufnahmeraum (12) für den Kontakt (30) über einen Winkelbereich (α) umgibt, der mehr als 180° und weniger als 300° beträgt, ist dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Umfangsrand (16) der Aufnahme (10) ein in radialer Richtung der Aufnahme (10) elastischer Führungssteg (20) vorgesehen ist, dessen Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme (10).

Description

Isolierkörper für einen Steckverbinder
Die Erfindung betrifft einen Isolierkörper für einen Steckverbinder, mit mindestens einer in Umfangsrichtung offenen Aufnahme für einen Kontakt, die einen Aufnahmeraum für den Kontakt über einen Winkelbereich umgibt, der mehr als 180° und weniger als 300° beträgt.
Eine solche einseitig offene Aufnahme bietet den Vorteil, dass sie elastisch ist, sodass ein Kontakt in sie eingeschoben werden kann, der dann dort zuverlässig gehalten ist. Nachteilig ist allerdings, dass es unter Umständen vorkommt, dass ein Kontakt beim Einsetzen leicht schräg eingeschoben wird, sodass er sich dann nicht in der gewünschten Position konzentrisch in der Aufnahme befindet, sondern schräg sitzt.
Es wäre grundsätzlich denkbar, zusätzliche Führungselemente im Bereich der Aufnahme vorzusehen, mit denen verhindert werden kann, dass der Kontakt falsch ausgerichtet in den Isolierkörper eingesetzt werden kann. Da allerdings in einem solchen Isolierkörper unter Umständen eine sehr hohe Anzahl von Kontakten eng nebeneinander angeordnet ist, ist der für solche Führungselemente zur Verfügung stehende Bauraum sehr eingeschränkt. Wenn Führungselemente verwendet werden, die aufgrund der Platzprobleme sehr filigran ausgeführt sind, besteht das Problem, dass sie im zur Herstellung des Isolierkörpers verwendeten Spritzgussverfahren nicht zuverlässig abgeformt werden können; zum zuverlässigen Abformen ist eine gewisse Mindestwandstärke notwendig, oder es müssen bei sehr kleinen Wandstärken sehr teure Spezialkunststoffe eingesetzt werden, die auch unter diesen Umständen zuverlässig verarbeitet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Isolierkörper der eingangs genannten Art dahin gehend weiterzubilden, dass die Montagesicherheit für die Kontakte mit geringem Aufwand erhöht ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Isolierkörper der eingangs genannten Art an mindestens einem Umfangsrand der Aufnahme ein in radialer Richtung der Aufnahme elastischer Führungssteg vorgesehen, dessen Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es bei einer speziellen Ausgestaltung der Führungsstege möglich ist, sie vergleichsweise filigran auszuführen, ohne dass bei der Herstellung des Isolierkörpers teure Spezialkunststoffe verwendet werden müssen. Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass ein an seinem freien Ende verdickter Führungssteg zuverlässig in einem Spritzguss- verfahren abgeformt werden kann, selbst wenn die Wandstärke des Führungsstegs in der Größenordnung von 0,4 bis 0,8 mm beträgt. Ein derart dünner Führungssteg kann auch bei beengten Platzverhältnissen vorgesehen werden. Der Führungssteg gewährleistet, dass der Kontakt beim Einschieben automatisch korrekt in die offene Aufnahme eintritt. Eine Fehlmontage ist dadurch verhindert. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Führungssteg an seinem freien Ende eine Wandstärke hat, die zwischen 20 % und 70 % größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme. Diese Zunahme der Wandstärke gewährleistet, dass im Bereich des freien Endes des Führungsstegs genug Material vorhanden ist, damit dieser zuverlässig spritzgegossen werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei einander symmetrisch gegenüberliegende Führungsstege vorgesehen. Mit zwei Führungsstegen wird ein Kontakt, wenn er in den Isolierkörper eingesetzt wird, optimal in die Aufnahme geführt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die freien Enden der beiden Führungs- stege einander in einem Abstand gegenüberliegen, der in der Größenordnung von 10 % bis 40 % des Durchmessers der Aufnahme beträgt. Hierdurch stellt sich dem Kontakt, wenn er in den Isolierkörper eingesetzt wird, die für ihn vorgesehene Aufnahme als nahezu geschlossen dar, wodurch das Risiko einer Fehlausrichtung verringert ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Führungssteg gekrümmt ist. Dies führt zu einer gleichmäßigen Anlage des Führungsstegs am Kontakt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die von der Aufnahme abgewandte Außenfläche des Führungsstegs konzentrisch zur Mittelachse der Aufnahme verläuft. Bei dieser Gestaltung der Außenfläche ergibt sich eine spritzgusstechnisch vorteilhafte Kontur des Führungsstegs. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die der Aufnahme zugewandte Innenfläche des Führungsstegs gekrümmt verläuft. Diese Gestaltung der Innenfläche gewährleistet, dass die Innenfläche großflächig, also ohne Punktkontakt, am eingesetzten Kontakt anliegt.
