WO2019138047A1 - Steckverbinderanordnung - Google Patents

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WO2019138047A1 PCT/EP2019/050649 EP2019050649W WO2019138047A1 WO 2019138047 A1 WO2019138047 A1 WO 2019138047A1 EP 2019050649 W EP2019050649 W EP 2019050649W WO 2019138047 A1 WO2019138047 A1 WO 2019138047A1
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Herbert Plate
Manuel Blauscheck
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Kostal Kontakt Systeme Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a connector assembly with a first
  • Connector part which has a plurality of arranged on a printed circuit board first contact elements, and with a second connector part which is attachable to the first connector part and which holds on a base body a plurality of second contact elements which are electrically and mechanically connectable to the first contact elements of the first connector part.
  • the first contact elements of the first connector part are often both electrically and mechanically connected to the circuit board, which, for example, by inserting end portions of the first
  • the first connector part can be connected to the second connector part in a simple and reliable manner.
  • accidental disconnection of the two connector parts should be able to be safely prevented.
  • locking elements are known, the
  • the invention thus provides on the printed circuit board fixed punched bent parts, the spring via mechanical locking connections to the second
  • the spring arms can either be formed on the stamped and bent parts or formed on the main body of the second connector part or arranged; the associated recesses can be provided either on the main body or on the stamped and bent parts.
  • the second solution according to the invention represents a kinematic reversal of the first solution according to the invention and vice versa.
  • stamped bent part is to be understood here in a broad sense, as a sheet metal part formed by stamping, at least one
  • the attachment of the stamped and bent parts to the printed circuit board can take place, for example, through press-fit zones, which are integrally formed on angled fastening strips of the stamped and bent parts.
  • the fastening strips preferably form simple soldering surfaces, which are soldered to contact surfaces or printed conductors on the surface of the printed circuit board.
  • FIG. 1 shows a first connector arrangement
  • FIG. 2 stamped bent parts of the first connector arrangement
  • FIG. 3 shows a side view of the first connector arrangement
  • Figure 4 is a sectional view of the first connector assembly.
  • FIG. 5 shows a second connector arrangement
  • Figures 1 to 4 illustrate a first embodiment of a
  • FIG. 1 shows a first connector part 10, which is arranged on a printed circuit board 50 and is connected to a second connector part 20. From the second connector part 20 go from several connecting lines 60, which are electrically connected to not visible in the figure 1 contact elements of the second connector part 20. Furthermore, in FIG. 1, in addition to the connector parts 10, 20, one of two existing stamped and bent parts 40a, 40b can be seen, which are shown together in FIG. 2 as individual parts.
  • the two stamped and bent parts 40a, 40b are mirror-symmetrical to one another and each have a vertical frame section 46, in each of which a rectangular spring arm 42a, 42b is arranged in a rectangular recess 47. Each spring arm 42a, 42b is connected at its upper and lower edge via a short and narrow metal strip 45 to the frame portion 46 and so mounted pivotably against the frame portion 46.
  • Each stamped and bent part 40a, 40b has at the bottom of its
  • Frame portion 46 a narrow fastening strip 41 which is bent at right angles to the frame portion 46.
  • the mounting strips 41 are on the surface 52 of the circuit board 50 and serve to secure the stamped and bent parts 40a, 40b. Preference is given to the stamped and bent parts 40a, 40b, comparable with electronic SMD components, with (not here
  • soldered pads or traces on the surface 52 of the circuit board 50 soldered pads or traces on the surface 52 of the circuit board 50.
  • the fastening strips 41 on its underside (not shown here) have Einpresszonen and in (also not shown) bores of the circuit board 50 may be used.
  • FIG. 3 shows the plug connector arrangement shown in FIG. 1 in a side view.
  • FIG. 4 shows a sectional view A - A through FIG. 3, whereby further details of the plug connector arrangement can be seen.
  • the figure 4 illustrates that the first connector part 10th
  • first contact elements 12 are held by a contact carrier 14 made of plastic and that designed as tabs front portions of the first contact elements 12 in than sockets formed second contact elements 22 of the second connector part 20 are inserted.
  • the second contact elements 22 are with out of the
  • Connector part 20 led out leads 60 electrically connected and are held by an insulating body 30.
