DE202008014541U1

DE202008014541U1 - Steckverbinder mit einem Kodiergehäuse

Info

Publication number: DE202008014541U1
Application number: DE200820014541
Authority: DE
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2018-11-04

Abstract

Steckverbinder mit einem steckseitigen Ende (16), welches zum Zusammenstecken mit einem komplementären Steckverbinder ausgebildet ist, wobei am steckseitigen Ende (16) des Steckverbinders ein Kodiergehäuse (22) angeordnet ist, welches einen Rastmechanismus (30) zum Verrasten mit einem komplementären Kodiergehäuses des komplementären Steckverbinders aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiergehäuse (22) und der Rastmechanismus (30) als zwei separate Bauteile ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem steckseitigen Ende, welches zum Zusammenstecken mit einem komplementären Steckverbinder ausgebildet ist, wobei am steckseitigen Ende des Steckverbinders ein Kodiergehäuse angeordnet ist, welches einen Rastmechanismus zum Verrasten mit einem komplementären Kodiergehäuses des komplementären Steckverbinders aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US 2003/0176104 A1 ist ein Koaxialsteckverbinder mit einem Kunststoffgehäuse bzw. Kodiergehäuse bekannt, welcher dem sog. FAKRA-Standardisierungsschema (FAKRA = Fachkreis Automobiltechnik) für SMB-Verbindungen entspricht. Hierbei ist ein Kunststoffgehäuse vorgesehen, welches den Steckverbinder hält, schützt und für den Steckvorgang mit einem anderen Steckverbinder mit Kunststoffgehäuse vorpositioniert. Das Gehäuse weist zusätzlich mechanische Kodierungen auf, so dass nur zusammenpassende Gehäuse ineinander gesteckt werden können.
Derartige Kunststoffgehäuse für Koaxialsteckverbinder, welche auch FAKRA-Gehäuse genannt werden, finden in der Automobiltechnik Anwendung für Datenübertragungskabel. Diese Datenübertragungskabel sind üblicherweise Koaxialkabel oder ähnliche auf einem elektrischen Leiter basierende Kabel. Die mechanischen Abmessungen derartiger FAKRA-Gehäuse im Interface-Bereich, d. h. in einem axialen Abschnitt des Gehäuses, welcher mit einem komplementären Stecker zusammenwirkt, um eine mechanische Verbindung zwischen beiden Kunststoffgehäusen herzustellen, sind in der DIN-Norm 72594-1 in der Fassung vom Oktober 2004 festgelegt. Der Teil "Straßenfahrzeuge – 50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-Ω-HFSSt) – Teil 1: Maße und elektrische Anforderungen" der o. g. DIN-Norm 72594-1 legt Stecker und Kuppler einer Schnittstelle mit einer Impedanz von 50 Ohm für Hochfrequenz-Anwendungen (50-Ω-HFSSt) in Straßenfahrzeugen fest und stellt so die Kommunikation zum und vom Kfz sicher. Er legt maßliche und elektrische Anforderungen und Eigenschaften fest und sichert deren Austauschbarkeit. Alle namhaften Autohersteller fertigen nach dieser Norm. Der Inhalt dieser Norm wird von dem Normenausschuss Kraftfahrzeuge (FAKRA) festgelegt.
Der Normenausschuss Kraftfahrzeuge (FAKRA) im DIN vertritt die regionalen, nationalen und internationalen Normungsinteressen auf dem Gebiet des Kraftfahrzeugwesens. Das Aufgabengebiet des FAKRA umfasst die Erstellung von allen Normen bezüglich Vereinbarkeit, Austauschbarkeit und Sicherheit für Straßenfahrzeuge nach DIN 70010 (ausgenommen Ackerschlepper), unabhängig davon, ob diese Straßenfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, Elektromotoren oder Hybridantrieben ausgerüstet sind. Auch für die Aufbauten dieser Straßenfahrzeuge (ausgenommen Kommunal-, Feuerwehrfahrzeuge und Krankenkraftwagen) erstellt der FAKRA Normen. Ferner ist er zuständig für die Normung der gesamten Ausrüstung vorstehend genannter Fahrzeuge und Aufbauten sowie für die Normung der Frachtcontainer (ISO-Container). Die Normung fördert Rationalisierung und Qualitätssicherung im Kraftfahrzeugbau sowie die Umweltverträglichkeit des Kraftfahrzeugs. Außerdem trägt sie dem aktuellen Stand von Technik und Wissenschaft entsprechend zur Erhöhung der Fahrzeug- und Verkehrssicherheit bei, zum Nutzen der Hersteller und Verbraucher.
