EP0940887A2 - Schwimmend gelagerter Verbinder zum Verbinden elektrischer Baugruppen - Google Patents

Schwimmend gelagerter Verbinder zum Verbinden elektrischer Baugruppen Download PDF

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EP0940887A2
EP0940887A2 EP98124155A EP98124155A EP0940887A2 EP 0940887 A2 EP0940887 A2 EP 0940887A2 EP 98124155 A EP98124155 A EP 98124155A EP 98124155 A EP98124155 A EP 98124155A EP 0940887 A2 EP0940887 A2 EP 0940887A2
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EP
European Patent Office
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assembly
connector
plug
connection according
housing
Prior art date
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Withdrawn
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EP98124155A
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Adam Weber
Wolfgang Kerner
Rudolf Klein
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
ITT Manufacturing Enterprises LLC
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Publication date
Application filed by ITT Manufacturing Enterprises LLC filed Critical ITT Manufacturing Enterprises LLC
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Publication of EP0940887A3 publication Critical patent/EP0940887A3/de
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/722—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits
    • H01R12/728—Coupling devices without an insulating housing provided on the edge of the PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection

Definitions

  • the invention relates to a connector for connecting electrical Assemblies.
  • a connector for connecting electrical Assemblies In the simplest case, one can such assembly also from a simple plug part exist, which compared to another assembly at Mating process is forced.
  • the object of the invention is therefore to ensure that Multiple plug connections of those to be electrically connected to one another Assemblies with preferably positive guidance also then safely and easily electrically connected to each other can if the electrical to be connected Contacts are not exactly aligned during the insertion process.
  • the invention is therefore based on a connection between two electrical assemblies derived from the generic term of claim 1 resulting genus.
  • Object of the invention is, with such a connection, the ones explained above To achieve advantages.
  • the task is solved by the from the characterizing part of claim 1 resulting features.
  • the invention therefore exists in that the interlocking is not more aligned or offset Not to force plug connections by bending the contacts, but a floating intermediate piece use which is able to connect the contacts to each other largely without force during the mating process align.
  • the funnel-shaped arrangement ensures alignment Guide openings in the connector itself, the inclined Surfaces of the guide openings provide the force, which is necessary to exactly match the two plug contacts to each other align.
  • the connector only needs to be in one direction are aligned, which is subsequently referred to as the vertical direction should be designated.
  • the vertical runs here perpendicular to a plane in which several to be connected Contacts are arranged.
  • it can also be necessary, exclusively or in addition to the contacts to align each other in the horizontal direction what according to the principle of the invention by a lateral displacement movement but also to a certain extent by a Swiveling movement can be achieved.
  • the connector also in a second, perpendicular to Direction of thrust and also perpendicular to the first direction of movement extending second direction of movement be arranged (horizontal direction).
  • the connector also in a second, perpendicular to Direction of thrust and also perpendicular to the first direction of movement extending second direction of movement be arranged (horizontal direction).
  • the invention is particularly valuable if according to the Combination of features according to claim 2, the first assembly in the second module can be inserted. In this case there is namely no way to influence the direction of insertion or the orientation of the connector. Since the second assembly on a prescribed path into the first Assembly is also a threading movement the first assembly versus the second assembly hardly possible.
  • This Guide means ensure that the movement of the connector in the desired one (e.g. substantially vertical Direction) is ensured, with the connector in this Direction is also led cleanly at the same time.
  • the connector is by the Guide means specified in claim 3 in the first assembly introduced and locked there.
  • the detent can according the combination of features according to claim 5 simultaneously as Stop for the movement of the connector along the first Connection line act.
  • the connector according to the invention but will be particularly easy if the characteristics according to Claim 6 are applied. It is the case that Plug contacts of the first module with their free ends straight in the avoidance direction transverse to the thrust direction of the connector. So it can be a very big one Movement in this direction take place without making contact between the connector and the contacts of the first assembly suffers.
  • the connector itself is made according to the combination of features according to claim 9 advantageously two within the Have connector electrically connected connector.
  • Plug elements on the first and the second assembly are formed by plug pins, it is recommended in further training of the invention, the plug elements of the connector to be designed as plug sockets. But there are also others Combinations possible, for example, the assemblies are provided with plug sockets or one of the modules with plug sockets and the other assembly with plug pins. Accordingly, the connector elements in the Connector to the shape of the connector elements in the assemblies to adjust. It is particularly advantageous according to the Combination of features according to claim 9, the two connector elements Execute in one piece within the connector, for example through a correspondingly shaped sheet metal part.
