DE10321348A1

DE10321348A1 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE10321348A1
Application number: DE10321348A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Lappöhn
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: DE10321348B4; US20040229519A1; US7021975B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Steckverbinder mit einem Gehäuse (1), insbesondere eine Messer- oder Federleiste, wobei das Gehäuse (1) mit Einsteckkammern (3) zum Einstecken von elektrischen Kontaktelementen (2a, b) versehen ist. Um unterschiedliche Kontaktelemente (2a, b) in ein und dieselbe Einsteckkammer (3) im Gehäuse (1) einstecken zu können, ist diese Einsteckkammer zur Aufnahme unterschiedlicher Einsteckbereiche (4a, b) ausgebildet.

Description

Die Erfindung findet Anwendung für Steckverbinder deren Gehäuse wenigstens eine Einsteckkammer zur Aufnahme von Kontaktelementen aufweist.

Steckverbinder mit einem Gehäuse sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Dabei sind in dem Gehäuse üblicherweise mehrere elektrische Kontaktelemente in mehreren zueinander parallelen Reihen in dem Gehäuse angeordnet, zum Beispiel 96 elektrische Kontaktelemente in drei Reihen. Diese Steckverbinder entsprechen bestimmten DIN-Normen.

Das Gehäuse besteht in bekannter Weise aus einem Spritzgussteil aus Kunststoff in das die elektrischen Kontaktelemente eingesteckt werden. Diese elektrischen Kontaktelemente können derart ausgebildet sein, dass sie einenends von einer Seite her vollständig in das Gehäuse eingesteckt und dort in Form einer Feder ausgebildet sind, in die von der anderen Seite her ein weiteres elektrisches Kontaktelement, das in das Gehäuse eingesteckt wird, in Eingriff gebracht werden kann. Anderenends ragen die elektrischen Kontaktelemente über das Gehäuse hinaus.

Des Weiteren ist es bekannt, dass die über das Gehäuse hinausragenden Abschnitte der Kontaktelemente in dem gleichen Steckverbinder für jeweils spezifische Erfordernisse unterschiedlich lang ausgebildet sind. So können kurze Kontaktelemente mit einem Kontaktbereich, die nur wenig über das Gehäuse hinausstehen, oder längere Kontaktelemente, deren Kontaktbereich ein Führungsabschnitt vorgeordnet ist, vorgesehen sein.

Aus Stabilitätsgründen werden die "langen" Kontaktelemente aus einem stärkeren Blechzuschnitt, das heißt mit größerer Dicke, in an sich bekannter Weise gefertigt als die "kurzen" Kontaktelemente.

Dabei verfügen die elektrischen Kontaktelemente über einen Einsteckbereich, der in eine entsprechende Einsteckkammer in dem Gehäuse eingeschoben wird und dort formschlüssig gehalten ist. Aufgrund der unterschiedlichen Materialstärken von kurzen und langen Kontaktelementen unterscheiden sich auch diese Einsteckbereiche der Kontaktelemente, so dass für unterschiedliche Kontaktelemente unterschiedliche Einsteckkammern in dem Gehäuse ausgebildet sein müssen.

Dabei ist es bekannt, dass alle Einsteckkammern eines Gehäuses eines Steckverbinders denselben Querschnitt bzw. dieselbe Formgebung aufweisen und nur in den anderen Einsteckkammern, in denen später Kontaktelemente mit einer anderen Querschnittsform im Einsteckbereich eingesteckt werden sollen, in einem weiteren Bearbeitungsschritt, z.B. Materialabtrag durch Ausfräsen, eine andere Querschnittsform ausgebildet wird.

Dies ist mit erheblichen Kosten durch den zusätzlichen Bearbeitungsschritt verbunden und kann auch zu Ungenauigkeiten in der Passgenauigkeit führen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist der Fachmann vor die Aufgabe gestellt, einen Steckverbinder dahingehend zu verbessern, dass ohne weitere Bearbeitungsschritte unterschiedliche Kontaktelemente in den Steckverbinder eingesteckt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Steckverbinder mit wenigstens einer Einsteckkammer, der die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 8.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass die mehreren Einsteckkammern im Gehäuse eines Steckverbinders bereits bei dessen Herstellung, also insbesondere in einem Spritzgussverfahren für ein Kunststoffgehäuse, derart ausgebildet werden, dass in jede Einsteckkammer jeweils Kontaktelemente mit unterschiedlicher Querschnittsform im Einsteckbereich eingesteckt werden können. Dabei ist die Form, insbesondere der Querschnitt in Draufsicht auf das Gehäuse betrachtet, der Einsteckkammer im Rahmen der Erfindung beliebig wählbar, wird jedoch vorzugsweise wie im Folgenden beschrieben ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Einsteckkammer einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben, wobei in der Wandung der Einsteckkammer unterschiedliche Kanten, Schultern oder Vorsprünge ausgebildet sind, die das Einstecken unterschiedlicher Einsteckbereiche verschiedener Kontaktelemente in der jeweils gewünschten Ausrichtung ermöglichen.