Bei Platinensteckverbindern, die auf eine Leiterplatte beispielsweise aufgelötet werden, ergibt sich das Problem einer hohen thermischen Belastung des Platinensteckverbinders während des Lötvorgangs. Ein Kodiergehäuse aus Kunststoff wird durch die thermische Belastung beim Lötvorgang beschädigt und kann deshalb erst nach Abschluss des Lötvorgangs und entsprechendem Abkühlen des Platinensteckverbinders an diesem montiert werden. Dies ist jedoch eine kostenintensive und aufwändige Montage. Um dieses Problem zu umgehen, ist es bekannt, das Kodiergehäuse aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff auszubilden. Hierbei ist es jedoch dann nicht mehr möglich, am Kodiergehäuse des Platinensteckverbinders Rastvorrichtungen zum Verrasten mit einem komplementären Kodiergehäuse mit entsprechender elastischer Verformbarkeit einstückig am Kodiergehäuse auszubilden, da es keinen hochtemperaturfesten Kunststoff mit ausreichend elastischer Verformbarkeit gibt. Daher ist es üblich, dass diese elastisch federnde Rastvorrichtung am komplementären Kodiergehäuse eines Steckverbinders an einem Kabel, der mit dem Platinensteckverbinder verbunden werden soll, vorzusehen. Ein derartiger, an einem Kabel befestigter Steckverbinder mit einer Rastvorrichtung im Kodiergehäuse ist beispielsweise aus der DE 20 2008 000 278 U1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der o. g. Art hinsichtlich des Kodiergehäuses und dem Rastmechanismus mit einem komplementären Kodiergehäuse zu verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steckverbinder der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei einem Steckverbinder der o. g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kodiergehäuse und der Rastmechanismus als zwei separate Bauteile ausgebildet sind.
Dies hat den Vorteil, dass die Funktionen der Kodierung und der Verrastung getrennt sind, so dass für diese Funktionen verschiedene Werkstoffen verwendet werden können, die auf die jeweilige Funktion und Belastung optimiert sind. Hierdurch wird es möglich, einen Rastmechanismus auch an einem Platinensteckverbinder vorzusehen, ohne dass die Gefahr besteht, dass dieser Rastmechanismus beim Verlöten des Platinensteckverbinders auf einer Leiterplatte beschädigt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Kodiergehäuse und der Rastmechanismus aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt.
Einen thermisch hoch belastbaren Steckverbinder der insbesondere den thermischen Belastungen eines Lötvorgangs ohne Beschädigung des Kodiergehäuses standhält erzielt man dadurch, dass das Kodiergehäuse aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff ist.
Zweckmäßigerweise ist der Rastmechanismus aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Federstahl, elastisch verformbar mit hoher Bruchdehnung hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steckverbinder als HF-Steckverbinder mit einem Außenleiterteil und einem koaxial innerhalb des Außenleiterteils von einem Isolierteil aus einem dielektrischen Werkstoff gehaltenen Innenleiterteil ausgebildet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Steckverbinder als Platinensteckverbinder zum elektrischen und mechanischen Befestigen auf einer Leiterplatte ausgebildet und weist ein platinenseitiges Ende, welches der Leiterplatte zugewandt ist auf, wobei an dem platinenseitigen Ende Kontaktelemente zum elektrischen und/oder mechanischen Verbinden mit der Leiterplatte ausgebildet sind.