  • the connector elements or connector pins can be from the first Assembly, but also for the second assembly directly from the circuit board going out with other components in addition is equipped.
  • This construction is very inexpensive, but also comparatively sensitive against bending forces, so that in this case the mode of action the invention is particularly advantageous.
  • FIG. 1 sections of a receiving housing 1 are one second electrical assembly 2 shown.
  • the second electrical assembly 2 is provided with a printed circuit board 3, go from the plug contacts in the form of connector pins 4.
  • the connector pins 4 are bent so that they with their free ends parallel to the PCB level. The ends on the PCB side are with the PCB soldered and attached to this.
  • the connector pins are not mandatory.
  • the connector elements 4 can also be sockets or in one Plug block cast contact elements. Also the direct connection of the plug elements or the contact block with the circuit board is not absolutely necessary. Essential is that at least the ends of the connector elements in Direction of insertion of a first assembly 5.
  • the circuit board 4 can also be used with other electrical components and circuit parts.
  • Fig. 1 From Fig. 1 it can be seen that the free ends 6 of the connector pins 4 Immerse in sockets 7, which are in a connector 8 are held.
  • the housing of the connector 8 is in the essentially angular and takes individual plug-in parts 9 on, which are composed of two connector elements 7, 10 each are. A single such plug 9 is in Fig. 4 shown.
  • Several plug-in parts can be made from one Be shaped sheet, which is cut accordingly, the Individual plug-in parts formed from it and the plug-in parts finally be electrically isolated from each other.
  • the connector 8 is with the first electrical assembly 5 mechanically connected such that the connector is moving in the direction of the insertion process Support A on the first electrical assembly 5 can.
  • An important feature of the invention is now that the connector 8 to the electrical assembly 5 such is connected that it is in the direction of arrow V in can move up and down in the vertical direction without the electrical contact with the plug pin 11 is lost, which from the housing of the first electrical assembly 5th protrudes and which through the socket-shaped plug element 10 is contacted. So the connector 8 moves horizontally Direction V up and down, so the electrical slides Connection point between the socket 10 and the Connector pin 11 also up and down without the electrical Contact is lost.
  • the mechanical mounting of the connector 8 within the electrical assembly 5 is now designed such that the Connector 8 in a vertical movement relative to the first Assembly 5 is guided laterally so that it is in the horizontal Level cannot dodge during vertical movement is possible.
  • This vertical movement is only through limited a stop 12, which of the housing 13 of The connector protrudes and into a slot 14 within the Housing of the first assembly protrudes.
  • the end faces 15, 16 the slot 14 form the limit for the vertical Direction of possible path of the connector housing 13.
  • the stop 12 simultaneously forms a locking element with which the Housing 13 locked in relation to the first assembly 5 is that the housing 13 relative to the first assembly 5th is floating and captive.
  • Fig. 3 is still the first electrical in sketched form Module 5 seen from below, in which the connector 8 is inserted.
  • the Guide grooves 21,22 of the module housing 18, in which the Connector 8 via corresponding approaches vertically (vertically to the drawing level of Fig. 3) is performed.
  • the leadership is, as already explained above, limited by stops.
  • Detection springs 23, 24 can be seen with which the first assembly 5 is locked in the second assembly 2.
  • the free end 6 of the connector pin 4 of the second module opposite the Plug element 7 in the connector housing is not exactly aligned, so it is on one of the inlet slopes 27 of the housing 13 meet.
  • the free end 6 of the connector pin exercises 4 a force on the connector housing 13, the to a suitable vertical movement in the direction of the arrow V of the housing 13 leads until the free end 6 of the Pin 4 sufficiently precisely on the plug element 7 is aligned.
  • the vertical force applied should be over Centering guides on the connector housing 13 and the connector pins receiving housing can be included. To this The connector according to the invention becomes a force exercised, which automatically put him in the correct connection position pulls in a low-power connection of the two electrical parts is easily possible.
  • an inlet slope on the plug element 7 of the Be provided connector instead of the inlet slope or the funnel, (if necessary also additionally) an inlet slope on the plug element 7 of the Be provided connector.
  • Such an entry slope or several bevels on the plug-in element 7 can optionally also replace the inlet bevels on the connector housing or in addition to an even finer adjustment.
  • Switches or similar products have an interface to other products cable sets and plug-in couplings.
  • the Switches can also be connected directly to electrical lines be at the other end or a plug-in coupling to have.