Eine (zumindest nahezu) vollflächige Berührung zwischen dem Kontakt und der Innenfläche des Führungsstegs ergibt sich, wenn der Krümmungsradius der Innenfläche des Führungsstegs im Wesentlichen dem Radius der Aufnahme entspricht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen: - Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht einen Isolierkörper mit 15 Aufnahmen für Kontakte;
- Figur 2 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht eine Aufnahme für einen Kontakt;
- Figur 3 die Aufnahme von Figur 2 in einer Draufsicht; - Figur 4 in einer Draufsicht zwei Aufnahmen, wobei in eine der beiden Aufnahmen ein Kontakt eingesetzt ist; und
- Figur 5 die beiden Aufnahmen von Figur 4 in einer perspektivischen Ansicht.
In Figur 1 ist ein Isolierkörper 5 für einen Steckverbinder gezeigt, der mit insgesamt 15 Aufnahmen 10 für (hier nicht dargestellte) Kontakt versehen ist. Der Isolierkörper besteht aus spritzgegossenem Kunststoff.
In den Figuren 2 und 3 ist eine der Aufnahmen 10 im Detail gezeigt. Jede Aufnahme 10 umgibt einen Aufnahmeraum 12, in den ein Kontakt mit kreisrundem Querschnitt eingesetzt werden kann. Wie anhand der in Figur 3 eingezeichneten Begrenzungslinien B zu sehen ist, umschließt die Aufnahme den Aufnahmeraum für einen Winkelbereich a, der merklich größer als 180° ist, jedoch weniger als 300° beträgt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Winkel α im Bereich von 210° bis 240°.
Die Innenfläche 14 der Aufnahme hat einen (zumindest nahezu) konstanten Krümmungsradius, wobei der Krümmungsradius im Wesentlichen dem Radius des im Aufnahmeraum 12 aufzunehmenden Kontakts entspricht. Tatsächlich hat der Aufnahmeraum 12 geringfügig kleinere Abmessungen als der Querschnitt des aufzunehmenden Kontakts, sodass der Kontakt die Aufnahme 10 geringfügig elastisch aufweitet, wenn er in den Aufnahmeraum 12 eingeschoben wird. Ausgehend von den beiden Umfangsrändern 16 der Aufnahme 10, also dem Schnitt der Begrenzungsebenen B mit der Aufnahme, erstreckt sich hier jeweils eine Begrenzungsfläche 18. Bei der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die beiden Begrenzungsflächen 18 in derselben Ebene.
Ausgehend von jedem Umfangsrand (und auch jeder Begrenzungsfläche 18) ist jeweils ein Führungssteg 20 vorgesehen, der die Innenfläche 14„verlängert". Anders ausgedrückt: der Spalt S zwischen den einander gegenüberliegenden freien Enden der beiden Führungsstege 20 ist kleiner als der Abstand zwischen den beiden Umfangsrändern 16 der Aufnahme 10.
Wie insbesondere in Figur 2 zusehen ist, ist die Höhe der Führungsstege 20, also ihre Erstreckung entlang der axialen Richtung des Aufnahmeraums 12, kleiner als die Höhe der Aufnahme 10. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Höhe der Führungsstege 20 etwas mehr als die halbe Höhe der Aufnahme 10.