  • the main body 30 has at its two side surfaces parallel to the second contact elements 22 each have a latching recess 32a, 32b.
  • latching recess 32a, 32b When assembled connector parts 10, 20, as shown in Figures 1 to 4, in each case one end portion of the spring arms 42a, 42b of the two stamped and bent parts 40a, 40b, the functionally latching hooks 44a, 44b formed in the locking recesses 32a, 32b. Since the stamped and bent parts 40a, 40b are mechanically fixedly connected to the printed circuit board 50, thereby the second connector part 20 via the spring arms 42a, 42b both relative to
  • Printed circuit board 50 and fixed relative to the first connector part 10.
  • FIG. 5 An alternative embodiment of the connector assembly is indicated by the figures 5 and 6. This variant differs from the embodiment described above in that the stamped and bent parts 40c, 40d here have no spring arms but instead latching recesses 49a, 49b.
  • a preferably metallic connecting element 24 is arranged, which forms a U-shaped bracket, which engages over the base body 30 and on the Side surfaces spring arms 25a, 25b are formed, which each form a cranked portion 26.
  • Connector part 10 fixed.

Abstract

Beschrieben wird eine Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinderteil, welches mehrere an einer Leiterplatte angeordnete erste Kontaktelemente aufweist, und mit einem zweiten Steckverbinderteil, das an das erste Steckverbinderteil anfügbar ist und das an einem Grundkörper mehrere zweite Kontaktelemente hält, die mit den ersten Kontaktelementen des ersten Steckverbinderteils elektrisch und mechanisch verbindbar sind. Beidseitig des ersten Steckverbinderteils sind Stanzbiegeteile mit der Leiterplatte verbunden. Beim Verbinden der Steckverbinderteile werden über Federarme zwischen dem zweiten Steckverbinderteil und den Stanzbiegeteilen mechanische Rastverbindungen hergestellt.

Description

Steckverbinderanordnung
Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung mit einem ersten
Steckverbinderteil, welches mehrere auf einer Leiterplatte angeordnete erste Kontaktelemente aufweist, und mit einem zweiten Steckverbinderteil, das an das erste Steckverbinderteil anfügbar ist und das an einem Grundkörper mehrere zweite Kontaktelemente hält, die mit den ersten Kontaktelementen des ersten Steckverbinderteils elektrisch und mechanisch verbindbar sind.
Derartige Steckverbinderanordnungen sind in vielen Ausführungen bekannt.
Die ersten Kontaktelemente des ersten Steckverbinderteils sind dabei oftmals sowohl elektrisch als auch mechanisch mit der Leiterplatte verbunden, was beispielsweise durch Einsetzen von Endabschnitten der ersten
Kontaktelemente in Ausnehmungen der Leiterplatte und anschließendem Verlöten mit Leiterbahnen der Leiterplatte erreicht werden kann.
Erforderlich ist bei solchen Steckverbinderanordnungen, dass das erste Steckverbinderteil mit dem zweiten Steckverbinderteil auf einfache und funktionssichere Weise verbunden werden kann. Insbesondere soll ein versehentliches Trennen der beiden Steckverbinderteile sicher verhindert werden können. Hierzu sind Verriegelungselemente bekannt, die
beispielsweise durch verschiebbare Gehäuseteile der Steckverbinderteile realisiert sind. Diese können, je nach Ausführung der Gehäuseteile, relativ aufwendig herzustellen sein.
Es stellte sich die Aufgabe, eine Steckverbinderanordnung zu schaffen, bei der das zweite Steckverbinderteil auf einfache Weise mit dem auf einer Leiterplatte angeordneten ersten Steckverbinderteil verrastbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß erstens dadurch gelöst, dass beidseitig neben dem ersten Steckverbinderteil jeweils ein Stanzbiegeteil auf der Leiterplatte befestigt ist, und die Stanzbiegeteile jeweils einstückig einen parallel zur Oberfläche der Leiterplatte beweglichen Federarm ausbilden, und dass beim Verbinden des ersten und des zweiten Steckverbinderteils jeweils ein Abschnitt jedes Federarms in jeweils einer Rastausnehmung des
Grundkörpers einrastet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zweitens dadurch gelöst, dass beidseitig neben dem ersten Steckverbinderteil jeweils ein Stanzbiegeteil auf der Leiterplatte befestigt ist, welche jeweils eine Rastausnehmung aufweisen, und dass der Grundkörper beidseitig seitlich angeformte oder angeordnete
Federarme aufweist, die bei vollständig verbundenen Steckverbinderteilen mit den Rastausnehmungen der Stanzbiegeteile verrasten.