Bevorzugt ist der Steckbereich des einen Kontaktelementes dünner als der Steckbereich des anderen Kontaktelementes ausgebildet

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass alle Einsteckkammern im Gehäuses des Steckverbinders die gleiche Formgebung aufweisen, so dass die Herstellung erleichtert ist und unterschiedliche Kontaktelemente mit jeweils unterschiedlichen Einsteckbereichen ohne zusätzliche Nacharbeiten in dieselbe Einsteckkammer einsteckbar sind.

Vorzugsweise können wenigstens zwei unterschiedliche Kontaktelemente in je eine Einsteckkammer eines Steckverbinders wahlweise eingesteckt werden, wobei die Kontaktelemente jeweils einen unterschiedlich breit und/oder dick gehaltenen Einsteckbereich aufweisen. Bei entsprechender Gestaltung der Einsteckkammer können aber auch drei oder mehrere verschiedene Kontaktelemente, je nach den spezifischen Anforderungen an den Steckverbinder, wahlweise in diesen eingesteckt werden.

In vorteilhafter Weise hat der Einsteckbereich eines elektrischen Kontaktelements in axialer Richtung in dessen Längserstreckung gesehen einen rechteckigen Querschnitt. Dies ergibt sich daraus, dass die elektrischen Kontaktelemente in an sich bekannter Weise in einem Stanzvorgang aus einem Blechzuschnitt erhalten werden, so dass dieser Einsteckbereich die Dicke des ursprünglichen Blechzuschnitts hat.

Für vorgenannte Kontaktelemente ist eine rechteckige oder quadratische Einsteckkammer mit zueinander korrespondierenden Nuten an ihren einander gegenüberliegenden Seiten versehen, so dass beim Einstecken jedes Kontaktelementes dieser rechteckige Einsteckbereich in die Nuten in Eingriff gebracht wird und dort mittels Formschluss gehalten ist. Dabei können an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten der Einsteckkammer jeweils mehrere unterschiedliche, zueinander korrespondierende, Nuten angeordnet sein oder auch jeweils paarweise an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine spezifische Nut. Somit könnten zum Beispiel zwei Kontaktelemente mit jeweils unterschiedlichen Einsteckbereichen im 90° Winkel zueinander in die verschiedenen Einsteckkammern eingesteckt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist im Nutgrund einer Nut zu einer Aufnahme eines Einsteckbereichs mit rechteckigem Querschnitt eine weitere, dementsprechend schmalere, Nut eingebracht, wobei diese weitere Nut zur Aufnahme eines schmaleren bzw. dünneren Einsteckbereichs eines anderen Kontaktelements in Bezug auf die ursprünglich eingebrachte Nut dient. Vorzugsweise sind derartige weitere Nuten an zwei einander gegenüberliegenden Nuten an zwei Seiten einer rechteckigen Einsteckkammer ausgebildet. Mit diesen weiteren Nuten ist es möglich, dass in ein und dieselbe Einsteckkammer entweder ein Kontaktelement mit einem Einsteckbereich mit einer großen Breite einsteckbar ist oder in die zusätzlichen schmaleren Nuten ein Kontaktelement mit einem Einsteckbereich mit schmalerem Querschnitt einsteckbar ist. Wird in die Einsteckkammer ein Kontaktelement mit einem breiten Querschnitt eingesteckt, so überdeckt dieser Einsteckbereich die in der ersten Nut eingebrachte weitere schmalere Nut. Die Nuten können über die gesamte Einstecktiefe der Einsteckkammer ausgebildet sein oder nur, in Einsteckeinrichtung gesehen, abschnittsweise.

Auf Grund der erreichbaren Fertigungsgenauigkeiten ist es möglich, den Unterschied in den Breiten oder Dicken der Einsteckbereiche unterschiedlicher Kontaktelemente vorzugsweise im Bereich von 1/10 mm zu wählen, so dass auch spezielle Kontaktelemente, die jeweils aus Blechzuschnitten mit nur geringfügig unterschiedlicher Materialstärke (Dicke) erhalten werden, in die erfindungsgemäße Einsteckkammer eines Gehäuses eines Steckverbinders einsteckbar sind.

