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Dokumentenidentifikation DE19733328A1 04.02.1999
Titel Elektrischer Steckverbinder
Anmelder The Whitaker Corp., Wilmington, Del., US
Erfinder Herrmann, Richard, 64625 Bensheim, DE;
Kilzer, Johann, 63329 Egelsbach, DE
Vertreter Klunker und Kollegen, 80797 München
DE-Anmeldedatum 01.08.1997
DE-Aktenzeichen 19733328
Offenlegungstag 04.02.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.02.1999
IPC-Hauptklasse H01R 31/08
IPC-Nebenklasse H01R 13/405   H01R 13/50   H01R 25/00   
Zusammenfassung Im Automobilbau muß eine Vielzahl von Verbrauchern mit dem gleichen Potential verbunden werden. Ein elektrischer Steckverbinder zur Potentialverteilung besteht im wesentlichen aus einem Kunststoffgehäuse (1) und einem Kontaktelement (2). Das Kontaktelement (2) weist eine Verbindungsleiste (8) und eine Vielzahl von Kontaktteilen (9) auf, die sich auf einer Seite der Verbindungsleiste (8) erstrecken. Das Kontaktelement (2) ist derart in Durchgangsöffnungen (7) durch eine Trennwand (4) des Kunststoffgehäuses (1) angeordnet, daß die Kontaktteile (9) in einem ersten Aufnahmebereich (6) des Kunststoffgehäuses (1) über eine Verbindungsleiste (8) im zweiten Bereich (6) verbunden sind. Die Verbindungsleiste (8) besteht aus mindestens zwei parallel verlaufenden Schenkelteilen (14, 14'), die jeweils über einen gebogenen Mittelteil (18) miteinander verbunden sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere zur Potentialverteilung.

Vor allem für die elektrische Ausrüstung eines Automobils muß eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern mit dem gleichen Potential verbunden werden. Für die Verbindung mit der Masse sind verschiedene Arten von Masseverbindern bekannt. Für den Anschluß von mehreren Verbrauchern am gleichen positiven Potential werden oft Leitungen von einer Hauptleitung abgezweigt und durch mehrfach belegte Crimpverbindungen oder andere Sonderlösungen verbunden. Diese Verbindungen sind an verschiedenen Stellen im Fahrzeug angeordnet. Die verstreute Anordnung und die aufwendige Verbindungstechniken bedingen einen mehrfachen Aufwand für Herstellung und Montage.

Es stellt sich daher die Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Steckverbinder zur Potentialverteilung anzugeben, der kostengünstig aus möglichst wenig Einzelteilen hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere zur Potentialverteilung, mit folgenden Merkmalen: Es ist ein Kunststoffgehäuse mit einem ersten Aufnahmebereich zur Aufnahme eines komplementären Steckverbinders und mit einem den ersten Aufnahmebereich gegenüberliegenden zweiten Bereich vorgesehen, das Kunststoffgehäuse weist eine Trennwand zur Abtrennung des ersten Aufnahmebereichs vom gegenüberliegenden zweiten Bereich auf, das Kunststoffgehäuse weist eine Außenwand auf, die mit der Trennwand einstückig verbunden ist und die den ersten Aufnahmebereich und den zweiten Aufnahmebereich umgibt, die Trennwand weist eine Vielzahl von parallel angeordneten Durchgangsöffnungen auf, die durch die Trennwand hindurch von dem ersten Aufnahmebereich zu dem zweiten Bereich verlaufen, es ist ein Kontaktelement passend zu den Durchgangsöffnungen angeordnet, das Kontaktelement weist eine Verbindungsleiste und eine Vielzahl von Kontaktteilen auf, die sich auf einer Seite der Verbindungsleiste erstrecken, das Kontaktelement ist mit Teilbereichen der Kontaktteile derart in den Durchgangsöffnungen angeordnet, daß die Verbindungsleiste im zweiten Bereich die elektrische Verbindung für die Kontaktteile im ersten Aufnahmebereich bildet, die Kontaktteile erstrecken sich in gleichbleibenden Abständen an mindestens zwei parallel verlaufenden Schenkelteilen der Verbindungsleiste, die jeweils über einen gebogenen Mittelteil miteinander verbunden sind.

Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.