Die Erfindung sieht somit auf der Leiterplatte befestigte Stanzbiegeteile vor, die über Federarme mechanische Rastverbindungen zum zweiten
Steckverbinderteil hersteilen können, und so das zweite Steckverbinderteil relativ zur Leiterplatte und damit auch relativ zum ersten Steckverbinderteil fixieren.
Die Federarme können dabei entweder an den Stanzbiegeteilen angeformt oder am Grundkörper des zweiten Steckverbinderteils angeformt oder angeordnet sein; die zugehörigen Rastausnehmungen können entweder am Grundkörper oder an den Stanzbiegeteilen vorgesehen werden. Die zweite erfindungsgemäße Lösung stellt dabei eine kinematische Umkehrung der ersten erfindungsgemäßen Lösung dar und umgekehrt.
Der Begriff Stanzbiegeteil soll hier in einem weiten Sinne verstanden werden, als ein durch Stanzen geformtes Blechteil, welches wenigsten einen
rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig abgebogenen Abschnitt aufweist. Hierbei soll es unerheblich sein, ob das Abbiegen zugleich mit dem Stanzen oder in einem nachfolgenden Arbeitsschritt erfolgt. Die Befestigung der Stanzbiegeteile an der Leiterplatte kann etwa durch Einpresszonen erfolgen, die an abgewinkelt angeformten Befestigungsstreifen der Stanzbiegeteile angeformt sind. Bevorzugt bilden die Befestigungsstreifen einfache Lötflächen aus, die mit Kontaktflächen oder Leiterbahnen auf der Oberfläche der Leiterplatte verlötet werden.
Die Befestigung des Grundkörpers des zweiten Steckverbinderteils an auf der Leiterplatte angeordneten Stanzbiegeteilen durch Federarme, welche Rastverbindungen hersteilen, ermöglicht auf einfache Weise eine sichere Fixierung des zweiten Steckverbinderteils an der Leiterplatte und zugleich auch an dem an der Leiterplatte angeordneten ersten Steckverbinderteil. Vorteilhafterweise werden dazu keinerlei Rastelemente am ersten
Steckverbinderteil benötigt.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden. Es zeigen
Figur 1 eine erste Steckverbinderanordnung,
Figur 2 Stanzbiegeteile der ersten Steckverbinderanordnung,
Figur 3 eine Seitenansicht der ersten Steckverbinderanordnung,
Figur 4 eine Schnittansicht der ersten Steckverbinderanordnung.
Figur 5 eine zweite Steckverbinderanordnung,
Figur 6 Stanzbiegeteile der zweiten Steckverbinderanordnung.
Die Figuren 1 bis 4 stellen ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäß ausgeführten Steckverbinderanordnung dar. Die Figur 1 zeigt ein erstes Steckverbinderteil 10, welches auf einer Leiterplatte 50 angeordnet ist und mit einem zweiten Steckverbinderteil 20 verbunden ist. Von dem zweiten Steckverbinderteil 20 gehen mehrere Anschlussleitungen 60 ab, die mit in der Figur 1 nicht erkennbaren Kontaktelementen des zweiten Steckverbinderteils 20 elektrisch verbunden sind. Des Weiteren ist in der Figur 1 neben den Steckverbinderteilen 10, 20 eines von zwei vorhandenen Stanzbiegeteilen 40a, 40b erkennbar, die in der Figur 2 als Einzelteile gemeinsam dargestellt sind. Die beiden Stanzbiegeteile 40a, 40b sind zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet und weisen jeweils einen senkrechten Rahmenabschnitt 46 auf, in dem jeweils ein rechteckförmiger Federarm 42a, 42b in einer rechteckförmigen Ausnehmung 47 angeordnet ist. Jeder Federarm 42a, 42b ist an seiner oberen und unteren Kante über einen kurzen und schmalen Metallstreifen 45 mit dem Rahmenabschnitt 46 verbunden und so gegen den Rahmenabschnitt 46 verschwenkbar gelagert. Jedes Stanzbiegeteil 40a, 40b weist an der Unterseite seines
Rahmenabschnitts 46 einen schmalen Befestigungsstreifen 41 auf, der gegen den Rahmenabschnitt 46 rechtwinklig abgebogen ist.
