DE102021108154A1 - Kontakteinsatz für einen Steckverbinder - Google Patents

Kontakteinsatz für einen Steckverbinder Download PDF

Info

Publication number
DE102021108154A1
DE102021108154A1 DE102021108154.8A DE102021108154A DE102021108154A1 DE 102021108154 A1 DE102021108154 A1 DE 102021108154A1 DE 102021108154 A DE102021108154 A DE 102021108154A DE 102021108154 A1 DE102021108154 A1 DE 102021108154A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
module
contact
connection
elements
contact insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021108154.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Manuel Tünker
Lukas Brillo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority to DE102021108154.8A priority Critical patent/DE102021108154A1/de
Publication of DE102021108154A1 publication Critical patent/DE102021108154A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/502Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/506Bases; Cases composed of different pieces assembled by snap action of the parts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/652Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding   with earth pin, blade or socket
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/516Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods
    • H01R13/518Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods for holding or embracing several coupling parts, e.g. frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/645Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base
    • H01R13/6456Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base comprising keying elements at different positions along the periphery of the connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/655Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding   with earth brace
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Kontakteinsatz (1) für einen Steckverbinder, mit mehreren Kontaktelementen (2). Der Kontakteinsatz (1) ist dadurch flexibel einsetzbar, dass er ein Anschlussmodul (3), ein Steckgesichtmodul (4) und ein Basismodul (5) aufweist, wobei die Kontaktelemente (2) jeweils ein Leiteranschlusselement (6) und einen Kontaktabschnitt (7) aufweisen, wobei das Anschlussmodul (3) mehrere durchgehende Kammern (8) aufweist, in denen jeweils zumindest das Leiteranschlusselement (6) eines Kontaktelements (2) angeordnet ist, wobei das Basismodul (5) an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils ein Flanschabschnitt (10) zur Befestigung des Kontakteinsatzes (1) im Gehäuse eines Steckverbinders aufweist, und wobei das Anschlussmodul (3) und das Steckgesichtmodul (4) beide derart mit dem Basismodul (5) verbunden sind, dass das Basismodul (5) zumindest teilweise zwischen dem Anschlussmodul (3) und dem Steckgesichtmodul (4) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kontakteinsatz für einen Steckverbinder, wobei in dem Kontakteinsatz mehrere Kontaktelemente gehalten sind.
  • Ein derartiger Kontakteinsatz weist einen Isolierkörper auf, in dem mehrere Kontaktelemente angeordnet sind. Außerdem ist an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Isolierkörpers jeweils ein Flanschabschnitt angeordnet, mittels dem der Kontakteinsatz im Gehäuseteil eines Steckverbinders positioniert und befestigt werden kann. Bei den Kontaktelementen kann es sich insbesondere um Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen handeln, die mit korrespondierenden Kontaktelementen eines Gegenkontakteinsatzes verbunden werden, wenn der Kontakteinsatz mit einem korrespondierenden Gegenkontakteinsatz zusammengesteckt wird, wobei der Gegenkontakteinsatz ebenfalls im Gehäuseteil eines Steckverbinders angeordnet ist.
  • Die Kontaktelemente weisen jeweils ein Leiteranschlusselement auf, mit dessen Hilfe das Ende eines Leiters an dem Kontaktelement angeschlossen werden kann. Dabei sind unterschiedliche Arten von Leiteranschlusselementen bekannt, beispielsweise Schraubanschlüsse, Zugfederanschlüsse, Federkraftklemmanschlüsse, Crimpanschlüsse oder Schneidanschlüsse. Da bei derartigen Kontakteinsätzen die Anzahl und die Art der im Isolierkörper angeordneten Kontaktelemente nicht verändert werden kann, werden diese Kontakteinsätze häufig auch als festpolige Kontakteinsätze bezeichnet. Derartige festpolige Kontakteinsätze ermöglichen zwar eine hohe Kontaktdichte, also eine große Anzahl an Kontaktelementen pro Fläche, um möglichst vielen Anwendungsfällen gerecht zu werden, sind jedoch eine Vielzahl von unterschiedlichen Varianten erforderlich, die verschiedene Steckgesichter sowie unterschiedliche Anzahl und Arten von Kontaktelementen aufweisen.
  • Um die Flexibilität zu erhöhen, werden modular aufgebaute Steckverbinder eingesetzt, bei denen einzelne Kontakteinsätze, die jeweils nur wenige Kontaktelemente aufweisen, in separate Halterahmen eingesetzt und darin befestigt werden. Der fertig bestückte Halterahmen, in dem die jeweiligen Kontakteinsätze eingesetzt sind, kann in ein Gehäuseteil eines Steckverbinders eingesetzt und befestigt werden, wozu der Halterahmen an seinen beiden Stirnseiten jeweils einen Flanschabschnitt aufweist.