  • the invention provides two modules, switches or the like via a special connector housing (connector housing) and contacting system with each other also electrically securely connected.
  • the connector housing (connector) has two Socket-like endings. (The ends could the usual socket designs of the well-known connector manufacturers with existing flat spring contacts or Action pin pins correspond).

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verbindung zweier elektrischer Baugruppen, wobei vorzugsweise die erste Baugruppe (5) in die zweite Baugruppe (2) eingeschoben wird. Bei einer eine Vielzahl von Steckkontakten aufweisenden Steckverbindung ist je nach Ausführungsart ein Versatz der zu verbindenden Gegenkontakten nicht vermeidbar.
Um hier Abhilfe zu schaffen, schlägt die Erfindung einen Verbinder (8) vor, welcher ohne Verlust der elektrischen Kontaktgabe zu der ersten Baugruppe (5) in dieser schwimmend gelagert ist. Vorteilhafte Weiterbildungen beschäftigen sich mit dem vorteilhaften Aufbau dieses Verbinders (8) und Einzelheiten seiner Lagerung innerhalb der ersten Baugruppe (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder zum Verbinden elektrischer Baugruppen. Dabei kann im einfachsten Fall eine derartige Baugruppe auch aus einem einfachen Steckerteil bestehen, welches gegenüber einer anderen Baugruppe beim Steckvorgang zwangsgeführt ist.
In der Elektrotechnik ist es vielfach üblich, die zu einem elektrischen Gerät gehörenden Baugruppen in Form von Modulen zusammenzustecken und dabei gleichzeitig sicher elektrisch zu verbinden. Um den Steckvorgang zu erleichtern, sind dabei in der Regel Zwangsführungen vorgesehen, die sowohl die mechanische Verbindung der Baugruppen untereinander als auch das Aufeinanderzuführen der Steckanschlüsse der einzelnen Baugruppen fördern. Da heute wegen komplizierter elektrischer Schaltungen vielfach eine große Anzahl von Steckern gleichzeitig gesteckt werden muß, ist zum Einstecken oft ein großer Kraftaufwand notwendig, wenn die miteinander zu verbindenden Steckkontakte nicht exakt miteinander fluchten.
Weiterhin ist man vielfach bemüht, die Kosten für die Steckanschlüsse so gering wie möglich zu halten. Es werden daher Steckkontakte direkt mit der Leiterplatte verlötet. Derartigen Steckanschlüssen zumutbare Biegekräfte sind nur sehr begrenzt. Werden daher auf die Anschlußkontakte der Leiterplatte, um sie zu einer Steckverbindung mit der anschließenden Baugruppe zu zwingen, zu große Kräfte ausgeübt, so können die mit der Leiterplatte verbundenen Kontaktverbindungen leicht abreißen oder zu unsicherer Kontaktverbindung führen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher sicherzustellen, daß Vielfachsteckverbindungen von miteinander elektrisch zu verbindenden Baugruppen mit vorzugsweise Zwangsführung auch dann sicher und leicht elektrisch miteinander verbunden werden können, wenn die miteinander zu verbindenden elektrischen Kontakte nicht exakt beim Einsteckvorgang fluchten.
Aus der DE-OS 195 41 380 ist es bereits bekannt, eine elektrische Baugruppe mit Steckkontakten zu versehen, welche von der in der elektrischen Baugruppe befindlichen Leiterplatte abgehen. Die senkrecht von der Leiterplatte abgehenden Kontakte sind rechtwinklig abgebogen, so daß sie sich in einer parallel zur Leiterplatte verlaufenden Richtung erstrecken, die gleichzeitig die Einschubrichtung für eine zweite elektrische Baugruppe bildet. Diese zweite elektrische Baugruppe ist durch einen Anschlußstecker gebildet.
Die Erfindung geht daher aus von einer Verbindung zwischen zwei elektrischen Baugruppen der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung. Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer derartigen Verbindung die weiter oben erläuterten Vorteile zu erreichen. Die Aufgabe wird gelöst durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebenden Merkmale. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, das Ineinanderfügen nicht fluchtender oder versetzter Steckanschlüsse nicht durch Verbiegen der Kontakte zu erzwingen, sondern ein schwimmend gelagertes Zwischenstück zu verwenden, welches in der Lage ist, die Kontakte zueinander während des Steckvorgangs weitgehend kraftfrei zueinander auszurichten. Für die Ausrichtung sorgen dabei trichterförmige Führungsöffnungen im Verbinder selbst, wobei die geneigten Flächen der Führungsöffnungen für die Kraft sorgen, die notwendig ist, um die beiden Steckkontakte exakt zueinander auszurichten.