Es ist von Vorteil, daß das Kontaktelement vor dem Einbau im Kunststoffgehäuse möglichst einfach hergestellt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Länge der Biegelinie des gebogenen Mittelteils im Verhältnis zu den Abständen der Kontaktteile an den Schenkelteilen ganzzahlig ist.

Es ist auch von Vorteil, daß das Kontaktelement einfach in das Kunststoffgehäuse eingebaut werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Teilbereiche der Kontaktteile Ausformungen zur Fixierung in den Durchgangsöffnungen der Trennwand aufweisen.

Es ist weiter von Vorteil, daß die Potentialverteilung auf eine möglichst große Anzahl von Leitungen auf möglichst kleinem Platz erreicht werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Kontaktteile sich in gleichbleibenden Abständen an mindestens zwei parallel verlaufenden Schenkelteilen der Verbindungsleiste erstrecken, wobei die Schenkelteile jeweils über einen gebogenen Mittelteil miteinander verbunden sind.

Der elektrische Steckverbinder zur Potentialverteilung besteht im wesentlichen aus zwei einzelnen Teilen: Einem isolierenden Kunststoffgehäuse, das beispielsweise wie ein Steckverbindergehäuse im Spritzgußverfahren hergestellt werden kann, und einem Kontaktelement, das durch Stanzen und Biegen aus einem endlosen Metallband hergestellt werden kann und aus einer Verbindungsleiste mit einer Vielzahl von Kontaktteilen besteht. Die Kontaktteile sind in gleichbleibenden Abständen an einem Trägerstreifen angeordnet. Aus dem endlosen Metallband wird am Ende des Stanzprozesses jeweils pro Steckverbinder ein Kontaktteil von dem Trägerstreifen abgetrennt, der Trägerstreifen wird als Verbindungsleiste verwendet und wird in der richtigen Länge pro Steckverbinder abgeschnitten und durch eine Biegung im Bereich des abgetrennten Kontaktteils zu zwei parallel verlaufenden Schenkelteilen geformt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen elektrischen Steckverbinder zur Potentialverteilung,

Fig. 2 eine Sicht auf die Unterseite des Steckverbinders von Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Steckverbinderanordnung von Fig. 2 entlang der Linie AA und

Fig. 4 eine Sicht auf die Oberseite des Steckverbinders von Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein elektrischer Steckverbinder, insbesondere zur Potentialverteilung, geschnitten in der Steckrichtung dargestellt. Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einem Kunststoffgehäuse 1 und einem Kontaktelement 2. Das Kunststoffgehäuse 1 wird wie ein normales Steckverbindergehäuse aus isolierendem Kunststoff in einem Spritzgußverfahren hergestellt. Das Kunststoffgehäuse 1 weist eine Außenwand 3 und eine Trennwand 4 auf. Die Außenwand 3 ist einstückig verbunden mit der Trennwand 4. Die Trennwand 4 teilt das Kunststoffgehäuse 1 in einen ersten Aufnahmebereich 5 zur Aufnahme eines komplementären Steckverbinders und einen zweiten Bereich 6. Die zwei Bereiche 5, 6 liegen einander gegenüber. Der erste Aufnahmebereich 5 ist beispielsweise wie die Stiftwanne eines bekannten Steckverbinders ausgebildet. Die Trennwand 4 weist eine Vielzahl von parallel angeordneten Durchgangsöffnungen 7 auf. Die Durchgangsöffnungen 7 verlaufen durch die Trennwand 4 hindurch von dem ersten Aufnahmebereich 5 zu dem zweiten Bereich 6. Das Kontaktelement 2 paßt zu den Durchgangsöffnungen 7. Das Kontaktelement 2 besteht im wesentlichen aus einer Verbindungsleiste 8 und einer Vielzahl von Kontaktteilen 9, die sich auf einer Seite der Verbindungsleiste 8 in der Steckrichtung erstrecken.

Die Kontaktteile 9 sind als quadratische Stiftkontakte dargestellt, denkbar ist jedoch, daß die Kontaktteile 9 als Flachkontaktstifte, Rundkontakte oder sogar als Buchsenkontakte ausgebildet sind. Dies setzt jedoch voraus, daß die Trennwand 4 dementsprechend angepaßt wird.