  • Aus der Praxis sind verschiedene Arten von Halterahmen bekannt, die ein modulares Einsetzen einzelner Kontakteinsätze ermöglichen. So gibt es Halterahmen, die aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Rahmenhälften bestehen, wobei die Kontakteinsätze im geöffneten Zustand des Halterahmens in den Halterahmen eingesetzt werden. Im geschlossenen Zustand des Halterahmens greifen an den Stirnseiten der Kontakteinsätze angeordnete Rastvorsprünge in entsprechende Aufnahmefenster in den Seitenwänden des Halterahmens ein, wodurch die Kontakteinsätze in ihrer Position gehalten werden. Außerdem gibt es Halterahmen, die aus einem starren Grundrahmen und zwei einander gegenüberliegenden Wangenteilen bestehen, wobei die Wangenteile durch Schlitze voneinander getrennte federelastische Laschen aufweisen. In den Laschen ist jeweils ein Rastfenster zur Aufnahme einer korrespondierenden Rastnase eines Kontakteinsatzes ausgebildet. Beim Einstecken eines Kontakteinsatzes zwischen zwei einander gegenüberliegenden Laschen federn die Laschen auseinander, bis die an dem Kontakteinsatz ausgebildeten Rastnasen in die Rastfenster der Laschen einrasten und die Laschen zurück federn.
  • Dadurch, dass die Kontakteinsätze einzeln in den Halterahmen eingesetzt werden können, besteht die Möglichkeit, einen Halterahmen je nach Einsatzzweck mit unterschiedlichen Kontakteinsätzen zu bestücken. Der Halterahmen mit den Kontakteinsätzen ist somit modulartig aufgebaut, wodurch ein Steckverbinder hinsichtlich der Anzahl und Art der Kontaktelemente flexibel an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden kann. Aufgrund der Notwendigkeit der Verwendung eines Halterahmens und der Verwendung einzelner Kontakteinsätze ist bei einem derart modulartig aufgebauten Steckverbinder die Kontaktdichte jedoch deutlich geringer, als dies bei einem festpoligen Kontakteinsatz mit vergleichbaren Außenabmessungen der Fall ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kontakteinsatz zur Verfügung zu stellen, der sowohl eine gewisse Flexibilität als auch eine möglichst hohe Kontaktdichte ermöglicht. Der Kontakteinsatz soll dabei möglichst einfach aufgebaut und wie herkömmliche Kontakteinsätze auch, sicher im Gehäuse eines Steckverbinders befestigt werden können.
  • Diese Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Kontakteinsatz im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Kontakteinsatz nicht aus einem einzelnen Isolierkörper, sondern drei Funktionseinheiten aufweist, nämlich ein Anschlussmodul, ein Steckgesichtmodul und ein Basismodul. Dabei weist das Basismodul an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils einen Flanschabschnitt zur Befestigung des Kontakteinsatzes im Gehäuse eines Steckverbinders auf. Außerdem dient das Basismodul zur Befestigung des Anschlussmoduls und des Steckgesichtmoduls, wobei das Anschlussmodul und das Steckgesichtmodul derart mit dem Basismodul verbunden sind, dass das Basismodul zumindest teilweise zwischen dem Anschlussmodul und dem Steckgesichtmodul angeordnet ist. Das Anschlussmodul ist somit im Wesentlichen auf der einen Seite des Basismoduls und das Steckgesichtmodul im Wesentlichen auf der anderen Seite des Basismoduls angeordnet, wobei einzelne Abschnitte des Anschlussmoduls, des Steckgesichtmoduls und des Basismoduls auch einander überlappen können.
  • Das Basismodul kann rahmenartig ausgebildet sein, also zwei einander gegenüberliegende Längsseiten und senkrecht dazu zwei ebenfalls einander gegenüberliegende Stirnseiten aufweisen, wobei die von den Längsseiten und den Stirnseiten umgebende Ausnehmung im wesentlichen frei ist, sodass die Kontaktelemente durch die Ausnehmung hindurchragen können.
  • Das Anschlussmodul dient funktional zum Anschluss einzelner Leiter an den Kontakteinsatz, wozu das Anschlussmodul mehrere durchgehende Kammern aufweist, in denen jeweils zumindest das Leiteranschlusselement eines Kontaktelements angeordnet ist. Das Steckgesichtmodul dient funktional zur Verbindung mit dem korrespondierenden Steckgesichtmodul eines Gegenkontakteinsatzes, der im Gehäuse eines zweiten Steckverbinders angeordnet ist. Das Steckgesichtmodul weist dazu vorzugsweise mehrere Öffnungen auf, durch die jeweils der Kontaktabschnitt eines Kontaktelements hindurchragt. Die einzelnen Kontaktelemente, die jeweils ein Leiteranschlusselement und einen Kontaktabschnitt aufweisen, sind somit von dem Anschlussmodul und dem Steckgesichtmodul aufgenommen. Dabei ragen die Kontaktelemente zwar durch die von dem Basismodul umgebende Ausnehmung, sind jedoch nicht unmittelbar durch das Basismodul festgehalten oder positioniert.