Im einfachsten Fall braucht der Verbinder nur in einer Richtung ausgerichtet werden, die nachfolgend als Vertikalrichtung bezeichnet werden soll. Die Vertikale verläuft dabei senkrecht zu einer Ebene, in der mehrere miteinander zu verbindende Kontakte angeordnet sind. Vielfach kann es aber auch notwendig sein, ausschließlich oder zusätzlich die Kontakte in horizontaler Richtung zueinander auszurichten, was nach dem erfindungsgemäßen Prinzip durch eine seitliche Verschiebbewegung aber auch im gewissen Umfang durch eine Schwenkbewegung erreicht werden kann. Die Erfindung schlägt daher vor, den zu verwendenden Verbinder entweder nur in einer einzigen Richtung (Vertikalrichtung) verschiebbar in der ersten Baugruppe schwimmend zu lagern. Im Bedarfsfalle kann aber der Verbinder auch in einer zweiten, senkrecht zur Schubrichtung und auch senkrecht zur ersten Bewegungsrichtung verlaufenden zweiten Bewegungsrichtung verschiebbar angeordnet sein (Horizontalrichtung). Zwar ist es möglich, durch Toleranzen in der Zwangsführung in Schubrichtung für eine Möglichkeit der Querbewegung der beiden elektrisch miteinander zu verbindenden Baugruppen zu sorgen. Diese Möglichkeit versagt aber dann, wenn die einzelnen einander zugeordneten Kontakte in unterschiedliche Richtung zueinander versetzt sind. Hier kann die Verwendung mehrerer parallel zueinander angeordneter voneinander getrennter und schwimmend gelagerter Verbinder Abhilfe schaffen.
Die Erfindung ist dann besonders wertvoll, wenn gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 2 die erste Baugruppe in die zweite Baugruppe einschiebbar ist. In diesem Fall besteht nämlich keine Möglichkeit, Einfluß auf die Steckrichtung bzw. die Ausrichtung der Stecker zu nehmen. Da die zweite Baugruppe auf einem vorgeschriebenen Weg in die erste Baugruppe eingeführt wird, ist auch eine einfädelnde Bewegung der ersten Baugruppe gegenüber der zweiten Baugruppe kaum möglich.
Um zu erreichen, daß der Verbinder in einer definierten Bewegungsrichtung (vertikal) gegenüber den Steckkontakten der zweiten Baugruppe ausweichen kann, sind gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 3 Führungsmittel vorgesehen. Diese Führungsmittel stellen sicher, daß die Bewegung des Verbinders in der gewünschten, (z.B. im wesentlichen vertikalen Richtung) sichergestellt ist, wobei der Verbinder in dieser Richtung gleichzeitig auch noch sauber geführt wird.
Um gleichzeitig zu erreichen, daß der Verbinder nicht aus der ersten Baugruppe herausfallen kann, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 4. Dabei wird der Verbinder durch die in Anspruch 3 angegebenen Führungsmittel in die erste Baugruppe eingeführt und dort verrastet. Die Rastung kann gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 5 gleichzeitig als Anschlag für die Bewegung des Verbinders entlang der ersten Verbindungslinie wirken.
An sich ist es möglich, einen Ausgleich quer zur Schubrichtung auch dann vorzunehmen, wenn die Steckkontakte der ersten und der zweiten elektrischen Baugruppe auf ihren Enden parallel zueinander verlaufen. Der erfindungsgemäße Verbinder wird aber dann besonders einfach, wenn die Merkmale nach Anspruch 6 angewendet werden. Dabei ist es so, daß die Steckkontakte der ersten Baugruppe mit ihren freien Enden gerade in die quer zur Schubrichtung liegende Ausweichrichtung des Verbinders weisen. Es kann also eine sehr große Bewegung in diese Richtung erfolgen, ohne daß die Kontaktgabe zwischen Verbinder und den Kontakten der ersten Baugruppe leidet. Der Verbinder selbst wird entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 9 vorteilhaft zwei innerhalb des Verbinders miteinander elektrisch verbundene Stecker aufweisen. Da gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 8 die Steckerelemente an der ersten und der zweiten Baugruppe durch Steckerstifte gebildet sind, empfiehlt es sich in Weiterbildung der Erfindung, die Steckerelemente des Verbinders als Steckerbuchsen auszuführen. Es sind aber auch andere Kombinationen denkbar, indem beispielsweise die Baugruppen mit Steckerbuchsen versehen sind oder aber eine der Baugruppen mit Steckerbuchsen und die andere Baugruppe mit Steckerstiften. Dementsprechend wird man die Steckerelemente in dem Verbinder an die Form der Steckerelemente in den Baugruppen anpassen. Besonders vorteilhaft ist es, entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 9 die beiden Steckerelemente innerhalb des Verbinders einstückig auszuführen, etwa durch ein entsprechend geformtes Blechteil. Um die Lage dieses Blechteils innerhalb des recht einfach ausgestalteten Verbinders zu sichern, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 11. Dabei wird man die Rastverbindung so wählen, daß diese die Steckkraft der Steckerelemente der zweiten Baugruppe in Einschubrichtung aufzunehmen vermag.