Bei der montierten Steckverbinderanordnung liegen die Befestigungsstreifen 41 auf der Oberfläche 52 der Leiterplatte 50 auf und dienen zur Befestigung der Stanzbiegeteile 40a, 40b. Bevorzugt sind dazu die Stanzbiegeteile 40a, 40b, vergleichbar mit elektronischen SMD-Bauteilen, mit (hier nicht
dargestellten) Kontaktflächen oder Leiterbahnen auf der Oberfläche 52 der Leiterplatte 50 verlötet. Alternativ können die Befestigungsstreifen 41 auf ihrer Unterseite (hier nicht dargestellte) Einpresszonen aufweisen und in (ebenfalls nicht dargestellte) Bohrungen der Leiterplatte 50 eingesetzt sein.
Die Figur 3 zeigt die in der Figur 1 dargestellte Steckverbinderanordnung in einer Seitenansicht. Die Figur 4 wiederum zeigt eine Schnittansicht A - A durch die Figur 3, wodurch weitere Details der Steckverbinderanordnung erkennbar werden.
Die Figur 4 verdeutlicht, dass die zum ersten Steckverbinderteil 10
gehörenden ersten Kontaktelemente 12 von einem Kontaktträger 14 aus Kunststoff gehalten werden und dass die als Flachstecker ausgebildeten vorderen Abschnitte der ersten Kontaktelemente 12 in als Steckhülsen ausgebildete zweite Kontaktelemente 22 des zweiten Steckverbinderteils 20 eingesetzt sind. Die zweiten Kontaktelemente 22 sind mit aus dem
Steckverbinderteil 20 herausgeführten Anschlussleitungen 60 elektrisch verbunden und werden von einem isolierenden Grundkörper 30 gehalten.
Der Grundkörper 30 weist an seinen beiden Seitenflächen parallel zu den zweiten Kontaktelementen 22 jeweils eine Rastausnehmung 32a, 32b auf. Bei zusammengefügten Steckverbinderteilen 10, 20, wie in den Figuren 1 bis 4 dargestellt, ist jeweils ein Endabschnitt der Federarme 42a, 42b der beiden Stanzbiegeteil 40a, 40b, die funktionell Rasthaken 44a, 44b ausbilden, in die Rastausnehmungen 32a, 32b eingefedert. Da die Stanzbiegeteile 40a, 40b mechanisch fest mit der Leiterplatte 50 verbunden sind, ist dadurch das zweite Steckverbinderteil 20 über die Federarme 42a, 42b sowohl relativ zur
Leiterplatte 50 als auch relativ zum ersten Steckverbinderteil 10 fixiert.
Ein unbeabsichtigtes Trennen der beiden Steckverbinderteile 10, 20 durch Herausfallen oder Herausziehen über die Anschlussleitungen 60 ist dadurch ausgeschlossen. Ein beabsichtigtes Trennen der beiden Steckverbinderteile 10, 20 ist durch eine gleichzeitig erfolgende Druckeinwirkung auf zwei
Betätigungsabschnitte 43 der Federarme 42a, 42b möglich, durch die die Rasthaken 44a, 44b gegen die Federkraft der Federarme 42a, 42b aus den Rastausnehmungen 32a, 32b herausbewegt werden können.
Eine alternative Ausführung der Steckverbinderanordnung ist durch die Figuren 5 und 6 angedeutet. Diese Variante unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführung dadurch, dass die Stanzbiegeteile 40c, 40d hier keine Federarme sondern statt dessen Rastausnehmungen 49a, 49b aufweisen.
Am Grundkörper 30 des zweiten Steckverbinderteils 20 ist ein vorzugweise metallenes Verbindungselement 24 angeordnet, welches einen u-förmigen Bügel ausbildet, der den Grundkörper 30 übergreift und an dessen Seitenflächen Federarme 25a, 25b angeformt sind, welche jeweils einen gekröpften Abschnitt 26 ausbilden. Beim Verbinden der Steckverbinderteile 10, 20 rasten diese Abschnitte 26 in die Rastausnehmungen 49a, 49b der
Stanzbiegeteile 40c, 40d ein.