  • Durch die erfindungsgemäße Aufteilung des Kontakteinsatzes in die drei Funktionseinheiten Anschlussmodul, Steckgesichtmodul und Basismodul ist der Kontakteinsatz selber modular aufgebaut. Das Basismodul legt dabei die Größe des Kontakteinsatzes und damit in erster Linie auch die Anzahl der Kontaktelemente fest. Je nach Art der gewünschten Kontaktelemente kann das Basismodul mit unterschiedlichen Anschlussmodulen und auch mit unterschiedlichen Steckgesichtmodulen zusammengesetzt werden. Beispielsweise kann ein Basismodul wahlweise mit einem Steckgesichtmodul verbunden werden, das zur Aufnahme von stiftförmigen oder buchsenförmigen Kontaktabschnitten ausgebildet ist.
  • Darüber hinaus kann das Basismodul wahlweise auch mit unterschiedlichen Anschlussmodulen verbunden werden, die zur Aufnahme von Kontaktelementen mit unterschiedlich ausgebildeten Leiteranschlusselementen vorgesehen sind. So kann beispielsweise ein Anschlussmodul derart ausgebildet sein, dass es zur Aufnahme von Kontaktelementen vorgesehen ist, die Federkraftklemmanschlüsse als Leiteranschlusselemente aufweisen. Ein anderes Anschlusselement kann so ausgebildet sein, dass es zur Aufnahme von als Schraubanschlüsse ausgebildeten Leiteranschlusselementen dient. Weitere Anschlussmodule zur Aufnahme von Kontaktelementen mit anderen Leiteranschlusselementen, beispielsweise Crimpanschlüssen, Zugfederanschlüssen oder Schneidanschlüssen, sind ebenso möglich.
  • Durch den modulartigen Aufbau kann der erfindungsgemäße Kontakteinsatz somit unter Verwendung von teilweise gleichen Teilen flexibel konfiguriert werden, wobei gleichzeitig eine so hohe Kontaktdichte erreicht werden kann, wie sie ansonsten nur bei festpoligen Kontakteinsätzen möglich ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens ein Flanschabschnitt des Basismoduls ein elektrisch leitfähiges Erdungselement auf. Vorzugsweise ist dabei an beiden Flanschabschnitten des Basismoduls jeweils ein Erdungselement vorgesehen. Die Erdungselemente dienen dabei zur elektrischen Verbindung des Kontakteinsatzes mit einem metallischen Steckverbindergehäuse, sodass über das Erdungselement eine Schutzerdung erfolgen kann. Ist der Kontakteinsatz im Gehäuse eines Steckverbinders befestigt, so erfolgt über das Erdungselement auch eine elektrisch leitende Verbindung zu dem im Gehäuse des zweiten Steckverbinders befestigten Gegenkontakteinsatz, sodass der Kontakteinsatz und der Gegenkontakteinsatz im gesteckten Zustand auf gleichem Potential liegen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Kontakteinsatz bestehen das Anschlussmodul und das Steckgesichtmodul jeweils aus einem elektrisch isolierenden Material. Durch die im Anschlussmodul ausgebildeten Kammern und die im Steckgesichtmodul ausgebildeten Öffnungen werden die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken zwischen den einzelnen Kontaktelementen sichergestellt. Da die Kontaktelemente dabei das Basismodul nicht kontaktieren und von diesem beabstandet sind, kann das Basismodul gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Das Basismodul kann dabei beispielsweise ein Druckgussteil, insbesondere ein Zink-Druckgussteil sein oder als Stanzbiegeteil aus einem Blech ausgebildet sein.
  • Besteht das Basismodul aus einem elektrisch leitfähigen Material, so kann das mindestens eine Erdungselement vorteilhafterweise einstückig mit dem Basismodul ausgebildet sein. Auf die Montage eines vom Basismodul separaten Erdungselements kann somit verzichtet werden. Weist der Kontakteinsatz bzw. das Basismodul zwei Erdungselemente auf, so können die beiden Erdungselemente über das elektrisch leitfähige Basismodul direkt miteinander verbunden sein, sodass auf die Verwendung von Schutzleiterbrücken, die bei dem im Stand der Technik vorgesehenen Isolierkörpern und Steckverbindergehäusen eingesetzt werden, verzichtet werden kann.
  • Eingangs ist ausgeführt worden, dass das Anschlussmodul und das Steckgesichtmodul beide mit dem Basismodul verbunden sind. Vorzugsweise weist das Basismodul dazu mehrere Rastelemente und das Anschlussmodul sowie das Steckgesichtmodul jeweils zu den Rastelementen des Basismoduls korrespondierende Gegenrastelemente auf. Bei den Rastelementen und Gegenrastelementen kann es sich dabei insbesondere um Rastnasen und dazu korrespondierende Rastausnehmungen oder Rastöffnungen handeln. Das Basismodul kann beispielsweise an der Außenseite von zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen mehrere Rastnasen aufweisen, wozu dann das Anschlussmodul korrespondierende Rastfenster aufweist, die im montierten Zustand des Anschlussmoduls mit den Rastnasen verrasten. Zusätzlich kann das Basismodul an der Innenseite der Seitenflächen mehrere Rastausnehmungen aufweisen, wobei dann das Steckgesichtmodul korrespondierende Rastnasen aufweist, die im montierten Zustand in die Rastausnehmungen eingreifen. Das Steckgesichtmodul ist dann mit einem Abschnitt innerhalb des Basismoduls angeordnet, während das Anschlussmodul mit einem Abschnitt außen am Basismodul angeordnet ist.