Die Steckerelemente bzw. Steckerstifte können von der ersten Baugruppe, aber auch bei der zweiten Baugruppe direkt von der Leiterplatte ausgehen, die mit anderen Bauelementen zusätzlich bestückt ist. Diese Konstruktion ist zwar sehr preiswert, andererseits aber auch vergleichsweise empfindlich gegen Biegekräfte, so daß in diesem Falle die Wirkungsweise der Erfindung besonders vorteilhaft ist.
Weiter oben war schon erörtert worden, daß es vorteilhaft sein kann, mehrere Verbinder parallel nebeneinander in der ersten Baugruppe schwimmend zu lagern. Eine Vereinfachung und einfachere Montage ergibt sich andererseits aber durch Anwendung der Merkmale nach Anspruch 13. Dabei nimmt ein einziges Verbindergehäuse mehrere nebeneinander parallel angeordnete Steckerelemente auf. Diese können ggf. aus einem einzigen Blechstück geformt sein, wobei die Steckerelemente nach ihrer Herausformung voneinander elektrisch getrennt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1
in teilweise geschnittener und symbolischer Darstellung zwei elektrische Baugruppen im verbundenen Zustand
Fig. 2
einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1.
Fig. 3
eine von unten gesehene Ansicht der mit dem Verbinder versehenen ersten Baugruppe und
Fig. 4
in Seitenansicht eines der Steckerelemente, die in den Verbinder eingefügt sind.
In Fig. 1 sind Abschnitte eines Aufnahmegehäuses 1 einer zweiten elektrischen Baugruppe 2 dargestellt. Die zweite elektrische Baugruppe 2 ist mit einer Leiterplatte 3 versehen, von der Steckkontakte in Form von Steckerstiften 4 abgehen. Die Steckerstifte 4 sind derart abgeknickt, daß sie mit ihren freien Enden parallel zur Leiterplattenebene verlaufen. Die leiterplattenseitigen Enden sind mit der Leiterplatte verlötet und an dieser befestigt. Der hier beschriebene Aufbau der Steckerstifte ist nicht zwingend. Die Steckerelemente 4 können auch Steckbuchsen sein oder in einen Steckerblock eingegossene Kontaktelemente sein. Auch die direkte Verbindung der Steckerelemente oder des Kontaktblockes mit der Leiterplatte ist nicht zwingend notwendig. Wesentlich ist, daß zumindest die Enden der Steckerelemente in Einschubrichtung einer ersten Baugruppe 5 weisen. Die Leiterplatte 4 kann auch mit weiteren elektrischen Bauelementen und Schaltungsteilen bestückt sein.
Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß die freien Enden 6 der Steckerstifte 4 in Steckbuchsen 7 eintauchen, die in einem Verbinder 8 gehalten sind. Das Gehäuse des Verbinders 8 ist im wesentlichen winkelförmig und nimmt einzelne Steckteile 9 auf, welche aus jeweils zwei Steckerelementen 7,10 zusammengesetzt sind. Ein einzelnes derartiges Steckteil 9 ist in Fig. 4 dargestellt. Mehrere Steckteile können aus einem Blech geformt sein, welches entsprechend zugeschnitten, die Einzelsteckteile daraus umgeformt und die Steckteile schließlich voneinander elektrisch getrennt werden.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Verbinder 8 mit der ersten elektrischen Baugruppe 5 mechanisch derart verbunden, daß sich der Verbinder während des Einschubvorgangs in Richtung A an der ersten elektrischen Baugruppe 5 abstützen kann. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht nun darin, daß der Verbinder 8 an die elektrische Baugruppe 5 derart angeschlossen ist, daß er sich in Richtung des Pfeiles V in vertikaler Richtung auf- und abbewegen kann, ohne daß der elektrische Kontakt zu dem Steckerstift 11 verloren geht, welcher aus dem Gehäuse der ersten elektrischen Baugruppe 5 hervorragt und welcher durch das buchsenförmige Steckerelement 10 kontaktiert wird. Fährt also der Verbinder 8 in horizontaler Richtung V auf und ab, so gleitet die elektrische Verbindungsstelle zwischen der Steckerbuchse 10 und dem Steckerstift 11 ebenfalls auf und ab, ohne daß der elektrische Kontakt verlorengeht.
