DE102011110637A1 - Connectors - Google Patents
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Abstract
Ein Steckverbinder (1) zur elektrischen Verbindung einer in einem Gerätegehäuse (3) angeordneten Leiterplatte (4) mit: – einem ersten Verbindergehäuse (5) und – einem zweiten Verbindergehäuse (6), das relativbeweglich in oder an dem ersten Verbindergehäuse (5) gelagert ist, – mindestens einem Steckkontakt in dem zweiten Verbindergehäuse (6), wobei der mindestens eine Steckkontakt über einen Längenausgleichsabschnitt mit einem feststehenden Leiteranbindungsbereich (36) im ersten Verbindergehäuse (5) verbunden ist, wird beschrieben. Der mindestens eine Steckkontakt ist als Gabelkontakt (7) mit zwei voneinander beabstandeten Gabelzinken (8), die über einen gemeinsamen Gabelwurzelbereich (9) miteinander verbunden sind, ausgeführt. Das zweite Verbindergehäuse (6) hat gegenüberliegend zum ersten Verbindergehäuse (5) eine Leiterplatteneinführungsöffnung (12), wobei der mindestens eine Gabelkontakt (7) derart in der Leiterplatteneinführungsöffnung (12) angeordnet ist, dass die Gabelzinken (8) eine in die Leiterplatteneinführungsöffnung (12) einschiebbare Leiterplatte (4) beidseits übergreifen und mindestens eine zugeordnete Leiterbahn elektrisch kontaktieren. Das erste Verbindergehäuse (5) hat Rastelemente (20, 23) zur Verrastung des Steckverbinders (1) an oder in einer Stecköffnung (2) eines Gerätegehäuses (3), in dem eine zu kontaktierende Leiterplatte (4) angeordnet ist.A connector (1) for electrically connecting a circuit board (4) disposed in a device housing (3), comprising: - a first connector housing (5) and - a second connector housing (6) movably supported in or on the first connector housing (5) - At least one plug contact in the second connector housing (6), wherein the at least one plug contact is connected via a length compensating portion with a fixed conductor connection region (36) in the first connector housing (5) will be described. The at least one plug contact is designed as a fork contact (7) with two spaced-apart forks (8), which are connected to one another via a common fork root area (9). The second connector housing (6) has a circuit board insertion opening (12) opposite to the first connector housing (5), wherein the at least one fork contact (7) is disposed in the circuit board insertion opening (12) such that the forks (8) engage a circuit board insertion opening (12 ) engage over both sides of the insertable printed circuit board (4) and electrically contact at least one associated conductor track. The first connector housing (5) has latching elements (20, 23) for latching the connector (1) on or in a plug-in opening (2) of a device housing (3) in which a printed circuit board (4) to be contacted is arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur elektrischen Verbindung einer in einem Gerätegehäuse angeordneten Leiterplatte mit:
– einem ersten Verbindergehäuse und
– einem zweiten Verbindergehäuse, das relativ beweglich in oder an dem ersten Verbindergehäuse gelagert ist,
– mindestens einem Steckkontakt in dem zweiten Verbindergehäuse,
– wobei der mindestens eine Steckkontakt über einen Längenausgleichsabschnitt mit einem feststehenden Leiteranbindungsbereich im ersten Verbindergehäuse verbunden ist.The present invention relates to a connector for electrically connecting a circuit board arranged in a device housing with:
- A first connector housing and
A second connector housing that is relatively movably mounted in or on the first connector housing,
At least one plug contact in the second connector housing,
- Wherein the at least one plug contact is connected via a length compensating section with a fixed conductor connection area in the first connector housing.
Steckverbinder sind zur werkzeuglosen einfachen Herstellung und Lösung elektrischer Verbindungen in vielfältiger Form bekannt. Dabei besteht oftmals die Aufgabe, in einem Gerätegehäuse befindliche Elektronik über einen mit dem Gerätegehäuse verbindbaren Steckverbinderabschnitt mit an das Gerätegehäuse geführten elektrischen Leitungen zu kontaktieren.Connectors are known for tool-free simple production and solution of electrical connections in many forms. In this case, it is often the task to contact located in a device housing electronics via a connectable to the device housing connector section with guided to the device housing electrical lines.
