DE4310369C2 - Kontaktsatz für einen Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nachstehend als Adapter bezeichneten Kontaktsatz für einen Steckverbinder.

Der Steckverbinder, der den Adapter in einem entsprechenden Gehäuse aufnimmt, dient beispielsweise zum elektrischen Anschluß eines "Airbag", wie er heutzutage in Kraftfahrzeugen vielfach Verwendung findet.

Insbesondere bei der Anordnung des Airbag im Lenkrad steht nur sehr wenig Platz zur Verfügung, um den Airbag sowie seine Anschlußteile unterzubringen. Insoweit kommt es auf eine platzsparende Bauform auch der elektrischen Anschluß­ elemente an. In diesem Zusammenhang ist die Verwendung eines Flachleiterbandkabels vorgeschlagen worden, das spiralförmig aufgewickelt relativ wenig Platz einnimmt und auch Lenkrad­ bewegungen folgen kann.

Auch bei diesem, aus der Praxis bekannten Steckverbinder wird jedoch ein relativ großer Platzbedarf benötigt. Darüber hinaus sind eine Vielzahl von Lötstellen notwendig, um die Verbindung zur Energiequelle beziehungsweise zur Explosions­ einheit des Airbag zu schaffen. Weitere Lötstellen sind not­ wendig, um zum Beispiel eine "UKW-Drossel", also eine HF-Ab­ schirmdrossel, zur Abschirmung gegen elektromagnetische Störstrahlen im Steckverbinder anzuordnen.

Die US 5 082 452 beschreibt einen elektrischen Verbinder, der aus einem Blech geformt ist und Crimpanschlüsse zur Aufnahme der Steckkontakte einer Lampe aufweist.

Die DE 39 06 207 A1 offenbart eine Flachkontaktfeder, die aus einem vorgestanzten Blechstreifen umgebogen ist.

Aus der DE 41 20 952 A1 ist eine Erdungsfeder bekannt, die ebenfalls aus einem gestanzten Metallstreifen durch Umbiegen geformt wird. Bei der Konfektionierung der Erdungsfeder soll die Montage erleichtert werden, weshalb eine bestimmte Linienführung der Stanzung vorgeschlagen wird.

Gegenstand der DE 40 23 869 A1 ist eine Halterung für eine im Steckerkörper eines elektrischen Netzsteckers integrierte Ringkerndrossel, die mit zwei Kontakthülsen zur Aufnahme der Kabeladern eines elektrischen Anschlußkabels und mit zwei Steckerstiften verbunden ist, wobei der die Kontakthülsen verbindende Quersteg und die die Steckerstifte fixierende Steckerbrücke aus einem Spritzgußteil bestehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie ein Steckverbinder einfach, sicher und in platzsparender Weise gestaltet werden kann, und zwar auch dann, falls der Steckverbinder mit einem elektrischen oder elektronischen Bauteil wie einer UKW-Drossel, bestückt ist.

Grundgedanke der Erfindung ist es, hierzu einen Kontaktsatz bereitzustellen, der alle Leiterbahnen und elektrischen Anschlußelemente enthält.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß dieses auf verblüffend einfache Weise dadurch erreichbar ist, daß alle Anschlußteile sowie die notwendigen Steck­ kontakte aus einem gitterartig vorkonfektionierten Blech ausgeformt werden.

Für die Anschlußelemente geschieht dies vorzugsweise durch die Ausbildung von Crimpkontakten. Diese lassen sich leicht durch Umbiegen entsprechender Blechabschnitte ausbilden.

Aber auch die Steckkontakte sind in-situ aus dem Gitter ver­ formbar, indem beispielsweise zunächst - analog zu den Crimpanschlüssen - entsprechende freie Endabschnitte des Gitters umgebördelt werden, bevor der so umgebördelte Kon­ taktabschnitt im Verbindungsbereich zu den zugehörigen Lei­ terbahnen um den gewünschten Winkel abgekantet wird.

Bei allen diesen Maßnahmen wird aus einem quasi zweidimen­ sionalen Gitter ein dreidimensionaler Adapter mit allen zu­ gehörigen Anschlußelementen und Steckkontakten.

Die konkrete Formgebung des Gitters hängt selbstverständlich von dem jeweiligen Anwendungsfall ab. Für einen Anwendungs­ fall der vorstehend genannten Art (Steckverbinder für einen Airbag) kann das Ausgangs-Gitter beispielsweise zwei Leiterbahnen aufweisen, die an ihren Enden mit Verbreiterungen ausge­ bildet sind, aus denen (nach Umbiegen) die Crimpanschlüsse gebildet werden. Weiterhin können von diesen Leiterbahnen seitliche Arme abstehen, die ebenfalls mit Verbreiterungen ausgebildet sind, so daß hier (wiederum nach entsprechendem Umbiegen) die Anschlußenden für das elektrische Bauteil aus­ gebildet werden können.

Ausgehend von den beiden Leiterbahnen lassen sich (an den, den Anschlußenden gegenüberliegenden freien Enden) gabelartige Arme ausbilden (die in der Aufsicht also eine U-Form aufweisen), die durch Umbiegen entlang des Basisschenkels parallel zueinander und mit Abstand angeordnet werden, bevor sie in den Anschlußbereichen zur jeweiligen Leiterbahn in die gewünschte Steckposition abgekantet werden.