Die mechanische Halterung des Verbinders 8 innerhalb der elektrischen Baugruppe 5 ist nun derart gestaltet, daß der Verbinder 8 bei einer Vertikalbewegung gegenüber der ersten Baugruppe 5 seitlich geführt wird, so daß er in der horizontalen Ebene nicht ausweichen kann, während eine Vertikalbewegung möglich ist. Diese Vertikalbewegung wird nur durch einen Anschlag 12 begrenzt, welcher von dem Gehäuse 13 des Verbinders absteht und der in einen Schlitz 14 innerhalb des Gehäuses der ersten Baugruppe ragt. Die Stirnflächen 15,16 des Schlitzes 14 bilden die Begrenzung für den in vertikaler Richtung möglichen Weg des Verbindergehäuses 13. Der Anschlag 12 bildet gleichzeitig ein Rastelement, mit dem das Gehäuse 13 gegenüber der ersten Baugruppe 5 derart verrastet ist, daß das Gehäuse 13 gegenüber der ersten Baugruppe 5 schwimmend und unverlierbar gelagert ist. Beim Zusammenbau des Verbinders 8 wird das Steckteil 9 in horizontaler Richtung (in Fig. 1 in Richtung A) in das Gehäuse 13 des Verbinders eingeschoben, wobei ein Rastlappen 17 in eine Rastöffnung 20 im Verbindergehäuse 13 eingreift. Auf diese Weise ist das Steckteil 9 gegenüber Herausfallen aus dem Gehäuse 13 gesichert. Nachdem das Verbindergehäuse 13 in das Gehäuse der ersten Baugruppe 5 eingefügt ist, kann sich das Steckteil 9 zusätzlich noch in Richtung des Pfeiles A (Fig. 1) am Baugruppengehäuse 18 abstützen.
Da beim Ineinanderstecken zweier elektrischer Baugruppen oft vergleichsweise lange Wege zurückzulegen sind, wobei erst an deren Ende die zugehörigen elektrischen Kontakte miteinander verbunden werden, werden in der Regel Gleitführungen vorgesehen, die beim Einschieben der elektrischen Baugruppen diese in der richtigen Lage halten. Dies geschieht bei der Baugruppe 5 durch zwei seitliche Führungsflügel 19, die in nicht dargestellter Weise in entsprechenden Nuten des Aufnahmegehäuses 1 gleiten. Während einerseits hierdurch erreicht wird, daß die beiden Gehäuse auf diese Weise sicher und in richtiger Lage mechanisch miteinander verbunden sind, ist es hierbei nicht möglich, durch Kippen des Baugruppengehäuses 18 der ersten Baugruppe 5 gegenüber dem Aufnahmegehäuse 1 die Steckerstifte 4 in das Steckerelement 7 einzufädeln. An sich ist es möglich, durch Führungsschrägen in dem Verbindergehäuse 13 die freien Enden der Steckerstifte 4 einzufangen und durch eine entsprechend kräftige Einschubbewegung die freien Enden 6 durch Verbiegen in die Steckerelemente 7 einzuführen. Hierzu sind aber erhebliche Kräfte notwendig, die gleichzeitig auf die Befestigung der Steckerstifte 4 an der Leiterplatte 3 einwirken und diese lockern oder abreißen können, wodurch die Kontaktgabe zwischen der Leiterplatte und den Steckerstiften 4 gefährdet wird.
Dieses Problem wird durch die Erfindung dadurch behoben, daß der Verbinder 8 in Richtung des Pfeiles V schwimmend in der ersten Baugruppe gelagert ist. Für den Fall, daß die freien Enden 6 der Steckerstifte zu den Steckerelementen 7 sind, werden diese also nicht an den freien Enden 6 verbogen. Stattdessen wird das Verbindergehäuse 13 durch die von den freien Enden 6 auf die Einführungsschrägen 27 des Gehäuses 13 ausgesetzte Kraft in vertikaler Richtung zu den Enden 6 bewegt, so daß diese ohne besonderen Kraftaufwand in die Steckerelemente 7 eintauchen können, wodurch gleichzeitig einmöglicher Versatz ausgeglichen wird.