Weiterhin ist aus
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder zur elektrischen Verbindung einer in einem Gerätegehäuse angeordneten Leiterplatte zu schaffen, der eine feste Anbindung des Steckverbinders mit dem Gerätegehäuse und eine im gesteckten Zustand langzeitstabile elektrische Verbindung mit Leiterbahnen auf einem Gerätegehäuse angeordneten und dort fest montierten Leiterplatte sicherstellt.Based on this, it is an object of the present invention to provide an improved connector for electrically connecting a device housing arranged in a circuit board, which arranged a firm connection of the connector to the device housing and a long-term stable electrical connection with traces on a device housing and fixed there ensured mounted PCB.
Die Aufgabe wird mit dem Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- – der mindestens eine Steckkontakt als Gabelkontakt mit zwei voneinander beabstandeten Gabelzinken, die über einen gemeinsamen Gabelwurzelbereich miteinander verbunden sind, ausgebildet ist,
- – das zweite Verbindergehäuse gegenüberliegend zum ersten Verbindergehäuse eine Leiterplatteneinführungsöffnung hat, wobei der mindestens eine Gabelkontakt derart in der Leiterplatteneinführungsöffnung angeordnet ist, dass die Gabelzinken eine in die Leiterplatteneinführungsöffnung einschiebbare Leiterplatte beidseits übergreifen und mindestens eine zugeordnete Leiterbahn elektrisch kontaktieren,
- – und dass das erste Verbindergehäuse Rastelemente zur Verrastung des Steckverbinders an oder in einer Stecköffnung (Gehäusewandöffnung) eines Gerätegehäuses, in dem eine zu kontaktierende Leiterplatte angeordnet ist, aufweist.
- The at least one plug contact is designed as a fork contact with two spaced-apart forks which are connected to one another via a common fork root area,
- - The second connector housing opposite to the first connector housing a PCB insertion opening has, wherein the at least one fork contact is arranged in the PCB insertion opening such that the fork tines overlap on both sides of an insertable into the PCB insertion opening circuit board and electrically contact at least one associated conductor track,
- - And that the first connector housing locking elements for locking the connector to or in a plug-in opening (housing wall opening) of a device housing, in which a printed circuit board to be contacted is arranged.
Es wird somit ein Steckverbinder vorgeschlagen, der zur direkten Kontaktierung von Leiterbahnen einer Leiterplatte mit im zweiten Verbindergehäuse angeordneten Steckkontakten ausgebildet ist. Die im Betrieb z. B. durch Temperaturschwankungen oder Vibrationen nahezu unvermeidlich auftretenden Positionsänderungen zwischen Leiterplatte und angrenzender Gerätegehäusewand, insbesondere in Steckrichtung eines mit der Leiterplatte und mit dem Gerätegehäuse verbundenen Steckverbinders auftretende Mikrobewegungen, können damit ausgeglichen werden. Durch die relativverschiebliche Lagerung des ersten und zweiten Verbindergehäuses aneinander wird sichergestellt, dass der Gabelkontakt trotz solcher Mikrobewegungen immer auf der Kontaktstelle an einer Leiterbahn der Leiterplatte verharrt, ohne dass der Gabelkontakt während des Betriebs auf der Leiterbahn schleift, was die Langzeitstabilität des Kontakts gefährden würde.It is thus proposed a connector which is designed for direct contacting of printed conductors of a printed circuit board with arranged in the second connector housing plug contacts. The z. B. due to temperature fluctuations or vibrations almost inevitably occurring position changes between the circuit board and adjacent device housing wall, especially in the insertion direction of a connected to the circuit board and the device housing connector micro-movements can be compensated. Due to the relatively displaceable mounting of the first and second connector housing together ensures that the fork contact despite such micro-movements always remains at the contact point on a conductor of the circuit board without the fork contact during operation grinds on the conductor track, which would jeopardize the long-term stability of the contact.