Jedes Kontaktteil 9 des Kontaktelements 2 weist in einem Teilbereich 10 Ausformungen 11 zur Fixierung in den Durchgangsöffnungen 7 der Trennwand 4 auf. Die Ausformungen 11 sind durch Stanzen oder Prägen an den Teilbereichen 10 der Kontaktteile 9 ausgeformt. In Fig. 1 sind pro Kontaktteil 9 jeweils zwei Ausformungen 11 dargestellt. Die Fixierung der Kontaktteile 9 in den Durchgangsöffnungen 7 der Trennwand 4 kann jedoch auch mit anderen Mitteln zur Verrastung erreicht werden. Es ist auch denkbar, das Kunststoffgehäuse 1 durch Umspritzen des Kontaktelements 2 herzustellen. Hierzu wird das Kontaktelement 2 mit dem Teilbereich 10 in die Spritzgußform eingebracht und in diesem Teilbereich 10 mit der Trennwand 4 des Kunststoffgehäuses 1 umspritzt.

Das Kontaktelement 2 wird von unten im zweiten Bereich 6 im Kunststoffgehäuse 1 eingeführt und derart in den Durchgangsöffnungen 7 angeordnet, daß die Verbindungsleiste 8 sich im zweiten Bereich 6 und die Kontaktteile 9 sich im ersten Aufnahmebereich 5 erstrecken. Die Verbindungsleiste 8 bildet im zweiten Bereich 6 die elektrische Verbindung für die Kontaktteile 9 im ersten Aufnahmebereich 6. Hiermit wird erreicht, daß sämtliche Kontaktteile 9 im ersten Aufnahmebereich 5 auf ein gemeinsames Potential gebracht werden können. Zur leichteren Einführung der Kontaktteile 9 sind die Durchgangsöffnungen 7 in der Trennwand 4 auf der Seite des zweiten Bereichs 6 mit einem Einführtrichter 12 versehen. Das Kunststoffgehäuse 1 weist im ersten Aufnahmebereich 5 auf der Außenwand 3 eine Rastöffnung 13 zur Verrastung mit Rastmitteln eines komplementären Steckverbinders auf.

In Fig. 2 ist der elektrische Steckverbinder zur Potentialverteilung, gesehen von der Unterseite mit dem zweiten Bereich 6, dargestellt. In Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Kontaktelement 2 aus zwei parallel verlaufenden Schenkelteilen 14, 14' und einem gebogenen Mittelteil 15besteht. In Fig. 2 sind auch die Einführtrichter 12 zur leichteren Einführung der Kontaktteile 9 in die Durchgangsöffnungen 7 der Trennwand 4 gut ersichtlich. In Fig. 2 ist ein elektrischer Steckverbinder zur Potentialverteilung mit zehn Kontaktteilen 9 dargestellt. Die Kontaktteile 9 sind in gleichbleibenden Abständen an zwei parallel verlaufenden Schenkelteilen 14, 14' angeordnet. Das Kontaktelement 2 wird durch Biegen und Stanzen aus einem endlosen Metallband hergestellt. Zur Endlosverbindung der Kontaktteile 9 ist im Stanzverfahren für die Kontakte ein sogenannter Kontaktträgerstreifen notwendig. Dieser Kontaktträgerstreifen bildet im Steckverbinder zur Potentialverteilung die Verbindungsleiste 8, die im zweiten Bereich 6 des Kunststoffgehäuses 1 angeordnet wird. In der Endlosherstellung sind sämtliche Kontaktteile 9 in gleichbleibenden Abständen 9 am Kontaktträgerstreifen angeordnet. Die letzten Bearbeitungsschritte für die Herstellung des Kontaktelements 2 vor dem Einbau in das Kunststoffgehäuse 1 sind beispielsweise die folgenden: Für einen Steckverbinder mit zehn Kontaktteilen 9 werden jeweils zwischen dem fünften und sechsten Kontaktteil 9 ein oder mehrere Kontaktteile vom Kontaktträgerstreifen entfernt. Der Kontakt-trägerstreifen wird als Verbindungsleiste 8 verwendet und wird auf die für die Steckverbinderanordnung erforderliche Länge zugeschnitten. Der Kontaktträgerstreifen wird in dem Bereich, in welchem die Kontaktteile entfernt wurden, zu einem im wesentlichen U-förmigen Kontaktelement 2 gebogen. Die ersten fünf Kontaktteile 9 befinden sich auf dem ersten Schenkelteil 14 und die weiteren fünf Kontaktteile 9 auf dem zweiten Schenkelteil 14' der Verbindungsleiste 8. Für die Biegung des Mittelteils 15 wird ein ganzzahliges Vielfaches der Abstände zwischen den Kontaktteilen 9 gebraucht. Hiermit wird erreicht, daß die Länge des gebogenen Mittelteils 15 im Verhältnis zu den Abständen der Kontaktteilen 9 an den Schenkelteilen 14 ganzzahlig ist. Wenn beispielsweise am Kontaktträgerstreifen im Stanzverfahren jeweils zwei Kontakte entfernt werden, so beträgt die Länge des gebogenen Mittelteils das Dreifache des Abstandes der Kontaktteile 9 an den Schenkelteilen 14, 14'. Hiermit wird erreicht, daß sämtliche Kontaktteile durchgehend in einem gleichbleibenden Raster gestanzt werden können. Hiermit wird auch erreicht, daß der Kontaktträgerstreifen, der normalerweise ein Abfallprodukt des Stanzprozesses ist, sinnvoll als Verbindungsleiste 8 verwendet wird, und weiterhin wird erreicht, daß eine große Anzahl Kontaktteile 9 zu einem einzelnen Kontaktelement 2 zusammengehalten wird. In Fig. 2 ist ein Steckverbinder mit einem gebogenen Mittelteil 15 und zwei parallel verlaufenden Schenkelteilen 14, 14' dargestellt. Es ist jedoch bei einer größeren Anzahl Kontaktteile 9 auch denkbar, mehrere parallel verlaufende Schenkelteile 14 durch mehrere Mittelteile 15 S-förmig oder mäanderformig miteinander zu verbinden.