In Fig. 3 ist in skizzierter Form noch die erste elektrische Baugruppe 5 von unten gesehen zu erkennen, in die der Verbinder 8 eingesetzt ist. Wichtig dabei sind insbesondere die Führungsnuten 21,22 des Baugruppengehäuses 18, in denen der Verbinder 8 über entsprechende Ansätze vertikal (senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 3) geführt wird. Die Führung ist, wie weiter oben schon erläutert, durch Anschläge begrenzt. Neben den Führungsflügeln 19 sind in Fig. 3 noch Rastfedern 23,24 zu erkennen, mit denen die erste Baugruppe 5 in der zweiten Baugruppe 2 verrastet wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Gehäuse 13 des Verbinders 8 an dem in Richtung zur zweiten Baugruppe weisenden Ende mit einem Einführungstrichter 26 versehen oder zumindest mit geeigneten Einlaufschrägen 27. Ist das freie Ende 6 des Steckerstiftes 4 der zweiten Baugruppe gegenüber dem Steckerelement 7 in dem Verbindergehäuse nicht exakt ausgerichtet, so wird es auf eine der Einlaufschrägen 27 des Gehäuses 13 treffen. Hierdurch übt das freie Ende 6 des Steckerstiftes 4 eine Kraft auf das Steckergehäuse 13 aus, die zu einer geeigneten Vertikalbewegung in Richtung des Pfeiles V des Gehäuses 13 solange führt, bis das freie Ende 6 des Steckstiftes 4 hinreichend genau auf das Steckerelement 7 ausgerichtet ist. Die ausgeübte vertikale Kraft sollte über Zentrierführungen am Verbindergehäuse 13 und dem Steckerstifte aufnehmenden Gehäuse aufgenommen werden. Auf diese Weise wird durch den erfindungsgemäßen Verbinder eine Kraft ausgeübt, die ihn selbsttätig in die richtige Verbindungslage zieht, in der eine kraftarme Verbindung der beiden elektrischen Teile ohne weiteres möglich ist.
Statt der Einlaufschräge oder des Trichters kann (ggf. auch zusätzlich) eine Einlaufschräge an dem Steckelement 7 des Verbinders vorgesehen sein. Eine derartige Einlaufschräge oder mehrere Schrägen an dem Steckelement 7 kann ggf. auch die Einlaufschrägen an dem Verbindergehäuse ersetzen oder zusätzlich zu einer noch feineren Justierung vorgesehen werden. Die Erfindung läßt sich kurz wie folgt beschreiben:
Schalter oder ähnliche Erzeugnisse haben als Schnittstelle zu anderen Erzeugnissen Kabelsätze und Steckkupplungen. Die Schalter können auch direkt mit elektrischen Leitungen verbunden sein, die dann am anderen Ende bsw. eine Steckkupplung haben.
Man will mehrere Schalter, Komponenten und Module auf kleinstem Raum sicher miteinander verbinden. Aus Kostengründen ist es notwendig, einzelne Module und dergleichen einfach und sicher miteinander zu verbinden und auch wieder zu lösen. Es soll auch gewährleistet werden, daß bei Ausfall eines Moduls kostengünstig ein defektes Teil ersetzt werden kann und daß trotzdem die bekannt empfindliche Kontaktsteckerverbindung den zunehmend geforderten hohen Qualitätsstandards entsprechen. Teure (flexible) Leiterverbindungen sollen vermieden werden. Der erfindungsgemäße Verbinder soll platzsparende und sichere Verbindungsmöglichkeiten zu den verschiedenen Komponenten gewährleisten.
Durch die Erfindung werden zwei Module, Schalter oder dergleichen über ein spezielles Steckergehäuse (Verbinderegehäuse) und Kontaktierungssystem miteinander auch elektrisch sicher verbunden. Das Steckergehäuse (Verbinder) hat an zwei Seiten kontakthülsenähnliche Endungen. (Die Enden könnten den üblichen Steckhülsenausführungen der bekannten Steckverbinderhersteller bei vorhandenen Flachfederkontakten oder Action-Pin Stiften entsprechen). Weiter ist das neue Steckergehäuse mit Führungen (Zapfen oder Stegen) versehen, die mit dem am Gegenstück angebrachten Führungshilfen (Nutführung) die Einbaulage und dadurch die Kontaktierung sicher garantiert.