  • Alternativ dazu können auch nur am Anschlussmodul und am Steckgesichtmodul jeweils zueinander korrespondierende Rastelemente und Gegenrastelemente ausgebildet sein, durch die das Anschlussmodul und das Steckgesichtmodul miteinander verrastet werden können. Das Basismodul ist dann zwischen dem Anschlussmodul und dem Steckgesichtmodul angeordnet und vorzugsweise von beiden formschlüssig gehalten.
  • Zur Befestigung des Kontakteinsatzes im Gehäuse eines Steckverbinders können in den Flanschabschnitten des Basismoduls jeweils mindestens eine, vorzugsweise zwei Öffnungen ausgebildet sein, sodass der Kontakteinsatz mit Schrauben im Gehäuse des Steckverbinders festgeschraubt werden kann. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Öffnungen auch in den Erdungselementen ausgebildet sein, die an den Flanschabschnitten angeordnet sind. Dadurch kann eine mechanisch feste und zuverlässige Verbindung des Kontakteinsatzes mit dem Gehäuse des Steckverbinderteils erreicht werden.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des Kontakteinsatzes weisen die Flanschabschnitte des Basismoduls jeweils ein Verriegelungselement und ein Federelement auf, wobei die Verriegelungselemente zur Befestigung des Kontakteinsatzes im Gehäuse eines Steckverbinders dienen. Ein Verriegelungselement ist dabei mittels des Federelements am Flanschabschnitt befestigt, wobei das Federelement zusätzlich eine Federkraft auf das verschwenkbar angeordnete Verriegelungselement ausübt, durch die das Verriegelungselement in eine erste Position gedrückt wird. Um das Verriegelungselement aus der ersten Position in eine zweite Position zu verschwenken, muss somit eine Kraft aufgebracht werden, die der Federkraft des Federelements entgegenwirkt. Die erste Position des Verriegelungselements ist dabei eine Verriegelungsposition, in der ein Verriegelungsabschnitt des Verriegelungselements in eine korrespondierende Ausnehmung in der gegenüberliegenden Stirnwand des Gehäuses des Steckverbinders eingreift. Hierdurch wird eine sichere und zuverlässige Befestigung des Kontakteinsatzes im Gehäuse eines Steckverbinders ermöglicht, ohne dass dafür Schrauben in das Gehäuseteil eingeschraubt werden müssen, wodurch sich die Befestigung einfacher und mit geringerem Zeitaufwand realisieren lässt.
  • Im Einzelnen gibt es mehrere Möglichkeiten, den erfindungsgemäße Kontakteinsatz auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die einzelnen Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine Explosionsdarstellung eines Kontakteinsatzes mit drei verschiedenen Arten von Kontaktelementen und drei verschiedenen Anschlussmodulen,
    • 2 zwei perspektivische Darstellungen eines Anschlussmoduls,
    • 3 zwei perspektivische Darstellungen eines Steckgesichtmoduls,
    • 4 zwei perspektivische Darstellungen des Basismoduls,
    • 5 drei Varianten eines zusammengebauten Kontakteinsatzes, mit den drei Anschlussmodulen gemäß 1,
    • 6 zwei perspektivische Darstellungen einer weiteren Variante eines zusammengebauten Kontakteinsatzes,
    • 7 eine Explosionsdarstellung einer weiteren Variante eines Kontakteinsatzes,
    • 8 den Kontakteinsatz gemäß 7 im zusammengebauten Zustand, und
    • 9 zwei perspektivische Darstellungen des Basismoduls des Kontakteinsatzes gemäß 7 und 8.
  • Die Figuren zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kontakteinsatzes 1, wobei der Kontakteinsatz 1 in den 1 und 7 jeweils in einer Explosionsdarstellung und in den 5, 6 und 8 jeweils im zusammengebauten Zustand dargestellt ist. Der Kontakteinsatz 1 weist jeweils mehrere Kontaktelemente 2 auf, wobei die Anzahl der Kontaktelemente 2 nicht auf die in den Figuren dargestellte Anzahl beschränkt ist. Ein Kontakteinsatz 1 kann auch weniger oder mehr Kontaktelemente 2 aufweisen, als in den Ausführungsbeispielen gezeigt ist. Neben den Kontaktelementen 2 weist der Kontakteinsatz 1 drei Funktionseinheiten auf, nämlich ein Anschlussmodul 3, ein Steckgesichtmodul 4 und ein Basismodul 5, an dem im zusammengebauten Zustand sowohl das Anschlussmodul 3 als auch das Steckgesichtmodul 4 befestigt sind.
