DE102006036884B4

DE102006036884B4 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE102006036884B4
Application number: DE102006036884A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Lappöhn
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Erni Production & Co Kg De GmbH
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-08-05
Also published as: US20080032536A1; US7591691B2; JP2008041644A; DE102006036884A1; JP4876012B2

Abstract

Steckverbinder mit wenigstens einer in einem Steckergehäuse (12) vorgesehenen Kontaktkammer (50) zur Aufnahme eines Kontaktelements (11), die wenigstens ein Widerlager (51, 52) für ein am Kontaktelement (11) angeordnetes Arretierungs-Element (41) bereitstellt, wobei das Arretierungs-Element (41) als unelastischer Arretierungs-Rasthaken (41) ausgestaltet ist und wobei eine Seitenwand (30, 31) der Kontaktkammer (50) zumindest im Bereich vor dem Widerlager (51, 52) federnd ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung (34, 35) im Steckergehäuse (12) benachbart zumindest zum federnd ausgebildeten Bereich der Seitenwand (30, 31) vorgesehen ist, und dass die Seitenwand (30, 31) zwei Verjüngungen (36, 37) aufweist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Aus der DE 10 2004 054 535 B3 geht ein Steckverbinder hervor, der Kontaktelemente umfasst, die durch Stecken in einem Steckergehäuse befestigt werden. Das Steckergehäuse weist federelastisch ausgebildete Wände mit Rastöffnungen auf.
Aus der DE 693 30 110 T2 ist ein elektrischer Verbinder mit verbesserten Kontraktrückhaltemitteln bekannt geworden, bei dem Kontaktelemente durch Klemmung gehalten werden.
In der DE 10 2005 024 336 A1 ist ein elektrischer Steckverbinder beschrieben, der eine erhöhte Auszugskraft bzw. Ausreißkraft für eine mit dem Steckverbinder verbundene Leitung bereitstellt, die mit einem Sekundär-Verriegelungselement erhalten wird. Das Sekundär-Verriegelungselement wird nach der Montage der Kontaktelemente in einem Steckverbinder-Grundelement quer zur Steckrichtung in die Verriegelungsposition geschoben. In der Verriegelungsposition hintergreift das Sekundär-Verriegelungselement jeweils eine Verschlussschulter, die an den Kontaktelementen angeformt ist.
In der DE 100 15 842 C1 ist ein Steckverbinder mit einer Sekundärverriegelung und mit einer Zugentlastung beschrieben, bei welchem ein Kontaktelement im montierten Zustand des Kontaktelements im Steckverbinder-Grundelement mit einer Feder in einer Primär-Verriegelungsausnehmung gehalten wird.
Ein Sekundär-Verriegelungselement wird im montierten Zustand der Kontaktelemente im Steckverbinder-Grundelement quer zur Steckrichtung auf das Steckverbinder-Grundelement geschoben und umschließt danach das Steckverbinder-Grundelement beidseitig. Auf beiden Seiten des Sekundär-Verriegelungselements sind Verriegelungsnocken angeformt, die sich über die gesamte Breite des Sekundär-Verriegelungselements erstrecken. Im montierten Zustand des Sekundär-Verriegelungselements hintergreifen die beiden Verriegelungsnocken jeweils das, bezogen auf die Steckrichtung, hintere Ende der Kontaktelemente und sichern dadurch die Kontaktelemente vor einem unbeabsichtigten Herausreißen aus dem Steckverbinder-Grundelement.
In der DE 10 2005 033 696 A1 ist ein Kontaktelement eines Steckverbinders beschrieben, welches zwei innerhalb eines quaderförmigen Abschnitts des Kontaktelements angeordnete Kontaktfedern sowie zwei an den äußeren Seitenflächen des quaderförmigen Abschnitts angeordnete Federzungen aufweist. Die freien Enden der Federzungen dienen als Arretierungs-Rastzungen, welche ein Einrasten des Kontaktelements beim Einschieben in ein nicht näher beschriebenes umhüllendes Kunststoffgehäuse bewirken.
Aus der DE 28 08 671 A1 ist ein als Federleiste ausgestaltetes Kontaktelement bekannt geworden, welches eine federnde Haltelasche zum Verhaken hinter einer Ausnehmung in einem Kontaktgehäuse aufweist. Die als Arretierungs-Element wirkende Haltelasche verhindert nach dem Verhaken ein Herausziehen bzw. ein Herausschieben des Kontaktelements aus dem Kontaktgehäuse entgegen der Steckrichtung.
Das Kontaktelement enthält eine weitere federnde Haltelasche, welche die Anschlussleitung im Bereich der Isolation gegen die Innenwand des Steckergehäuses presst.