Auch hier entsteht über das Verbindungselement 24 und die Stanzbiegeteile 40c, 40d eine mechanische Verbindung zwischen dem Grundkörper 30 des zweiten Steckverbinderteils 20 und einer (hier nicht dargestellten) Leiterplatte, welche das zweiten Steckverbinderteils 20 zugleich relativ zum ersten
Steckverbinderteil 10 fixiert.
Bezugszeichen erstes Steckverbinderteil erste Kontaktelemente
Kontaktträger
zweites Steckverbinderteil zweite Kontaktelemente
Verbindungselementa, 25b Federarme
(gekröpfter) Abschnitt
Grundkörper
a, 32b Rastausnehmunga, 40b, 40c, 40d Stanzbiegeteil
Befestigungsstreifena, 42b Federarm
Betätigungsabschnittea, 44b Rasthaken (Abschnitt)
Metallstreifen
Rahmenabschnitt
Ausnehmung
a, 49b Rastausnehmung
Leiterplatte
Oberfläche
Anschlussleitungen

Claims

Patentansprüche
1 Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinderteil (10), welches mehrere an einer Leiterplatte (50) angeordnete erste Kontaktelemente (12) aufweist, und mit einem zweiten Steckverbinderteii (20), das an das erste
Steckverbinderteil (10) anfügbar ist und das an einem Grundkörper (30) mehrere zweite Kontaktelemente (22) hält, die mit den ersten
Kontaktelementen (12) des ersten Steckverbinderteils (10) elektrisch und mechanisch verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig neben dem ersten Steckverbinderteil (10) jeweils ein Stanzbiegeteil (40a, 40b, 40c, 40d) auf der Leiterplatte (50) befestigt ist, und die Stanzbiegeteile (40a, 40b, 40c, 40d) jeweils einstückig einen parallel zur Oberfläche (52) der Leiterplatte (50) beweglichen Federarm (42a 42b) ausbilden, und dass beim Verbinden des ersten und des zweiten Steckverbinderteils (10, 20) jeweils ein Abschnitt (44a, 44b) jedes Federarms (42a, 42b) in jeweils einer Rastausnehmung (32a, 32b) des Grundkörpers (30) ein rastet.
2. Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinderteil (10), welches mehrere an einer Leiterplatte (50) angeordnete erste Kontaktelemente (12) aufweist, und mit einem zweiten Steckverbinderteil (20), das an das erste Steckverbinderteil (10) anfügbar ist und das an einem Grundkörper (30) mehrere zweite Kontaktelemente (22) hält, die mit den ersten
Kontaktelementen (12) des ersten Steckverbinderteils (10) elektrisch und mechanisch verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig neben dem ersten Steckverbind erteil (10) jeweils ein Stanzbiegeteil (40a, 40b 40c, 40d) auf der Leiterplatte (50) befestigt ist, welche jeweils eine Rastausnehmung (49a, 49b) aufweisen, und dass der Grundkörper (30) beidseitig seitlich angeformte oder angeordnete Federarme (25a. 25b) aufweist, die bei vollständig
verbundenen Steckverbinderteiien (10, 20) mit den Rastausnehmungen (49a, 49b) der Stanzbiegeteile (40a, 40b, 40c, 40d) verrasten.
3. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Abschnitte der Federarme (42a, 42b) als
Rasthaken (44a, 44b) oder als gekröpfte Abschnitte (26) ausgebildet sind.
4. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (30) eine metallenes Verbindungselement (24) mit zwei einstückig angeformten Federarmen (25a, 25b) angeordnet ist.
5. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet dass die Stanzbiegeteile (40a, 40b, 40c, 40d) auf der Oberfläche (52) der Leiterplatte (50) aufgelötet sind.
6. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzbiegeteile (40a, 40b, 40c, 40d)
Einpresszonen aufweisen, die in Bohrungen der Leiterplatte (50) eingesetzt sind.
7. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die beidseitig neben dem ersten Steckverbinderteil (10) angeordneten Stanzbiegeteile (40a, 40b, 40c, 40d) relativ zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
PCT/EP2019/050649 2018-01-12 2019-01-11 Steckverbinderanordnung WO2019138047A1 (de)

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