  • Bei der in 1 dargestellten Explosionsdarstellung eines Kontakteinsatzes 1 sind neben einem Steckgesichtmodul 4 und einem Basismodul 5 drei unterschiedliche Arten von Kontaktelementen 2 und drei unterschiedliche Anschlussmodule 3 dargestellt. Die Kontaktelemente 2 weisen dabei jeweils ein Leiteranschlusselement 6 und einen Kontaktabschnitt 7 auf, bei dem es sich im vorliegenden Fall jeweils um einen Stiftkontakt handelt. Alternativ dazu kann der Kontaktabschnitt 7 auch buchsenförmig ausgebildet sein. Bei dem in 1 dargestellten drei Ausführungsbeispielen der Kontaktelemente 2 sind die Leiteranschlusselemente 6 als Federkraftklemmanschlüsse (linke Darstellung), als Schraubanschlüsse (mittlere Darstellung) und als Crimpanschlüsse (rechte Darstellung) ausgebildet.
  • Korrespondierend zu den unterschiedlichen Kontaktelementen 2 bzw. den unterschiedlich ausgebildeten Leiteranschlusselementen 6 sind auch die dazu korrespondierenden Anschlussmodule 3 unterschiedlich ausgebildet. Die drei Anschlusselemente 3 sind jedoch alle so ausgebildet, dass sie mit dem gleichen Basismodul 5 verbunden werden können. In den Anschlussmodulen 3 ist eine der Anzahl der Kontaktelemente 2 entsprechende Anzahl an durchgehenden Kammern 8 ausgebildet, in denen die jeweiligen Leiteranschlusselemente 6 der Kontaktelemente 2 angeordnet sind. Die Größe und Form der Kammern 8 korrespondiert somit zur Größe und Form der jeweiligen Leiteranschlusselemente 6.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Kontakteinsatz 1 werden die Kontaktelemente 2 vom Anschlussmodul 3 und dem Steckgesichtmodul 4 aufgenommen, wobei die Kontaktelemente 2 jedoch im Wesentlichen in den Anschlussmodulen 3 gehalten sind. Zur Aufnahme der Kontaktabschnitte 7 der Kontaktelemente 2 sind in dem Steckgesichtmodul 4 eine der Anzahl der Kontaktelemente 2 entsprechende Anzahl an Öffnungen 9 ausgebildet, durch die jeweils ein Kontaktabschnitt 7 eines Kontaktelements 2 hindurchragt, sodass das Kontaktelement 2 bzw. der Kontaktabschnitt 7 von der dem Leiteranschlusselement 6 abgewandten Seite mit dem Kontaktabschnitt eines korrespondierenden Kontaktelements eines Gegenkontakteinsatzes verbunden werden kann. Dazu wird das Steckgesichtmodul 4 des Kontakteinsatzes 1 mit dem korrespondierenden Steckgesichtmodul eines Gegenkontakteinsatzes zusammengesteckt, sodass die jeweiligen Kontaktabschnitte einander kontaktieren, also beispielsweise Kontaktstifte in dazu korrespondierende Kontaktbuchsen eingreifen.
  • In 2 ist das in der 1 links dargestellte Anschlussmodule 3 in zwei um 180° zueinander gedrehten Positionen gezeigt. Erkennbar sind dabei einzelne Kammern 8, in denen die Leiteranschlusselemente 6 der Kontaktelemente 2 aufgenommen und gehalten werden. Durch die die Kammern 8 umgebenden Wände des aus einem isolierendem Material bestehenden Anschlussmoduls 3 werden die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken zwischen benachbart angeordneten Kontaktelementen 2 sichergestellt.
  • 3 zeigt korrespondierend dazu das Steckgesichtmodul 4 gemäß 1, ebenfalls in zwei um 180° zueinander gedrehten Positionen. Erkennbar sind hierbei die Öffnungen 9 in der dem Anschlussmodul 3 zugewandten Seite des Steckgesichtmoduls 4. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Steckgesichtmodul 4 dagegen offen, sodass es mit einem korrespondierenden Steckgesichtmodul eines Gegenkontakteinsatzes zusammengesteckt werden kann. Wären die Kontaktabschnitte der Kontaktelemente nicht stiftförmig, sondern buchsenförmig ausgebildet, so könnten auch im Steckgesichtmodul entsprechende Kammern ausgebildet sein, in denen dann die die Buchsenkontakte angeordnet wären. Auch hierbei wären auf der dem Anschlussmodul 3 zugewandten Seite des Steckgesichtmoduls 4 Öffnungen 9 ausgebildet, durch die die Kontaktabschnitte hindurchragen würden.