In Fig. 3 ist der Steckverbinder zur Potentialverteilung in einem Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 2 dargestellt. In Fig. 3 ist ersichtlich, wie sich die Kontaktteile 9 im ersten Aufnahmebereich 5 des Kunststoffgehäuses 1 erstrecken. Es ist auch ersichtlich, wie der Teilbereich 10 der Kontaktteile 9 mindestens einen Rasthaken 11 zur Verrastung oder eine Ausformung zur Vergrabung in die Durchgangsöffnungen 7 der Trennwand 4 aufweist. Auch die Rastöffnung 13 zur Verrastung mit Rastmitteln des komplementären Steckverbinders in der Außenwand 3 ist im Schnitt gut ersichtlich. Im zweiten Bereich 6 sind an der Trennwand 4 auch die Einführtrichter 12 dargestellt, die zur leichteren Einführung der Kontaktteile 9 des Kontaktelementes 2 in die Durchgangsöffnungen 7 dienen. Der zweite Bereich 6, der die Verbindungsleiste 8des Kontaktelementes 2 aufnimmt, ist durch eine Mittelrippe 17 in zwei parallel verlaufende Vertiefungen 18 aufgeteilt. Durch die Anordnung der Mittelrippe 17 entstehen relativ schmale und tiefe Vertiefungen 18. Hierdurch wird erreicht, daß die Verbindungsleiste 8 von außen relativ schlecht zugänglich wird und vor unbeabsichtigter Berührung geschützt wird. In Fig. 2 ist ersichtlich, wie die Mittelrippe 17 parallel zu den Schenkelteilen 14, 14' verläuft und im Bereich des gebogenen Mittelteils 15 aufhört. Der gebogene Mittelteil 15 ist in einem Prüfbereich 16 angeordnet, der zur Prüfung der Verbindungsleiste 8 relativ gut zugänglich ist.