In der EP 141 091 A2 ist ein Kontaktelement mit einer Eindringklemme für miniaturisierte elektrische Stecker beschrieben, welches einen Kontaktbereich und einen Aderklemmbereich aufweist. Im Aderklemmbereich ist von einem Basissteg eine lappenförmige Eindringklemme mit zwei Höckern an der freien Oberkante abgebogen. Die Eindringklemme ist doppellagig ausgeführt und besteht aus zwei aneinander liegenden kongruenten Eindringlappen. An der Vorderkante und an der Hinterkante des Eindringlappens sind widerhakenartige Zähne angeordnet, mit denen sich die Eindringklemme in einem nicht näher beschriebenen Schlitz eines nicht gezeigten Gehäuses verankern kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder mit einer hohen Auszugskraft bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Steckverbinder geht aus von wenigstens einer in einem Steckergehäuse vorgesehenen Kontaktkammer zur Aufnahme eines Kontaktelements, welches wenigstens ein Widerlager für ein am Kontaktelement angeordnetes Arretierungs-Element bereitstellt. Das Arretierungs-Element ist als unelastischer Arretierungs-Rasthaken ausgestaltet. Die Seitenwand der Kontaktkammer ist zumindest im Bereich vor dem Widerlager federnd ausgebildet. Weiterhin ist eine Aussparung im Steckergehäuse benachbart zumindest zum federnd ausgebildeten Bereich der Seitenwand vorgesehen. Es ist eine Aussparung im Steckergehäuse benachbart zumindest zum federnd ausgebildeten Bereich der Seitenwand vorgesehen und die Seitenwand weist zwei Verjüngungen auf.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder stellt gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen eine erheblich erhöhte Auszugskraft bzw. Ausreißkraft bereit, welche einem unbeabsichtigten Herausziehen bzw. Herausreißen des Kontaktelements aus dem Steckergehäuse entgegenwirkt. Die beiden Verjüngungen der Seitenwand unterstützen die gezielte Herausbildung der federnden Eigenschaften der Seitenwand.
Das Kontaktelement kann bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Steckverbindung mit einem vergleichsweise geringen Kraftaufwand in das Steckergehäuse geschoben werden. Der kraftschonende Bestückungsprozess vermindert die Belastung der Bestückungseinheit, welche dadurch eine hohe Standzeit erreicht.
Die hohe Auszugskraft und die einfache Bestückung werden mit einer einfachen Bauform des Steckverbinders erhalten, die gegenüber den Ausführungen des Standes der Technik keine zusätzlichen Kosten verursacht.
Dadurch ergeben sich insbesondere bei der Serienfertigung des erfindungsgemäßen Steckverbinders erhebliche Kosteneinsparungen.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder erfüllt erhöhte Sicherheitsanforderungen, wie sie beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie an Steckverbindungen gestellt werden.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder eignet sich zum Herstellen von Hochstrom-Steckverbindungen mit erhöhten Sicherheitsanforderungen hinsichtlich der Auszugskraft. Der erfindungsgemäße Steckverbinder eignet sich insbesondere zum Herstellen von mehrpoligen Steckverbindern mit einer geringen Polzahl, wobei dennoch die hohe Auszugskraft bereitgestellt werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass beide Seitenwände zumindest im Bereich vor den Widerlagern federnd ausgestaltet sind und dass Aussparungen im Stecker gehäuse benachbart zumindest zum federnd ausgestalteten Bereich beider Seitenwände vorgesehen sind. Mit dieser Ausgestaltung wird eine bezogen auf ein Kontaktelement symmetrische Anordnung erhalten. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere zur Herstellung von mehrpoligen Steckverbindern, bei denen zwischen benachbarten Kontaktkammern jeweils eine Aussparung im Steckergehäuse vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausgestaltung sind auf beiden Seiten des Kontaktelements Arretierungs-Rasthaken vorgesehen. Mit dieser Maßnahme wird die maximal mögliche Auszugskraft pro Kontaktelement der Steckverbindung erhalten.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Kantenlänge der Arretierungs-Fläche des Arretierungs-Rasthakens in Abhängigkeit von der vorgegebenen Auszugskraft und/oder Montagekraft festgelegt ist. Eine andere Ausgestaltung sieht die Festlegung der maximalen Auskragung des Arretierungs-Rasthakens in Abhängigkeit von der vorgegebenen Auszugskraft und/oder Montagekraft vor. Eine weitere Ausgestaltung sieht die Festlegung des Anstellwinkels der Auskragung des Arretierungs-Rasthakens in Abhängigkeit von der vorgegebenen Auszugskraft und/oder Montagekraft vor.