Unter Gabelzinken im Sinne der vorliegenden Erfindung werden sowohl Gabelzinken verstanden, die aus einem Blechstreifen gebildet sind, der sich im wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte erstreckt, sowie Gabelzungen, die aus zwei parallelen Blechstreifen gebildet sind, die sich im wesentlichen parallel zur Leiterplatte erstrecken.For the purposes of the present invention, fork tines are understood to mean both forks which are formed from a sheet-metal strip which extends substantially perpendicular to the printed circuit board, as well as fork tongues which are formed from two parallel sheet-metal strips which extend substantially parallel to the printed circuit board.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leiterplatteneinführungsöffnung beidseits an eine vorgegebene Leiterplattendicke angepasste Aufnahmenuten zur Führung einer Leiterplatte im zweiten Verbindergehäuse hat. Damit wird das Aufschieben des zweiten Verbindergehäuses und der darin angeordneten Gabelzinken auf eine Leiterplatte bzw. das Einschieben der Leiterplatte in das zweite Verbindergehäuse erleichtert. Zudem wird eine Führung und Sicherung der Leiterplatte quer zur Steckrichtung am zweiten Verbindergehäuse sichergestellt.It is particularly advantageous if the printed circuit board insertion opening on both sides has receiving grooves adapted to a predetermined printed circuit board thickness for guiding a printed circuit board in the second connector housing. This facilitates the sliding of the second connector housing and the forks arranged therein onto a printed circuit board or the insertion of the printed circuit board into the second connector housing. In addition, a guide and securing the circuit board is ensured transversely to the direction of insertion on the second connector housing.
Das zweite Verbindergehäuse ist vorzugsweise mit einem Führungsabschnitt in das erste Verbindergehäuse eingesteckt, wobei die Außenwand des zweiten Verbindergehäuses an der Innenwand des ersten Verbindergehäuses anliegt. Das erste, zur Verbindung an dem Gerätegehäuse vorgesehene erste Verbindergehäuse umschließt somit das über den Führungsabschnitt im ersten Verbindergehäuse verschieblich gelagerte zweite Verbindergehäuse. Damit kann ein stabiler Aufbau des Steckverbinders sichergestellt werden, bei dem die Bewegungstoleranz des zweiten Verbindergehäuses relativ zu dem ersten Verbindergehäuse durch den Führungsabschnitt und das umschließende erste Verbindergehäuse vorgegeben ist.The second connector housing is preferably inserted with a guide portion in the first connector housing, wherein the outer wall of the second connector housing rests against the inner wall of the first connector housing. The first, for connection to the device housing provided first connector housing thus encloses the displaceably mounted on the guide portion in the first connector housing second connector housing. Thus, a stable structure of the connector can be ensured, in which the movement tolerance of the second connector housing relative to the first connector housing is predetermined by the guide portion and the enclosing first connector housing.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Verbindergehäuse im Anbindungsbereich des zweiten Verbindergehäuses Führungsnocken hat, die in den Innenraum des ersten Verbindergehäuses hineinragen und in korrespondierende Führungsöffnungen des zweiten Verbindergehäuses eingeführt sind. Zwischen den Führungsöffnungen und zugeordneten Führungsnocken ist dann ein Spiel vorhanden, das zur relativbeweglichen schwimmenden Lagerung des ersten Verbindergehäuses im zweiten Verbindergehäuse in einem vorgegebenen Bewegungsbereich angepasst ist.It is particularly advantageous if the first connector housing in the connection region of the second connector housing has guide cams which project into the interior of the first connector housing and are inserted into corresponding guide openings of the second connector housing. Between the guide openings and associated guide cam then a game is present, which is adapted for the relatively movable floating mounting of the first connector housing in the second connector housing in a predetermined range of motion.
Das zweite Verbindergehäuse wird so mit Hilfe der Führungsnocken am ersten Verbindergehäuse gehalten, dass die Größe der Führungsnocken und der zugeordneten Führungsöffnungen das für den vorgegebenen Bewegungsbereich angepasste Spiel definieren.The second connector housing is held on the first connector housing by means of the guide cams such that the size of the guide cams and the associated guide openings define the clearance adapted to the given range of motion.
Zur bewegbaren Befestigung des Steckverbinders an einem Gerätegehäuse ragt in einer bevorzugten Ausführungsform ein federnder Rastarm mit mindestens einem Rastanschlag von der Außenwand des ersten Verbindergehäuses ab. Der Rastarm kann mit Hilfe des Rastanschlags mit einer Gerätegehäusewand verrasten. Die Verbindung von Steckverbindern und Gerätegehäuse kann durch Verlagerung des federnden (elastischen) Rastarms in Richtung Außenwand des ersten Verbindergehäuses gelöst werden.For the movable attachment of the connector to a device housing protrudes in a preferred embodiment, a resilient latching arm with at least one latching stop from the outer wall of the first connector housing. The locking arm can lock with the aid of the locking stop with a device housing wall. The connection of connectors and device housing can be solved by displacement of the resilient (elastic) latching arm in the direction of the outer wall of the first connector housing.