Zweckmäßigerweise ist an dem Kodiergehäuse eine mechanische Kodierung für einen komplementären Steckverbinder ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Kodiergehäuse in seinem Interfacebereich mechanische Abmessungen auf, die gemäß der DIN-Norm 72594-1:2004-10, "Straßenfahrzeuge – 50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-Ω-HFSSt) – Teil 1: Maße und elektrische Anforderungen", Abschnitt "3. Maße und Kodierung", Bilder 1 bis 3 ausgebildet sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Kodiergehäuse in seinem Interfacebereich eine mechanische Kodierung mit mechanischen Abmessungen auf, die gemäß der DIN-Norm 72594-1:2004-10, "Straßenfahrzeuge – 50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-Ω-HFSSt) – Teil 1: Maße und elektrische Anforderungen", Abschnitt "3. Maße und Kodierung", Bilder 4 und 5 ausgebildet sind.
Zweckmäßigerweise ist an dem Rastmechanismus eine elastisch verformbare Rastzunge ausgebildet.
Dadurch, dass an dem Rastmechanismus eine Vorrichtung zum verriegelnden Befestigen des Kodiergehäuses am dem Steckverbinder ausgebildet ist, bietet der Rastmechanismus eine Doppelfunktion, so dass zusätzliche Bauteile zum befestigen des Kodiergehäuses am Steckverbinder entfallen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rastmechanismus eine Grundplatte auf, an der eine Rastzunge derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Rastzunge relativ zur Grundplatte elastisch verschwenkbar ist, wobei die Vorrichtung zum verriegelnden Befestigen des Kodiergehäuses an dem Steckverbinder zwei Stifte aufweist, die sich senkrecht zur Rastzunge erstrecken, wobei am steckseitigen Ende des Steckverbinders eine Nut zum Eingriff der Stifte derart ausgebildet ist, dass die Stifte eine Bewegung des Rastmechanismus in axialer Richtung bzgl. des Steckverbinders blockieren, und wobei das Kodiergehäuse Öffnungen aufweist, die zum Durchgreifen der Stifte ausgebildet sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in Explosionsdarstellung,
2 den Steckverbinder gemäß 1 in einer weiteren Explosionsdarstellung,
3 den Steckverbinder gemäß 1 in Schnittansicht,
4 den Steckverbinder gemäß 1 in montiertem Zustand in perspektivischer Ansicht,
5 den Steckverbinder gemäß 1 in montiertem Zustand in einer weiteren perspektivischer Ansicht und
6 den Steckverbinder gemäß 1 in montiertem Zustand in einer weiteren perspektivischer Ansicht.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand eines Platinensteckverbinders, welcher zum Auflöten auf eine Leiterplatte ausgebildet ist, näher erläutert. Dies ist jedoch lediglich beispielhaft und die nachfolgenden Ausführungen gelten sinngemäß auch auf einen Steckverbinder allgemein, soweit diese sich nicht auf die spezielle Ausgestaltung des Platinensteckverbinders hinsichtlich der Verlötbarkeit auf einer Leiterplatte beziehen.
Die in den 1 bis 6 beispielhaft dargestellte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders ist als koaxialer Platinensteckverbinder bzw. Koaxialsteckverbinder ausgebildet und umfasst ein Außenleiterteil 10, ein koaxial in dem Außenleiterteil 10 angeordnetes Innenleiterteil 12, ein Kunststoffteil bzw. Isolierteil 14 aus einem dielektrischen Werkstoff, welches das Innenleiterteil 12 innerhalb des Außenleiterteils 10 hält, ein steckseitiges Ende 16, welches zum Zusammenstecken mit einem komplementären Steckverbinder (nicht dargestellt) ausgebildet ist, und ein leiterplattenseitiges bzw. platinenseitiges Ende 18, welches zum lötenden Verbinden mit einer Leiterplatte (nicht dargestellt) ausgebildet ist. An dem leiterplattenseitigen Ende 18 erheben sich von dem Außenleiterteil 10 vier Lötpins 20, welche zum Eingriff in entsprechende Löcher in der Leiterplatte ausgebildet sind und in diesen Löchern mit der Leiterplatte verlötet werden. Hierdurch wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Außenleiterteil 10 und einem entsprechenden Masseleiter auf der Leiterplatte hergestellt. Gleichzeitig bilden diese Lötpins 20 eine mechanische Verbindung zwischen dem Platinensteckverbinder und der Leiterplatte aus.