Mit diesen Maßnahmen kann die Auszugskraft und/oder Montagekraft in einem weiten Bereich variiert werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass bei festgelegten federnden Eigenschaften der Seitenwand die Auszugskraft und die Montagekraft gleichermaßen zunehmen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders im bestückten Zustand,
2 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktelements mit einem Arretierungs-Rasthaken,
3 einen perspektivischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Steckverbinder im bestückten Zustand mit Blick auf ein Widerlager und
4 einen perspektivischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Steckverbinder im bestückten Zustand aus einer anderen Perspektive.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 im bestückten Zustand, bei welchem wenigstens ein Kontaktelement 11 in einem Steckergehäuse 12 angeordnet ist. Der Steckverbinder 10 ist weiterhin im gesteckten Zustand mit einem korrespondierenden Steckverbinder 13 gezeigt, der ein korrespondierendes Steckergehäuse 14 enthält.
Das Kontaktelement 11 wird während der Bestückung in Bestückungsrichtung 20 durch eine Kontaktelement-Öffnung 21 des Steckergehäuses 12 geschoben. Die Bestückung kann gleichermaßen derart erfolgen, dass das Steckergehäuse 12 auf das wenigstens eine Kontaktelement 11 geschoben wird. Deshalb ist in 1 die Bestückungsrichtung 20 mit Pfeilen in beiden Richtungen eingetragen. Die Bestückungsrichtung 20 entspricht bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zudem der Steckrichtung der die beiden Steckverbinder 10, 13 enthaltenden Steckverbindung.
Das Kontaktelement 11 enthält einen Lötanschluss 22, der vorzugsweise als SMD-Lötanschluss 22 realisiert ist. Der Lötanschluss 22 kann mit einer in 1 nicht näher gezeigten Platine verlötet werden, auf welcher weiterhin das Steckergehäuse 12 des Steckverbinders 10 mit einem Montageteil 23 verlötet oder verschraubt sein kann.
Das Kontaktelement 11 ist innerhalb des Steckergehäuses 12 in einer in 1 nicht sichtbaren Kontaktkammer angeordnet, welche von einer ersten und zweiten Seitenwand 30, 31 seitlich begrenzt wird. Die Seitenwände 30, 31 weisen im Bereich der Kontaktelement-Öffnung 21 jeweils Stirnflächen 32, 33 auf.
Die erste Seitenwand 30 ist benachbart zu einer ersten, im Steckergehäuse 12 vorgesehenen ersten Aussparung 34 und die zweite Seitenwand 31 benachbart zu einer zweiten Aussparung 35 angeordnet.
Die wenigstens eine Seitenwand 30, 31 ist federnd ausgebildet. Die federnde Eigenschaft der Seitenwand 30, 31 wird gezielt durch wenigstens eine Verjüngung 36, 37 beeinflusst. Die wenigstens eine Verjüngung ist vorzugsweise am unteren/oberen Ende der Seitenwand 30, 31 vorgesehen. Vorzugsweise sind sowohl am unteren als auch am oberen Ende der Seitenwand 30, 31 jeweils Verjüngungen 36, 37 vorgesehen, die eine symmetrische Realisierung der federnden Eigenschaften der wenigstens einen Seitenwand 30, 31 ermöglichen.
Sofern an eine Aussparung 34, 35 zwei Seitenwände 30, 31 angrenzen und sofern sowohl am unteren als auch am oberen Ende der Seitenwände 30, 31 jeweils Verjüngungen 36, 37 vorgesehen sind, weisen die Aussparungen 34, 35 einen knochenähnlichen Querschnitt auf.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Kontaktelements 11, wobei gleiche Teile wie in 1 mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Auf wenigstens einer Seitenfläche 40 des Kontaktelements 11 ist ein Arretierungs-Rasthaken 41 vorgesehen, der vorzugsweise aus dem Kontaktelement 11 herausgeprägt ist. Die Prägung ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Arretierungs-Rasthakens 41.
Bei der Realisierung des Arretierungs-Rasthakens 41 können der Anstellwinkel 42, die Kantenlänge 43 sowie die Auskragung 44 festgelegt werden. Die Kantenlänge 43 und die Auskragung 44 begrenzen die Arretierungs-Fläche 45 des Arretierungs-Rasthakens 41, welche mit einer in der nachfolgenden 3 gezeigten Arretierungs-Fläche eines Widerlagers zusammenwirkt.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 11 mit einem Messerkontakt 46 ausgestattet.
3 zeigt einen perspektivischen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Steckverbinder 10 sowohl im bestückten als auch im gesteckten Zustand.
Diejenigen in 3 gezeigten Teile, die mit den in den vorhergehenden Figuren gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen jeweils dieselben Bezugszeichen.