Verbindungsabschnitte des Gitters zwischen den Leiterbahnen werden anschließend durchtrennt, wobei die Durchtrennung vorzugsweise nach der Konfektionierung in einem entsprechen­ den Steckverbinder-Gehäuse erfolgt.

Der erfindungsgemäße Adapter (Kontaktsatz) für einen Steckverbinder weist nach seiner allgemeinsten Ausführungsform die Merkmale des Hauptanspruchs auf.

Die wesentliche Vorteile, die ein Steckverbinder aufweist, der mit einem erfindungsgemäßen Adapter konfektioniert ist, gegenüber den eingangs genannten Steckverbindern, sind folgende:
Es können sämtliche Lötverbindungen zum Beispiel zwischen den Anschlußenden und zugehörigen Leitern (Kabeln) ebenso wie Lötpunkte zum Anschluß des elektrischen Bauteils entfallen. Soweit von "Crimpen" gesprochen wird, umfaßt dieser Begriff auch andere mechanische Befestigungen wie Schneid-/Klemmanschlüsse. Die Steckkontakte werden direkt aus dem Gitter ausgeformt.

Das Gitter läßt sich in einem einfachen Stanzvorgang in nahezu beliebiger Geometrie herstellen (je nach Anwendungs­ fall). Dabei stört es nicht, wenn die einzelnen Leiterbahnen und Arme sowie Steckkantakt-Anschlüsse untereinander ver­ bunden sind, weil diese Verbindungsstellen nach Formgebung und Konfektionierung des Gitters sich leicht durchtrennen lassen.

Zur Formgebung und Bestückung ist es weiter vorteilhaft, wenn mehrere Gitter materialschlüssig an einer Basis­ leiste befestigt sind, so daß mehrere Gitter nebeneinander an einer solchen Leiste in eine Zurichtmaschine geführt werden können. Die Verbindungsbereiche lassen sich eben­ falls nach der Konfektionierung leicht abtrennen.

Die Trennbereiche können entweder ausgestanzt werden; es ist aber auch möglich, an diesen Stellen schon bei der Stanzung des Gitters Sollbruchstellen auszubilden, so daß eine ein­ fache mechanische Belastung genügt, die einzelnen Gitter­ abschnitte an den gewünschten Stellen zu durchtrennen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merk­ malen der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Dabei zeigen - jeweils in stark schematisierter Darstellung -

Fig. 1 ein vorgestanztes Gitter mit galvanischer Ober­ fläche,

Fig. 2 das Gitter nach einer ersten Vormontage,

Fig. 3 das Gitter nach einer Bestückung mit einer HF- Drossel jeweils in der Aufsicht,

Fig. 4 den Adapter im Zustand nach Fig. 3 in einer Seitenansicht,

Fig. 5 eine Aufsicht auf den fertig konfektionierten Adapter nach Durchtrennen von Brücken zwischen den Leiterbahnen.

Zur Herstellung eines Adapters wird zunächst ein Gitter 10 aus einem Blech ausgestanzt, wobei Fig. 1 die hier bei­ spielhaft gewählte Geometrie veranschaulicht.

Das Gitter 10 besteht im wesentlichen aus zwei Leiterbahnen 12, 14 mit Anschlußenden 12a, 14a, die über Stege 16 mit einem Streifen 18 in Verbindung stehen.

Die Anschlußenden 12a, 14a weisen seitlich Vorsprünge x, y auf, wobei die Vorsprünge x im wesentlichen eine Rechteck­ form und die Vorsprünge y in etwa eine Trapezform besitzen.

Von den Leiterbahnen 12, 14 stehen weiter Arme 20, 22 ab, deren freie Enden eine größere Breite als die Verbindungs­ stege 24 zu den Leiterbahnen 12, 14 aufweisen.

Gegenüberliegend zu den Anschlußenden 12a, 14a weisen die Leiterbahnen 12, 14 jeweils gabelartige Verlängerungen 28, 30 auf. Wie Fig. 1 zeigt, besitzen die Verlängerungen 28, 30 in der Aufsicht etwa ein U-Profil mit zwei freien Schen­ keln 28a beziehungsweise 30a und einem Verbindungsschenkel 28b beziehungsweise 30b.

Die Anschlußenden 12a, 14a dienen zur Verbindung des Adap­ ters an entsprechende Litzen eines Kabels (hier nicht dar­ gestellt). Zu diesem Zweck werden die seitlichen Vorsprünge x, y nach Art eines Crimpverschlusses umgebogen, so daß sich später die Litzen einlegen und festquetschen (crimpen) lassen.