Insbesondere ist vorgeschlagen, dass eine erste Art von Kontaktelementen aus einem Blechzuschnitt von 0,3 mm Dicke und eine zweite Art von Kontaktelementen aus einem anderen Blechzuschnitt mit 0,6 mm Dicke bzw. Materialstärke hergestellt werden. Demzufolge haben, in axialer Längsrichtung des Kontaktelements gesehen, die vorzugsweise rechteckigen Einsteckbereiche der jeweiligen Kontaktelemente eine Dicke von 0,3 mm bzw. 0,6 mm.

Das Einbringen der Nuten und der darin angeordneten weiteren schmaleren Nuten in der Wandung einer Einsteckkammer in einem Gehäuse eines Steckverbinders kann, bei der Herstellung von selbigem, im Spritzgussverfahren aus Kunststoff durchgeführt werden.

Somit ist es möglich, eine erste Art von Kontaktelementen mit einem kurzen Kontaktbereich aus einem dünneren Blechzuschnitt und eine zweite Art von Kontaktelementen mit einer langen Übergabezone aus einem stärkeren – dickeren – Blechzuschnitt, als bei Vorgenanntem, der aus Stabilitätsgründen notwendig ist, gemeinsam in einem einzigen Gehäuse eines Steckverbinders, je in einer der Einsteckkammern, einzustecken.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind dem nachfolgenden Beschreibungsteil zu entnehmen, wobei anhand eines schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert ist. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Gehäuse eines Steckverbinders in perspektivischer Draufsicht,
2 eine perspektivische Draufsicht auf einen Teilbereich des Gehäuses nach 1,
3 ein erstes, langes Kontaktelement und
4 ein zweites, kürzeres Kontaktelement.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um das Gehäuse 1 eines Steckverbinders, insbesondere einer Messer- oder Federleiste. Diese Steckverbinder entsprechen bestimmten DIN-Normen, wobei in das Gehäuse 1 unterschiedliche Kontaktelemente 2a und 2b entsprechend den jeweiligen Erfordernissen an den jeweiligen Steckplatz im Gehäuse 1 eingesteckt werden. So können zum Beispiel Kontaktelemente 2a, die einen kurzen Kontaktbereich 6 haben und einen daran unmittelbar anschließenden langen, stiftförmigen Führungsabschnitt 7 aufweisen, oder andere Kontaktelemente 2b, die einen anders geformten, kurzen Kontaktbereich 6b besitzen, zur Anwendung kommen.
Aus Stabilitätsgründen sind die Kontaktelemente 2a mit dem stiftförmigen Führungsabschnitt 7 aus einem stärkeren – dickeren – Material gefertigt als die anderen Kontaktelemente 2b mit kurzem Kontaktbereich 6 um ein Verbiegen des langen Führungsabschnitts 7 beim Aufstecken auf ein weiteres Verbindungselement oder eine Leiterplatte oder eine Platine zu vermeiden.
Um die jeweiligen Kontaktelemente 2a und 2b in dem Gehäuse 1 in gewünschter Lage auszurichten und zu haltern ist an den Kotaktelementen 2a und 2b je ein Einsteckbereich 4a bzw. 4b ausgebildet, der mittels Formschluss in je einer der Einsteckkammern 3 im Gehäuse 1 gehalten ist und ein Herausfallen oder Verrutschen des Kontaktelements 2a, 2b verhindert. Die Details der Kontaktelemente 2a und 2b sind in den 3 bzw. 4 gezeigt.
Dabei haben die Einsteckbereiche 4a eines ersten Kontaktelements 2a eine Materialstärke "a" (Dicke) und die Einsteckbereiche 4b eines weiteren Kontaktelements 2b die Materialstärke "b" (Dicke).
Um ein Kontaktelement 2a oder ein Kontaktelement 2b alternativ in einer einzigen Einsteckkammer 3 einstecken zu können, sind in der Wandung der Einsteckkammer 3, siehe
1 und 2, erste Nuten 5a mit einer Breite "a" entsprechend der Materialstärke "a" des ersten Kontaktelements 2a eingebracht. Diese sind an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Einsteckkammer 3 ausgebildet. Im Nutengrund dieser ersten Nuten 5a sind weitere Nuten 5b entsprechend der Materialstärke "b" des weiteren Kontaktelements 2b eingebracht, wobei der Unterschied zwischen "a" und "b", je nach Anwendungsfall, variabel gehalten ist; so kann z.B. "a" 0,6 mm und "b" 0,3 mm, "a" 0,4 mm und "b" 0,3 mm oder "a" 0,35 mm und "b" 0,15 mm betragen, mit den üblichen Maßtoleranzen; es ist auch jede andere Variante im Bereich von 0,1 mm bis 0,8 mm möglich. Die Nuten 5a, 5b sind hier in der Wandung der Einsteckkammer 3, in Einsteckrichtung 9 gesehen, entsprechend der Länge "L" des Einsteckbereiches 4a des Kontaktelementes 2a, ausgebildet.
Um die unterschiedlichen Einsteckbereiche 4a, 4b der jeweiligen Kontaktelemente 2a, 2b in den Nuten 5a, 5b zu haltern, muss auch die Quererstreckung "Qa", "Qb" der Einsteckbereiche 4a, 4b entsprechend gewählt sein. Das bedeutet, dass der dickere Einsteckbereich 4a, mit der größeren Materialstärke "a", in seiner Quererstreckung "Qa" geringfügig kleiner ist als die Quererstreckung "Qb" (Breite) des Einsteckbereichs 4b. Die entsprechende Dimensionierung der Einsteckbereiche 4a und 4b in ihrer Quererstreckung (Breite) "Qa" bzw. "Qb" ist dem Fachmann beim Ausstanzen der Kontaktelemente 2a, bzw. 2b mitsamt ihrem Einsteckbereich 4a bzw. 4b möglich.
Im eingesteckten Zustand des ersten, langen Kontaktelements 2a liegt dessen Einsteckbereich 4a unmittelbar am Nutgrund der ersten Nut 5a an und überdeckt dabei die im Nutgrund letzterer 5a eingearbeitete weitere Nut 5b. Ist hingegen der Einsteckbereich 4b des weiteren Kontaktelements 2b in die Einsteckkammer 3 des Gehäuses 1 des Steckverbinders eingesteckt, so durchgreift dieser Einsteckbereich 4b die erste Nut 5a und ist formschlüssig in der weiteren, schmaleren Nut 5b gehalten.