In Fig. 4 ist der Steckverbinder zur Potentialverteilung von Fig. 1 in einer Sicht auf den ersten Aufnahmebereich 5 dargestellt. In Fig. 4 sind die Kontaktteile 9 als quadratische Stiftkontakte dargestellt. Die Außenwand 3 des Kunststoffgehäuses 1 weist an den Ecken Polarisierungsflächen 19, 19' und eine Polarisierungsnut 20 zur genauen Anpassung an den komplementären Steckverbinder auf. Durch Anbringen oder Weglassen von Kodierungsnuten 21 an der Außenwand 3 wird erreicht, daß nur die zum Steckverbinder zur Potentialverteilung passenden komplementären Steckverbinder gesteckt werden können. Der elektrische Steckverbinder zur Potentialverteilung wird vor allem im Automobilbau eingesetzt, um eine große Anzahl Verbraucher mit dem gleichen Potential zu versorgen. Das Kunststoffgehäuse 1 kann wie ein normaler Steckverbinder auch mit Dichtungen versehen werden. Dies ist vor allem im Automobilbau vorteilhaft als weiterer Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit und Verschmutzung.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrischer Steckverbinder, insbesondere zur Potentialverteilung, mit folgenden Merkmalen:
    1. a) es ist ein Kunststoffgehäuse (1) mit einem ersten Aufnahmebereich (5) zur Aufnahme eines komplementären Steckverbinders und mit einem den ersten Aufnahmebereich (5) gegenüberliegenden zweiten Bereich (6) vorgesehen,
    2. b) das Kunststoffgehäuse (1) weist eine Trennwand (4) zur Abtrennung des ersten Aufnahmebereichs (5) vom gegenüberliegenden zweiten Bereich (6) auf,
    3. c) das Kunststoffgehäuse (1) weist eine Außenwand (3) auf, die mit der Trennwand (4) einstückig verbunden ist und die den ersten Aufnahmebereich (5) und den zweiten Bereich (6) umgibt,
    4. d) die Trennwand (4) weist eine Vielzahl von parallel angeordneten Durchgangsöffnungen (7) auf, die durch die Trennwand (4) hindurch von dem ersten Aufnahmebereich (5) zu dem zweiten Bereich (6) verlaufen,
    5. e) es ist ein Kontaktelement (2) passend zu den Durchgangsöffnungen (7) angeordnet,
    6. f) das Kontaktelement (2) weist eine Verbindungsleiste (8) und eine Vielzahl von Kontaktteilen (9) auf, die sich auf einer Seite der Verbindungsleiste (8) erstrecken,
    7. g) das Kontaktelement (2) ist mit Teilbereichen (10) der Kontaktteile (9) derart in den Durchgangsöffnungen (7) angeordnet, daß die Verbindungsleiste (8) im zweiten Bereich (6) die elektrische Verbindung für die Kontaktteile (9) im ersten Aufnahmebereich (6) bildet,
    8. h) die Kontaktteile (9) erstrecken sich in gleichbleibenden Abständen an mindestens zwei parallel verlaufende Schenkelteilen (14, 14') der Verbindungsleiste (8), die jeweils über ein gebogenes Mittelteil (15) miteinander verbunden sind.
  2. 2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des gebogenen Mittelteils (15) zwischen zwei auf den jeweiligen Schenkelteilen (14, 14') dem Mittelteil am nächsten liegenden Kontaktteilen (9) im Verhältnis zu den Abständen der übrigen Kontaktteile (9) auf dem Schenkelteil (14) ganzzahlig ist.
  3. 3. Elektrischer Steckverbinder nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleiste (8) des Kontaktelements (2) in einem Stanzverfahren als ein Trägerstreifen für die Kontaktteile (9) ausgebildet ist.
  4. 4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche (10) der Kontaktteile (9) Ausformungen (11) zur Fixierung in den Durchgangsöffnungen (7) der Trennwand (4) aufweisen.
  5. 5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (7) in der Trennwand (4) auf der Seite des zweiten Bereichs (6) als Einführtrichter (12) zur Einführung der Kontaktteile (9) ausgebildet sind.
  6. 6. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgehäuse (1) in der Trennwand (4) im zweiten Bereich (6) Vertiefungen (18) zur Aufnahme der Schenkelteile (14) der Verbindungsleiste (8) aufweist.
  7. 7. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgehäuse (1) im zweiten Bereich (6) einen Prüfbereich (16) zur Prüfung der Verbindungsleiste (8) aufweist.
  8. 8. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgehäuse (1) im ersten Aufnahmebereich (5) auf der Außenwand (3) eine Rastöffnung (13) zur Verrastung mit Rastmitteln des komplementären Steckverbinders aufweist.
  9. 9. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgehäuse (1) im ersten Aufnahmebereich (5) auf der Außenwand (3) Mittel (19, 19', 20) zur Polarisierung und Mittel (21) zur Kodierung zur Anpassung an den komplementären Steckverbinder aufweist.
  10. 10. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile (9) als Stiftkontakte beziehungsweise als Buchsenkontakte ausgebildet sind.






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