  • In 4 ist das Basismodul 5 dargestellt, der an seinen beiden gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils einen Flanschabschnitt 10 aufweist. Außerdem weist das Basismodul 5 zwei ebenfalls einander gegenüberliegende Seitenflächen auf, die senkrecht zu den Stirnseiten angeordnet sind, sodass das Basismodul mit den Seitenflächen und den Stirnflächen eine näherungsweise rechteckige Ausnehmung umschließt. Die Flanschabschnitte 10 dienen zur Befestigung des Kontakteinsatzes 1 im Gehäuse eines Steckverbinders und zur Aufnahme von jeweils einem Erdungselement 11. Die Erdungselemente 11 dienen zur elektrischen Verbindung des Kontakteinsatzes 1 mit einem korrespondierenden Gegenkontakteinsatz, der dazu ebenfalls entsprechende Erdungselemente aufweist. Darüber hinaus kann über die Erdungselemente 11 auch eine elektrische Verbindung des Kontakteinsatzes 1 zu einem metallischen Steckverbindergehäuse realisiert werden, in dem der Kontakteinsatz 1 eingesetzt und befestigt wird.
  • Wie insbesondere aus der 4 ersichtlich ist, kann das rahmenartige Basismodul 5 zusätzlich zu den Flanschabschnitten 10 und den Seitenflächen und den Stirnflächen noch vier, im Bereich der Ecken angeordnete Pfosten 12 aufweisen, die zur Positionierung und Befestigung des Anschlussmoduls 3 dienen. Zur Befestigung des Anschlussmoduls 3 an dem Basismodul 5 weist dieser darüber hinaus mehrere Rastelemente 13 auf, die im vorliegenden Fall als Rastnasen ausgebildet und außen an den Seitenflächen und den Pfosten 12 angeordnet sind. Außerdem sind an dem Basismodul 5 noch mehrere als Rastausnehmungen ausgebildete Rastelemente 14 vorgesehen, die der Befestigung des Steckgesichtmoduls 4 dienen. Die Rastelemente 14 sind dabei innen an den Seitenflächen des Basismoduls 5 angeordnet.
  • Korrespondierend zu den Rastelementen 13 weist das Anschlussmodul 3 entsprechende Gegenrastelemente 15 auf, die vorliegend als Rastfenster ausgebildet sind. An dem Steckgesichtmodul 4 sind zu den Rastelementen 14 korrespondierende Gegenrastelementen 16 angeordnet, die vorliegend als Rastnasen ausgebildet sind. Dadurch können das Anschlussmodul 3 und das Steckgesichtmodul 4 auf einfache Art und Weise mit dem Basismodul 5 verrastet werden. Die Rastelemente 13 sind dabei an der Außenseite des Basismoduls 5 angeordnet, während die Rastelemente 14 an der Innenseite des Basismoduls 5 positioniert sind. Das haubenartig ausgebildete Anschlussmodul 3 wird somit auf das Basismodul 5 aufgesteckt, während das Steckgesichtmodul 4 in das Basismodul 5 eingesteckt wird.
  • Insbesondere aus den Darstellungen der drei Anschlussmodule 3 in 1 ist erkennbar, dass in dem Anschlussmodul 3 in Abhängigkeit von den darin angeordneten Leiteranschlusselementen 6 neben einer Leitereinführungsöffnung 17, die korrespondierend zur jeweiligen Kammer 8 angeordnet ist, auch noch eine Betätigungsöffnung 18 und/oder eine Prüfsteckeröffnung 19 pro Kontaktelement 2 ausgebildet ist. Bei der Ausführungsvariante mit einem Federkraftklemmanschluss als Leiteranschlusselement 6 ist in der Betätigungsöffnung 18 ein Betätigungselement 20 angeordnet, mit dem die Klemmstelle des Federkraftklemmanschlusses geöffnet werden kann.
  • Aus den beiden Darstellungen des Steckgesichtmoduls 4 in 3 ist ersichtlich, dass das Steckgesichtmodul 4 an seinen beiden gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils ein Kodierelement 21 aufweist, wodurch die richtige Ausrichtung des Kontakteinsatzes 1 beim Zusammenstecken mit einem korrespondierenden Gegenkontakteinsatz gewährleistet wird.
  • Bei den drei in 5 dargestellten zusammengebauten Kontakteinsätzen 1 erfolgte die Befestigung des Kontakteinsatzes 1 im Gehäuse eines Steckverbinders dadurch, dass in den beiden Erdungselementen 11 jeweils zwei Öffnungen 22 ausgebildet sind, die zur Aufnahme von Schrauben 23 dienen, die in entsprechende Löcher im Gehäuse des Steckverbinders eingeschraubt werden können. Sind in den Flanschabschnitten 10 keine Erdungselemente 11 angeordnet, so können die Öffnungen für die Schrauben 23 auch in den Flanschabschnitten 10 selber angeordnet sein.