Auf gleiche Weise werden die Arme 20 und 22 sowie die Ver­ längerungen 28 und 30 (um die Verbindungsschenkel 28b, 30b) umgebogen. In der Aufsicht liegen dann die Schenkel 28a be­ ziehungsweise 30a paarweise übereinander, während die seit­ lichen Abschnitte der Arme 20, 22 beziehungsweise die beid­ seitigen Vorsprünge x, y in etwa parallel zueinander (aus der Zeichenebene heraus) verlaufen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Im nächsten Montageschritt werden die Verlängerungen 28, 30 um die Anschlußbereiche zu den Leiterbahnen 12, 14 nach unten umgebogen (etwa um 90°) und eine HF-Drossel 32 mit ihren Anschlußarmen 32a, 32b an den Armen 20, 22 festge­ crimpt (Fig. 3, 4).

Im letzten Arbeitsschritt schließlich erfolgt die Festlegung der Kabellitzen 34a, b mit den Anschlußenden 12a, 14a. Außerdem werden die Stege 16 sowie die Verbindungsbereiche V1, V2 zwischen den Leiterbahnen durchtrennt, so daß sich eine Geometrie wie in Fig. 5 dargestellt, ergibt.

Die Leiterbahn 14 erstreckt sich danach also von der Kabel­ litze 34a zum Arm 20, an dem das eine Ende der HF-Drossel 32 festgecrimpt ist, dessen anderes Ende zum Arm 22 verläuft, der sich über einen Teil der Leiterbahn 12 zur Verlängerung 28 (Steckkontakt) fortsetzt.

Von der weiteren Verlängerung 30 (2. Steckkontakt) verläuft eine elektrische Verbindung über einen Abschnitt dem Leiter­ bahn 14 und einen benachbarten Abschnitt der Leiterbahn 12 zum Anschlußende 12a und damit zur Kabellitze 34b.

Der so mit einem elektrischen Bauteil vorkonfektionierte Adapter läßt sich in einer automatischen Montageeinheit herstellen und anschließend in einem zugehörigen Gehäuse konfektionieren. Die beschriebene Gestaltung des Adapters ermöglicht eine platzsparende Form und damit auch die An­ wendung zum Beispiel in einem Steckverbinder zum Anschluß eines Airbag oder Gurtstrammers, wo bekanntlich nur wenig Platz zur Verfügung steht.

Die Verbindungsstege zwischen den Leiterbahnen stabilisieren bei der Vormontage das Gitter, lassen sich danach aber eben­ soleicht durchtrennen, um die gewünschten elektrischen Wege bereitzustellen. Das Durchtrennen der Verbindungsstege er­ folgt dabei vorzugsweise nach der Montage in einem entspre­ chenden Federkörper.

Claims (9)

1. Aus einem gestanzten oder geschnittenen Gitter (10) hergestellter Kontaktsatz für einen Steckverbinder mit
mindestens zwei Leiterbahnen (12, 14), wobei jede Leiter­ bahn (12, 14) ein Anschlußende (12a, 14a) zur Aufnahme eines korrespondierenden Leiters (34a, 34b) aufweist,
mindestens zwei, mit den Anschlußenden (12a, 14a) über die Leiterbahnen (12, 14) verbundenen, gegenüber diesen abgewinkelten Steckkontakten (28, 30) sowie
mindestens einem, zwischen einem Anschlußende (14a) und einem Steckkontakt (28) integrierbaren elek­ trischen Bauteil (32), wobei
die Steckkontakte (28, 30) durch Gitterarme gebildet werden, die durch Umbiegen seitlicher Verbreiterungen (28a, 30a) dieser Gitterarme im Querschnitt ein U-Profil aufweisen und
die Leiterbahnen (12, 14) verbindende Abschnitte V1, V2 des Gitters (10) durchtrennt oder durchtrennbar sind.

2. Kontaktsatz nach Anspruch 1, bei dem die Anschlußenden (12a, 14a) durch Abtrennen von einem gemeinsamen Verbindungsstreifen (18) des Gitters (10) vereinzelt sind.

3. Kontaktsatz nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das elektrische Bauteil (32) mit einem ersten Ende (32a) an einem An­ schlußelement (20) eines Gitterarms angecrimpt ist, der selbst direkt mit dem Anschlußende (14a) einer ersten Leiterbahn (14) verbunden ist und das elektrische Bauteil (32) mit seinem zweiten Ende (32b) über ein weiteres Anschlußelement (22) mit einem Steckkontakt (28) elek­ trisch verbunden ist und ein weiterer Steckkontakt (30) eine direkte elektrische Verbindung zu einem Anschlußende (12a) einer zweiten Leiterbahn (12) hat.

4. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das elektrische Bauteil (32) eine HF-Abschirmdrossel ist.

5. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Steckkontakte (28, 30) unter einem Winkel von 90° zu den Leiterbahnen (12, 14) verlaufen.

6. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Oberfläche des Gitters (10) galvanisiert ist.

7. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Verbindungsabschnitte V1, V2 des Gitters (10) Sollbruch­ stellen aufweisen.

8. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dessen Anschlußenden (12a, 14a) durch Umbiegen seitlicher Vor­ sprünge (x, y) entsprechender Gitterarme als Crimp­ anschlüsse gestaltet sind.

9. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dessen Anschlußelemente (20, 22) für das elektrische Bauteil (32) von durch Umbiegen seitlicher Vorsprünge als Crimp­ verbindungen gestalteten Gitterarmen gebildet werden.