An dem steckseitigen Ende 16 des Platinensteckverbinders ist am Außenleiterteil 10 ein Kodiergehäuse 22 angeordnet, welches eine entsprechende mechanische Kodierung 24 aufweist. Dies stellt sicher, dass der Platinensteckverbinder nur mit einem ganz bestimmten Steckverbinder zusammensteckbar ist, welcher in einem entsprechenden Kodiergehäuse eine zu der Kodierung 24 des Kodiergehäuses 22 komplementäre Kodierung aufweist.
Ein bezüglich des Kodiergehäuses separates Bauteil 26 weist eine Grundplatte 28 auf, an der eine Rastzunge 30 derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Rastzunge 30 relativ zur Grundplatte 28 elastisch verschwenkbar ist. Diese Rastzunge 30 bildet einen Rastmechanismus aus, der eine Verrastung mit einem komplementären Kodiergehäuses eines in diesen Platinensteckverbinder eingesteckten Steckverbinders herstellt. Dies bildet eine mechanische Verriegelung zwischen den beiden ineinander gesteckten Steckverbindern, welche ein unbeabsichtigtes auseinander ziehen der Steckverbinder verhindert, aber gleichzeitig lösbar ist. Die Grundplatte 28 bildet zum Lösen der Verriegelung einen Hebel aus, über den die Rastzunge 30 manuell zum entriegeln der Rastverbindung angehoben werden kann.
An der Grundplatte 28 sind ferner zwei Stifte 32 angeordnet, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Rastzunge 30 erstrecken. An dem Platinensteckverbinder ist am steckseitigen Ende 16 am Außenleiterteil 10 eine Nut 34 zum Eingriff der Stifte 32 derart ausgebildet, dass die Stifte 32 eine Bewegung des Rastmechanismus, umfassen Grundplatte 28 und Rastzunge 30, in axialer Richtung bzgl. des Platinensteckverbinders blockieren. Das Kodiergehäuse 22 weist Öffnungen 36 auf, die zum Durchgreifen der Stifte 32 ausgebildet sind. Auf diese Weise bilden die Stifte 32 eine Vorrichtung zum verriegelnden Befestigen des Kodiergehäuses 22 an dem Außenleiterteil 10 des Platinensteckverbinder aus. Hierzu wird zuerst das Kodiergehäuse 22 axial auf das steckseitige Ende 16 des Außenleiterteils 10 aufgeschoben, so das die Öffnungen 36 des Kodiergehäuses 22 im Bereich der Nut 34 angeordnet sind. Anschließend wird das den Rastmechanismus ausbildende separate Bauteil 28, 30, 32 mit den Stiften 32 in Richtung senkrecht zu einer Längsachse des Außenleiterteils 10 in die Öffnungen 36 des Kodiergehäuses 22 eingesteckt, so dass die Stifte 32 in die Nut 34 eingreifen und das Kodiergehäuse 22 durchgreifen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung von Rastmechanismus 28, 30 und Kodiergehäuse 22 als zwei separate Bauteile, können diese beiden Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden. So ist beispielsweise das Kodiergehäuse 22 aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff hergestellt, welcher auch den thermischen Belastungen eines Lötvorganges während des Lötens des Platinensteckverbinders auf eine Leiterplatte ohne Beschädigung standhält. Gleichzeitig ist der Rastmechanismus, umfassen Grundplatte 28 und Rastzunge 30, sowie der Verriegelungsmechanismus, umfassend die Stifte 32, aus einem metallischen Werkstoff mit federelastischen Eigenschaften, wie beispielsweise einem Federstahl, hergestellt, welcher auch unter der thermischen Belastung eines Lötvorganges während des Lötens des Platinensteckverbinders auf eine Leiterplatte seine elastische Verformbarkeit behält. Hierdurch wird es möglich, einen Rastmechanismus auch an einem auf eine Leiterplatte zu lötenden Platinensteckverbinder vorzusehen. Auch für einen anderen Steckverbinder, welcher beispielsweise mit einem Kabel, insbesondere Koaxialkabel, verbunden ist, ergeben sich Vorteil dahingehend, dass die Montage vereinfacht ist und auch bei der Montage des Steckverbinders am Kabel Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Löten, eingesetzt werden können, die den Steckverbinder thermisch belasten. Bei einem derartigen Steckverbinder wäre das platinenseitige Ende dann ein kabelseitiges Ende, an dem ein Kabel, insbesondere Koaxialkabel, elektrisch und mechanisch am Steckverbinder befestigt wird, oder ein zweites steckseitiges Ende zum Einstecken eines weiteren komplementären Steckverbinders.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 2003/0176104 A1 [0002]