Wie insbesondere in Figur 3 zu sehen ist, sind die Führungsstege 20 so ausgeführt, dass ihre Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme 10.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die in radialer Richtung gemessene Wandstärke W am freien Ende der Führungsstege 20 in der Größenordnung von 50 % größer als die Wandstärke im Bereich des Übergangs zur Aufnahme 10, also im Bereich der Begrenzungsebene B. Wie ebenfalls in Figur 3 gut zu sehen ist, sind die Führungsstege 20 so ausgerichtet, dass ihre Innenfläche 22 innerhalb der kreiszylindrischen Kontur K liegt, die der Außenfläche eines in den Aufnahmeraum 12 eingesetzten Kontaktes entspricht. Anhand der Figuren 4 und 5 wird nun die Funktion der Führungsstege erläutert.
In der jeweils rechten Darstellung in den Figuren 4 und 5 ist zu sehen, dass die Führungsstege 20 im Ausgangszustand, also wenn sich im Aufnahmeraum 12 der Aufnahme 10 kein Kontakt befindet, gegenüber einer kreiszylindrischen Kontur nach innen in den Aufnahmeraum 12 hineinragen. Wenn ein Kontakt 30 in den Aufnahmeraum 12 eingesetzt ist (siehe in den Figuren 4 und 5 die jeweils linke Darstellung), werden die Führungsstege 20 elastisch vom Kontakt nach außen verdrängt (siehe die Pfeile P in Figur 4 links). Hierbei üben die Führungsstege 20 eine Reaktionskraft auf den Kontakt 30 aus, die diesen hin zur von den Führungsstegen 20 abgewandten Seite des Aufnahmeraums 12 beaufschlagt. Somit ist zuverlässig gewährleistet, dass der Kontakt 30 seinen Weg in den Aufnahmeraum 12 hinein findet, auch wenn die Aufnahme 10 den Kontakt nicht vollständig über 360° umschließt, sondern über einen großen Teil seines Umfangs offen ist. Die maximale Wandstärke der Führungsstege 20 liegt in der Größenordnung von 0,4 bis 0,8 mm. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Wandstärke von 0,6 mm verwendet. Trotz dieser extrem geringen Wandstärke ermöglicht es die spezielle Form der Führungsstege 20 mit ihrem verdickten„Kopf am freien Ende, zur Herstellung der Führungsstege 20 ein Spritzgussverfahren zu verwenden. Dies dürfte insbesondere darauf zurückzuführen sein, dass durch den engsten Querschnitt der Spritzgussform, also im Bereich der Anbindung des jeweiligen Führungsstegs an die Aufnahme 10, aufgrund des verdickten freien Endes des Führungsstegs 20 ausreichend Kunststoff strömt und es dort nicht zu einem vorzeitigen Erstarren des Kunststoffs kommt.

Claims

Patentansprüche
1 . Isolierkörper (5) für einen Steckverbinder, mit mindestens einer in Umfangsrichtung offenen Aufnahme (10) für einen Kontakt (30), die einen Aufnahmeraum (12) für den Kontakt (30) über einen Winkelbereich (a) umgibt, der mehr als 180° und weniger als 300° beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Umfangsrand (16) der Aufnahme (10) ein in radialer Richtung der Aufnahme (10) elastischer Führungssteg (20) vorgesehen ist, dessen Wandstärke am freien Ende größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme (10).
2. Isolierkörper (5) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (20) an seinem freien Ende eine Wandstärke hat, die zwischen 20 % und 70 % größer ist als im Bereich der Anbindung an die Aufnahme (10).
3. Isolierkörper (5) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander symmetrisch gegenüberliegende Führungsstege (20) vorgesehen sind.
4. Isolierkörper (5) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der beiden Führungsstege (20) einander in einem Abstand gegenüberliegen, der in der Größenordnung von 10 % bis 40 % des Durchmessers der Aufnahme beträgt.
5. Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (20) gekrümmt ist.
6. Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Aufnahme (10) abgewandte Außenfläche des Führungsstegs (20) konzentrisch zur Mittelachse der Aufnahme (10) verläuft.
7. Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Aufnahme (10) zugewandte Innenfläche (22) des Führungsstegs (20) gekrümmt verläuft.
8. Isolierkörper (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Innenfläche (22) des Führungsstegs (20) im Wesentlichen dem Radius der Aufnahme (10) entspricht.
9. Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (20) eine maximale Wandstärke in der Größenordnung von 0,4 mm bis 0,8 mm hat.
10. Isolierkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus spritzgegossenem Kunststoff besteht.
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