Im bestückten Zustand ist das wenigstens eine Kontaktelement 11 in einer Kontaktkammer 50 angeordnet. Der Arretierungs-Rasthaken 41 hat die Stirnfläche 32 der ersten Seitenwand 30 passiert und ist bereits eingerastet. Im eingerasteten Zustand liegt die Arretierungs-Fläche 45 des Arretierungs-Rasthakens 41 auf der Arretierungs-Fläche eines Widerlagers 51, 52 auf.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, dass die Auskragung 44 des Arretierungs-Rasthakens 41 der zur Auskragung 44 korrespondierenden Arretierungs-Fläche des Widerlagers 51, 52 entspricht. Weiterhin ist im gezeigten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, das am Kontaktelement 11 lediglich auf einer Seitenfläche 40 ein Arretierungs-Rasthaken 41 vorgesehen ist.
Der Arretierungs-Rasthaken 41 ist unelastisch ausgestaltet. Die unelastische Ausgestaltung bedeutet, dass der Arretierungs-Rasthaken 41 keine oder nur geringfügig federnde Eigenschaften aufweist Der Arretierungs-Rasthaken 41 muss während der Bestückung zumindest die Montagekraft aufbringen, welche erforderlich ist, die Stirnfläche 32, 33 der wenigstens einen Seitenwand 30, 31 sowie die wenigstens eine Seitenwand 30, 31 soweit nach außen in die benachbarte Aussparung 34, 35 zu drücken, dass der Arretierungs-Rasthaken 41 durch die Kontaktelement-Öffnung 21 eingeführt werden und soweit in Bestückungsrichtung 20 verschoben werden kann, dass die Arretierungs-Fläche 45 des Arretierungs-Rasthakens 41 die korrespondierende Arretierungs-Fläche des Widerlagers 51, 52 erreichen kann.
Wenn das hintere Ende der Arretierungs-Fläche des Arretierungs-Rasthakens 41 die korrespondierende Arretierungs-Fläche des Widerlagers 51, 52 passiert, schnappt der Arretierungs-Rasthaken 41 in das Widerlager 51, 52 ein.
Wie bereits erwähnt, ist die Ortsangabe „vor dem Widerlager" auf die Bestückungsrichtung 20 bezogen und entspricht dem Bereich der Seitenwand 30, 31, an welchem der Arretierungs-Rasthaken 41 bei der Bestückung vorbeigleitet und dabei die Seitenwand 30, 31 aufbiegt, bevor der Arretierungs-Rasthaken 41 das Widerlager 51, 52 erreicht. Gemäß einer Ausgestaltung kann ein größerer Teil oder vorzugsweise die gesamte Seitenwand 31, 31 federnd ausgebildet sein.
3 zeigt den Steckverbinder 10 im gesteckten Zustand mit dem korrespondierenden Steckverbinder 13. Der Messerkontakt 46 des Kontaktelements 11 wirkt mit einem korrespondierenden Federkontakt 60 des korrespondierenden Kontaktelements 61 zusammen.
4 zeigt einen perspektivischen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Steckverbinder 10 sowohl im bestückten als auch im gesteckten Zustand aus einer anderen Perspektive, welche die Sicht auf die Stirnfläche 32, 33 der wenigstens einen Seitenwand 30, 31 freigibt.

Claims

Steckverbinder mit wenigstens einer in einem Steckergehäuse (12) vorgesehenen Kontaktkammer (50) zur Aufnahme eines Kontaktelements (11), die wenigstens ein Widerlager (51, 52) für ein am Kontaktelement (11) angeordnetes Arretierungs-Element (41) bereitstellt, wobei das Arretierungs-Element (41) als unelastischer Arretierungs-Rasthaken (41) ausgestaltet ist und wobei eine Seitenwand (30, 31) der Kontaktkammer (50) zumindest im Bereich vor dem Widerlager (51, 52) federnd ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung (34, 35) im Steckergehäuse (12) benachbart zumindest zum federnd ausgebildeten Bereich der Seitenwand (30, 31) vorgesehen ist, und dass die Seitenwand (30, 31) zwei Verjüngungen (36, 37) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verjüngung (36, 37) am unteren und/oder oberen Ende der Seitenwand (30, 31) vorgesehen ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seitenwände (30, 31) zumindest im Bereich vor den Widerlagern (51, 52) federnd ausgestaltet sind und dass Aussparungen (34, 35) im Steckergehäuse (12) benachbart zumindest zum federnd ausgestalteten Bereich beider Seitenwände (30, 31) vorgesehen sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Kontaktelements (11) Arretierungs-Rasthaken (41) vorgesehen sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenlänge (43) der Arretierungs-Fläche (45) des Arretierungs-Rasthakens (41) in Abhängigkeit von der vorgegebenen Auszugskraft und/oder Montagekraft festgelegt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die maximale Auskragung (44) des Arretierungs-Rasthakens (41) in Abhängigkeit von der vorgegebenen Auszugskraft und/oder Montagekraft festgelegt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (42) der Auskragung (44) des Arretierungs-Rasthakens (41) in Abhängigkeit von der vorgegebenen Auszugskraft und/oder Montagekraft festgelegt ist.