  • Bei der in 6 dargestellten alternativen Ausführungsform des Kontakteinsatzes 1 kann auf das Verschrauben des Kontakteinsatzes 1 im Gehäuse des Steckverbinders verzichtet werden. Bei dieser Ausgestaltung weisen die Flanschabschnitte 10 des Basismoduls 5 jeweils ein Verriegelungselement 24 und ein Federelement 25 auf, durch das das Verriegelungselement 24 am Flanschabschnitt 10 gehalten ist. Zusätzlich übt das Federelement 25 eine Federkraft auf das verschwenkbar angeordnete Verriegelungselement 26 aus, wodurch das Verriegelungselement 24 in eine erste Position, die Verriegelungsposition, gedrückt wird. Um das Verriegelungselement 24 aus der in 6 dargestellten ersten Position in eine zweite Position, die Entnahmeposition, zu verschwenken, muss somit eine Kraft aufgebracht werden, die der Federkraft des Federelements 25 entgegenwirkt. Ist der Kontakteinsatz 1 in das Gehäuse eines Steckverbinders eingesetzt, so ragt ein Verriegelungsabschnitt 26 des Verriegelungselements 24 in dessen erster Position in eine korrespondierenden Ausnehmung in der gegenüberliegenden Stirnwand des Gehäuses des Steckverbinders, wodurch der Kontakteinsatz 1 im Steckverbinder befestigt ist. Zum Herausnehmen des Kontakteinsatzes 1 aus dem Gehäuse des Steckverbinders muss dann das Verriegelungselement 24 von einem Benutzer aus seiner ersten Position in seine zweite Position verschwenkt werden, in der der Verriegelungsabschnitt 26 nicht mehr im Eingriff mit der Ausnehmung ist.
  • Hierzu ist an dem Verriegelungselement 24 ein Betätigungsabschnitt 27 ausgebildet.
  • Die 7 bis 9 zeigen eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Kontakteinsatzes 1. Diese Variante unterscheidet sich dadurch von den in den 1 und 5 dargestellten Kontakteinsätzen 1, dass das Basismodul 5 aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und die beiden Erdungselemente 11 einstückig mit dem Basismodul 5 ausgebildet sind. Das in 9 separat dargestellte Basismodul 5 ist dabei insgesamt als Stanzbiegeteil ausgebildet, sodass er einfach hergestellt werden kann. Alternativ dazu könnte das Basismodul 5 auch als Druckgussteil hergestellt werden. Dadurch, dass das Basismodul 5 aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, sind die beiden Erdungselemente 11 direkt über das Basismodul 5 elektrisch miteinander verbunden, sodass auch auf die Verwendung von zusätzlichen Schutzleiterbrücken verzichtet werden kann. Da die Kontaktelemente 2 von dem Anschlussmodul 3 und dem Steckgesichtmodul 4 aufgenommen sind, die jeweils aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, können auch bei einem Basismodul 5 aus einem elektrisch leitfähigen Material die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1.
    Kontakteinsatz
    2.
    Kontaktelementen
    3.
    Anschlussmodul
    4.
    Steckgesichtmodul
    5.
    Basismodul
    6.
    Leiteranschlusselement
    7.
    Kontaktabschnitt
    8.
    Kammern
    9.
    Öffnungen
    10.
    Flanschabschnitt
    11.
    Erdungselement
    12.
    Pfosten
    13, 14.
    Rastelemente
    15, 16.
    Gegenrastelemente
    17.
    Leitereinführungsöffnungen
    18.
    Betätigungsöffnung
    19.
    Prüfsteckeröffnung
    20.
    Betätigungselement
    21.
    Kodierelement
    22.
    Öffnung
    23.
    Schraube
    24.
    Verriegelungselement
    25.
    Federelement
    26.
    Verriegelungsabschnitt
    27.
    Betätigungsabschnitt

Claims (14)

  1. Kontakteinsatz (1) für einen Steckverbinder, mit mehreren Kontaktelementen (2), mit einem Anschlussmodul (3), mit einem Steckgesichtmodul (4) und mit einem Basismodul (5), wobei die Kontaktelemente (2) jeweils ein Leiteranschlusselement (6) und einen Kontaktabschnitt (7) aufweisen, wobei das Anschlussmodul (3) mehrere durchgehende Kammern (8) aufweist, in denen jeweils zumindest das Leiteranschlusselement (6) eines Kontaktelements (2) angeordnet ist, wobei das Basismodul (5) an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils ein Flanschabschnitt (10) zur Befestigung des Kontakteinsatzes (1) im Gehäuse eines Steckverbinders aufweist, und wobei das Anschlussmodul (3) und das Steckgesichtmodul (4) beide derart mit dem Basismodul (5) verbunden sind, dass das Basismodul (5) zumindest teilweise zwischen dem Anschlussmodul (3) und dem Steckgesichtmodul (4) angeordnet ist.
  2. Kontakteinsatz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckgesichtmodul (4) mehrere Öffnungen (9) aufweist, durch die jeweils der Kontaktabschnitt (7) eines Kontaktelements (2) hindurchragt.
  3. Kontakteinsatz (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Flanschabschnitt (10) des Basismoduls (5) ein elektrisch leitfähiges Erdungselement (11) aufweist.
  4. Kontakteinsatz (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussmodul (3) und das Steckgesichtmodul (4) aus einem elektrisch isolierenden Material und das Basismodul (5) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht.