- DE 202008000278 U1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN-Norm 72594-1 [0003]
- DIN-Norm 72594-1 [0003]
- DIN 70010 [0004]
- DIN-Norm 72594-1:2004-10 [0016]
- DIN-Norm 72594-1:2004-10 [0017]

Claims

Steckverbinder mit einem steckseitigen Ende (16), welches zum Zusammenstecken mit einem komplementären Steckverbinder ausgebildet ist, wobei am steckseitigen Ende (16) des Steckverbinders ein Kodiergehäuse (22) angeordnet ist, welches einen Rastmechanismus (30) zum Verrasten mit einem komplementären Kodiergehäuses des komplementären Steckverbinders aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiergehäuse (22) und der Rastmechanismus (30) als zwei separate Bauteile ausgebildet sind.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiergehäuse (22) und der Rastmechanismus (30) aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sind.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiergehäuse (22) aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff ist.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus (30) aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Federstahl, elastisch verformbar hergestellt ist.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder als HF-Steckverbinder mit einem Außenleiterteil (10) und einem koaxial innerhalb des Außenleiterteils (10) von einem Isolierteil (14) aus einem dielektrischen Werkstoff gehaltenen Innenleiterteil (12) ausgebildet ist.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder als Platinensteckverbinder zum elektrischen und mechanischen Befestigen auf einer Leiterplatte ausgebildet ist und ein platinenseitiges Ende (18), welches der Leiterplatte zugewandt ist, aufweist, wobei an dem platinenseitigen Ende (18) Kontaktelemente (20) zum elektrischen und/oder mechanischen Verbinden mit der Leiterplatte ausgebildet sind.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kodiergehäuse (22) eine mechanische Kodierung (24) für einen komplementären Steckverbinder ausgebildet ist.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiergehäuse (22) in seinem Interfacebereich mechanische Abmessungen aufweist, die gemäß der DIN-Norm 72594-1:2004-10, "Straßenfahrzeuge – 50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-Ω-HFSSt) – Teil 1: Maße und elektrische Anforderungen", Abschnitt "3. Maße und Kodierung", Bilder 1 bis 3 ausgebildet sind.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiergehäuse (22) in seinem Interfacebereich eine mechanische Kodierung (24) mit mechanischen Abmessungen aufweist, die gemäß der DIN-Norm 72594-1:2004-10, "Straßenfahrzeuge – 50-Ohm-Hochfrequenz-Schnittstelle (50-Ω-HFSSt) – Teil 1: Maße und elektrische Anforderungen", Abschnitt "3. Maße und Kodierung", Bilder 4 und 5 ausgebildet sind.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rastmechanismus eine elastisch verformbare Rastzunge (30) ausgebildet ist.
Steckverbinder nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rastmechanismus (30) eine Vor richtung (32) zum verriegelnden Befestigen des Kodiergehäuses (22) an dem Steckverbinder ausgebildet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus eine Grundplatte (28) aufweist, an der eine Rastzunge (30) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Rastzunge (30) relativ zur Grundplatte (28) elastisch verschwenkbar ist, wobei die Vorrichtung zum verriegelnden Befestigen des Kodiergehäuses an dem Steckverbinder zwei Stifte (32) aufweist, die sich von der Grundplatte (28) senkrecht zur Rastzunge (30) erstrecken, wobei am steckseitigen Ende (16) des Steckverbinders eine Nut (34) zum Eingriff der Stifte (32) derart ausgebildet ist, dass die Stifte (32) eine Bewegung des Rastmechanismus (30) in axialer Richtung bzgl. des Steckverbinders blockieren, und wobei das Kodiergehäuse (22) Öffnungen (36) aufweist, die zum Durchgreifen der Stifte (32) ausgebildet sind.