Eine verbesserte Fixierung des Steckverbinders an einem Gerätegehäuse kann dadurch erreicht werden, dass an der Außenwand des ersten Verbindergehäuses eine Rastzunge abragt, die eine in Richtung Außenwand des ersten Verbindergehäuses weisende Rastnase und eine Nut zum Einschieben und Verrasten eines Gerätegehäuseabschnitts zwischen der Rastzunge und der Außenwand des ersten Verbindergehäuses hat. Ein von einer Gerätegehäusewand hervor ragender Gerätegehäuseabschnitt, wie beispielsweise eine Rastlasche, taucht dann beim Einschieben des Steckverbinders in eine Öffnung des Gerätegehäuses in die Nut ein, die durch den Freiraum zwischen Rastzunge und angrenzende Außenwand des ersten Verbindergehäuses geschaffen wird. Der Gerätegehäuseabschnitt kann dann an der Rastzunge mit Hilfe der Rastnase verrastet werden, die in eine zugeordnete Öffnung oder Vertiefung des Gerätegehäuseabschnitts zur Verrastung eintaucht oder mit einem Vorsprung am Gerätegehäuseabschnitt zusammenwirkt, um einen Anschlag zwischen Rastnase und Vorsprung zu bilden.An improved fixation of the connector to a device housing can be achieved in that protrudes on the outer wall of the first connector housing, a latching tongue, which points towards the outer wall of the first connector housing locking lug and a groove for insertion and locking a device housing portion between the latching tongue and the outer wall of the has first connector housing. A protruding from a device housing wall device housing portion, such as a locking tab, then immersed in the insertion of the connector into an opening of the device housing in the groove, which is provided by the clearance between the latching tongue and adjacent outer wall of the first connector housing. The device housing section can then be latched to the locking tongue by means of the locking lug, which in an associated opening or recess of the device housing section for locking dips or cooperates with a projection on the device housing portion to form a stop between locking lug and projection.
Vorteilhaft ist in der Nut, die durch die Rastzunge und die angrenzende Außenwand des ersten Verbindergehäuses gebildet ist, mindestens ein beweglicher Anschlag vorgesehen. Beim Einstecken des Steckverbinders in das Gerätegehäuse und Eintauchen des Gerätegehäuseabschnitts in die Nut kann dieser bewegliche Anschlag zunächst zurückfedern, um nach der erfolgten Kontaktierung der Leiterplatte mit dem zweiten Verbindergehäuse wieder zurückzufedern und das erste Verbindergehäuse zur verbesserten Verrastung desselben am Gerätegehäuse etwas vom Gerätegehäuse weg zu drücken.Advantageously, at least one movable stop is provided in the groove, which is formed by the latching tongue and the adjacent outer wall of the first connector housing. When inserting the connector into the device housing and immersing the device housing portion in the groove of this movable stop can first spring back to spring back after the successful contacting of the circuit board with the second connector housing and the first connector housing for improved locking of the same on the device housing to push something away from the device housing ,
Die Gabelkontakte haben in einer bevorzugten Ausführungsform am Gabelwurzelbereich integral angeformte Kontaktstifte zur Anbindung jeweils mindestens eines zugeordneten elektrischen Leiters. Der Längenausgleichsabschnitt wird dann durch den direkt an die zugeordneten Kabelkontakte angebundenen elektrischen Leiter bereitgestellt. Dies kann beispielsweise durch eine gewundene Führung des mindestens einen elektrischen Leiters vom feststehenden Leiteranbindungsbereich zu der Anbindung an die Kontaktstifte erfolgen. D. h., dass der Abstand zwischen den Gabelkontakten und dem feststehenden Leiteranbindungsbereich mit Hilfe der Biegungen des mindestens einen elektrischen Leiters mindestens in einem geforderten Toleranzbereich variabel ist.In a preferred embodiment, the fork contacts have integrally formed contact pins on the fork root area for connecting in each case at least one associated electrical conductor. The length compensating section is then provided by the electrical conductor connected directly to the associated cable contacts. This can be done, for example, by a helical guide of the at least one electrical conductor from the stationary conductor connection region to the connection to the contact pins. In other words, the distance between the fork contacts and the fixed conductor connection region can be varied with the aid of the bends of the at least one electrical conductor, at least in a required tolerance range.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann ein Längenausgleichsabschnitt auch durch einen Kontaktstift gebildet werden, der Längenausgleichsbiegungen aufweist und integral mit dem Gabelwurzelbereich eines zugeordneten Gabelkontaktes verbunden ist. Der Längenausgleichsabschnitt bildet damit einen Teil des Gabelkontaktes.Alternatively or in addition to this, a length compensating section can also be formed by a contact pin which has length compensation bends and is connected integrally to the fork root area of an associated fork contact. The length compensation section thus forms part of the fork contact.