  5. Kontakteinsatz (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Erdungselement (11) einstückig mit dem Basismodul (5) ausgebildet ist.
  6. Kontakteinsatz (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismodul (5) mit dem mindestens einen Erdungselement (11) als Stanzbiegeteil ausgebildet ist.
  7. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismodul (5) mehrere Rastelemente (13, 14) und das Anschlussmodul (3) und das Steckgesichtmodul (4) jeweils zu den Rastelementen (13, 14) des Basismoduls (5) korrespondierende Gegenrastelemente (15, 16) aufweisen.
  8. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussmodul (3) mehrere Rastelemente (15) und das Steckgesichtmodul (4) mehrere zu den Rastelementen (15) korrespondierende Gegenrastelemente (16) aufweist, und dass das Basismodul (5) zwischen dem Anschlussmodul (3) und dem Steckgesichtmodul (4), insbesondere formschlüssig, gehalten ist.
  9. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussmodul (3) haubenartig ausgebildet ist und mehrere Leitereinführungsöffnungen (17) aufweist, wobei jeweils eine Leitereinführungsöffnung (17) korrespondierend zu einer Kammer () angeordnet ist.
  10. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckgesichtmodul (4) mindestens ein Kodierelement (21) aufweist.
  11. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschlusselemente (6) der Kontaktelemente (2) als Federkraftklemmanschluss (6a), Schraubanschluss (6b), Crimpanschluss (6c), als Zugfederanschluss oder als Schneidanschluss ausgebildet sind.
  12. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte (7) der Kontaktelemente (2) stiftförmig oder buchsenförmig ausgebildet sind.
  13. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flanschabschnitten (10) des Basismoduls (5) und/oder den Erdungselementen (11) jeweils mindestens eine Öffnung (22) für eine Schraube (23) angeordnet ist.
  14. Kontakteinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschabschnitte (10) des Basismoduls (5) jeweils ein Verriegelungselement (24) und ein Federelement (25) aufweisen, durch das das schwenkbar angeordnete Verriegelungselement (24) am Flanschabschnitt (10) befestigt ist, wobei das Federelement (25) das Verriegelungselement (24) zusätzlich mit einer Kraft beaufschlagt.
DE102021108154.8A 2021-03-31 2021-03-31 Kontakteinsatz für einen Steckverbinder Pending DE102021108154A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021108154.8A DE102021108154A1 (de) 2021-03-31 2021-03-31 Kontakteinsatz für einen Steckverbinder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021108154.8A DE102021108154A1 (de) 2021-03-31 2021-03-31 Kontakteinsatz für einen Steckverbinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021108154A1 true DE102021108154A1 (de) 2022-10-06

Family

ID=83282731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021108154.8A Pending DE102021108154A1 (de) 2021-03-31 2021-03-31 Kontakteinsatz für einen Steckverbinder

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021108154A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3830134C2 (de) Einstückige elektrische Steckbuchse und damit ausgerüstete Gehäusebaugruppe
DE102004038123B4 (de) Elektrischer Stecker und elektrische Steckeraufnahme
EP3033808A1 (de) Halterahmen für steckverbinder
EP3734768A1 (de) Steckverbinder einer elektrischen steckverbindung sowie damit gebildete elektrische steckverbindung
DE19710306C2 (de) Elektrische Klemme
DE102007006645A1 (de) Elektrischer Steckverbinder
EP3734771A1 (de) Steckverbinder einer elektrischen steckverbindung sowie set aus steckverbinder und funktionselement
DE202005007221U1 (de) Befestigungseinsatz für einen Steckverbinder
DE10236398B3 (de) Anschlusssystem
DE10152519A1 (de) Klemmanschluss
DE102021108154A1 (de) Kontakteinsatz für einen Steckverbinder
DE60126452T2 (de) Verbindungsmodulanordnung mit Polarisationsmittel
EP2099097A1 (de) Verbindungsvorrichtung für die Leiter von zwei Kabeln
EP3621157B1 (de) Elektrische steckbuchse
EP1445840B1 (de) Elektrischer Steckverbinder
DE102012105508B4 (de) Stiftkontaktelement und Elektronikgehäuse
DE102006060620B4 (de) Steckverbinder mit einem Gehäuse mit einem Betätigungselement und einem Rastmittel
DE3231690A1 (de) Elektrische anschlussklemme fuer leiterplatten
DE19747115A1 (de) Elektrische Steckverbinderanordnung und elektrischer Kontakt
EP2262062B1 (de) Steckverbinder
DE10130299A1 (de) Elektrische Mehrfachsteckdoseneinheit
DE10113063B4 (de) Elektrische Anschluss- oder Verbindungsklemme
EP0471199A1 (de) Anschlussdose für elektrische Leitungen
DE8907207U1 (de) Adapter für fernmeldetechnische Geräte
DE202022106240U1 (de) Steckverbindung mit einem Steckverbinder und einer Steckerbuchse