Die nicht vermeidbaren Toleranzunterschiede der zwei zu verbindenden Module werden
  • bei vertikalem notwendigem Ausgleich durch Verschiebung (Anpassungsmöglichkeit Steckergehäuse an Gegenstück) erreicht
  • bei dem nicht so empfindlichen horizontalen Ausgleich genügt eine abgestimmte Führungsnut oder
  • bei Verwendung von breiteren Kontaktsteckern ein Verschieben im Steckerbreitenbereich.

Claims (14)

  1. Verbindung einer ersten elektrischen Baugruppe (5) mit einer zweiten elektrischen Baugruppe (2) mittels einer vorzugsweise mechanisch geführten, zueinander gerichteten Schubbewegung (Pfeil A) der Baugruppen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem im wesentlichen steifen Gehäuse (13) versehene Verbinder (8) in mindestens einer quer zur Schubrichtung (Pfeil A) verlaufenden ersten Bewegungslinie (Pfeil V) in der ersten Baugruppe (5) schwimmend gelagert ist und/oder in einer quer zur Schubrichtung (A) sowie zur ersten Bewegungslinie (V) verlaufenden zweiten Bewegungslinie in der ersten Baugruppe (5) schwimmend gelagert ist und/oder um eine quer zur Schubrichtung (A) verlaufende Schwenkachse schwenkbar in der ersten Baugruppe (5) gelagert ist.
  2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Baugruppe (5) ein in die zweite Baugruppe (2) einschiebbares elektrisches Modul ist.
  3. Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Baugruppe (5) erste Führungsmittel (21,22) vorgesehen sind, welche mit zweiten Führungsmitteln am Verbindergehäuse zusammenwirken und das Verbindergehäuse (13) in Richtung der ersten Bewegungslinie (V) in der ersten Baugruppe (5) führen.
  4. Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Baugruppe (5) erste Anschlagmittel (14,15,16) vorgesehen sind, welche mit zweiten Anschlagmitteln (12) am Verbindergehäuse (13) derart zusammenwirken, daß sie die Bewegung des Verbindergehäuses (13) längs der Bewegungslinie (V) begrenzen.
  5. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Anschlagmittel (12) ein Rastvorsprung ist, der in eine als erstes Anschlagmittel dienende schlitzförmige Ausnehmung (14) der ersten Baugruppe (5) ragt.
  6. Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Baugruppe (5) und die zweite Baugruppe (2) mit ersten Steckerelementen (4,11) versehen sind, die zueinander senkrecht stehen.
  7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Baugruppe (2) mit zweiten Steckerelementen (4) versehen ist, wobei zumindest die freien Enden (6) der zweiten Steckerelemente (4) in einer parallelen zur Schubrichtung (Pfeil A) verlaufenden Richtung weisen.
  8. Verbindung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Steckerelemente (4,11) Steckerstifte sind.
  9. Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (8) mit dritten und vierten Steckerelementen (7,10) versehen ist, die im wesentlichen senkrecht zueinander stehend elektrisch miteinander verbunden sind.
  10. Verbindung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten Steckerelemente (7,10) Steckerbuchsen sind, die einstückig aus leitendem Material, vorzugsweise Blech geformt sind.
  11. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerbuchsen (7,10) mit dem Gehäuse (13) des Verbinders (8) derart verrastet sind, daß die Einrastrichtung in Schubrichtung (Pfeil A) der ersten Baugruppe (5) gerichtet ist.
  12. Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Steckerstifte (4) der zweiten Baugruppe (2) von einer mit elektrischen Bauelementen bestückten Leiterplatte (3) abgehen und mit dieser vorzugsweise verlötet sind.
  13. Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindergehäuse (13) mehrere, parallel nebeneinander liegende Steckerbuchsen angeordnet sind.
  14. Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) des Verbinders (8) mit Einlaufschrägen (27) oder einem Einlauftrichter (26) versehen ist, über welche die freien Enden (6) der Steckkontakte (4) der zweiten Baugruppe während des Einschubvorgangs derart auf den Verbinder einwirken, daß das mit dem zugeordneten Steckerelement (7) versehene Verbinderende in eine Richtung bewegt wird, in der das Steckerelement (7) des Verbindergehäuses (13) gegen das Steckerelement (6) der zweiten Baugruppe (2) hinreichend genau ausgerichtet ist.
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