1: Gehäuse
2a: Kontaktelemente (lange Ausführung)
2b: Kontaktelemente (kurze Ausführung)
3: Einsteckkammer
4a: Einsteckbereich von Pos. 2a
4b: Einsteckbereich von Pos. 2b
5a: Nuten in Pos. 3 für Pos. 2a
5b: Nuten in Pos. 3 für Pos. 2b
6a: Kontaktbereich von Pos. 2a
6b: Kontaktbereich von Pos. 2b
7: Führungsabschnitt (stiftförmig) von Pos. 2a
8a: Federabschnitt von Pos. 2a
8b: Federabschnitt von Pos. 2b
9: Einsteckrichtung
a: Materialstärke von Pos. 2a (Dicke)
b: Materialstärke von Pos. 2b (Dicke)
Qa: Quererstreckung von Pos. 2a (Breite)
Qb: Quererstreckung von Pos. 2b (Breite)
L: Länge von Pos. 4a

Claims

Steckverbinder mit einem Gehäuse (1), insbesondere eine vielpolige, mehrreihige Messer- oder Federleiste, mit elektrischen Kontaktelementen (2a und 2b) die in das Gehäuse (1) einschiebbar sind, wobei in dem Gehäuse (1) für jedes Kontaktelement (2a, 2b) eine Einsteckkammer (3) ausgebildet ist, deren Querschnitt für die Aufnahme eines Einsteckbereichs des jeweiligen Kontaktelements (2a, 2b) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Einsteckkammern (3) zur Aufnahme unterschiedlicher Einsteckbereiche (4a und 4b) ausgebildet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Kontaktelemente (2a, 2b), insbesondere mit unterschiedlichen Einsteckbereichen (4a, 4b), in dem Steckverbinder einsteckbar sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckbereich (4a, 4b) in axialer Richtung gesehen einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckkammer (3) Nuten (5a) zur Aufnahme des rechteckigen Einsteckbereichs (4a) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Nutgrund der ersten Nut (5a) eine weitere Nut (5b) zur Aufnahme eines Einsteckbereichs (4b) eines anderen Kontaktelements (2b) ausgebildet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied der Quererstreckungen (Qa, Qb) der Einsteckbereiche (4a, 4b) zwischen 0,05 mm und 0,02 mm liegt, vorzugsweise 0,1 mm beträgt.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Art von Kontaktelementen (2a), deren Einsteckbereich (4a) vorzugsweise eine Dicke (a) von 0,3 mm besitzt, und eine zweite Art von Kontaktelementen (2b), deren Einsteckbereich (4b) eine Dicke (b) von 0,6 mm besitzt, in das Gehäuse (1) eingesteckt sind.
Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Art von Kontaktelementen (2a) mit einem kurzen Kontaktbereich (6) und die andere Art von Kontaktelementen (2b) mit einer langen Übergabezone (7) versehen sind.