Das erste Verbindergehäuse hat vorzugsweise an der dem zweiten Verbindergehäuse abgewandten Seite eine Leitereinführungsöffnung. Der feststehende Leiteranbindungsbereich ist dann als mindestens eine Zugentlastungseinheit ausgebildet, an die der mindestens eine elektrische Leiter angebunden ist. Eine solche Zugentlastungseinheit kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass der elektrische Leiter zwischen zwei Gehäusehälften des ersten Verbindergehäuses eingeklemmt wird. Denkbar ist aber auch, dass der mindestens eine elektrische Leiter mit Hilfe einer separaten Klemmlasche am ersten Verbindergehäuse fixiert wird. Diese Klemmlasche kann dann üblicherweise mit dem ersten Verbindergehäuse verschraubt oder verschnappt (verklipst) werden.The first connector housing preferably has a conductor insertion opening on the side facing away from the second connector housing. The stationary conductor connection region is then designed as at least one strain relief unit, to which the at least one electrical conductor is connected. Such a strain relief unit can be formed, for example, in that the electrical conductor is clamped between two housing halves of the first connector housing. It is also conceivable that the at least one electrical conductor is fixed by means of a separate clamping strap on the first connector housing. This clamping tab can then usually be screwed or snapped (clipped) to the first connector housing.
Mit Hilfe der Zugentlastungseinheit wird dann der mindestens eine durch die Leitereinführungsöffnung in das erste Verbindergehäuse geführte elektrische Leiter, der mit jeweils einem zugeordneten Gabelkontakt verbunden ist, an dem ersten Verbindergehäuse zugfest fixiert. Auf diese Weise wird im Abstand zur Verbindung mit dem Gabelkontakt der feststehende Leiteranbindungsbereich gebildet.With the aid of the strain relief unit, the at least one electrical conductor routed through the conductor insertion opening into the first connector housing, which is connected in each case to an associated fork contact, is then fixed in a tensile-resistant manner to the first connector housing. In this way, the fixed conductor connection area is formed at a distance from the connection to the fork contact.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beispielhaft beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to an embodiment. Show it:
Der Steckverbinder
An der Frontseite des ersten Verbindergehäuses
Es ist erkennbar, dass die Leiterplatte
Die Führung der Leiterplatte
Weiterhin ist erkennbar, dass ein elektrischer Leiter
Deutlich wird, dass der elektrische Leiter
Die Relativverschiebbarkeit des zweiten Verbindergehäuses
In der dargestellten Steckposition ist der Steckverbinder
Die Verrastung des Steckverbinders
In der Nut
Bei einer Längenausdehnung der Leiterplatte
Deutlich wird, dass das erste Verbindergehäuse
Erkennbar ist auch, dass eine Leitung
Deutlich wird weiterhin, dass von der Oberseite des ersten Verbindergehäuses
Weiterhin ist erkennbar, dass an der unteren Gehäuseschale
Aus der
Erkennbar ist weiterhin, dass an der Oberseite und gegebenenfalls auch Unterseite des zweiten Verbindergehäuses
Deutlich wird auch, dass das zweite Verbindergehäuse
Erkennbar ist weiterhin, dass an der Unterseite des ersten Verbindergehäuses
Deutlich wird auch, dass zwei sich in Steckrichtung S erstreckende und parallel zueinander im Abstand voneinander angeordnete Führungsnuten
An der dem zweiten Verbindergehäuse
An der Unterseite des ersten Verbindergehäuses
Erkennbar ist weiterhin, dass das zweite Verbindergehäuse
Weiterhin ist erkennbar, dass eine Zunge
In einer optionalen, nicht dargestellten Ausführungsform kann ein das erste Verbindergehäuse
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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