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Die Erfindung betrifft einen mehrpoliger elektrischen Steckverbinder mit einem Steckverbindergehäuse, welches senkrecht zur Steckverbindergehäuselängsachse einen Gehäuseboden mit mehreren Durchstecköffnungen aufweist, in die jeweils ein Kontaktelement eingesetzt ist, wobei die Kontaktelemente jeweils einen Kontaktabschnitt aufweisen, der mit einem Gegensteckverbinder verbindbar ist, wobei die Kontaktelemente jeweils einen Einpressabschnitt mit einem Tannenbaumprofil aufweisen, der in eine Durchstecköffnung des Gehäusebodens eingepresst ist, und wobei die Kontaktelemente jeweils an einem Endabschnitt einen Anschlussabschnitt zum Anschluss einer elektrischen Anschlussleitung aufweisen. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Steckverbinders.
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Ein derartiger elektrischer Steckverbinder ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 042 589 A1 bekannt. Das an jedem Kontaktelement abschnittsweise angeformte Tannenbaumprofil und das Einpressen der Abschnitte mit dem Tannenbaumprofil in Durchstecköffnungen des Gehäusebodens ermöglicht die Schaffung eines fluiddichten Steckverbinders.
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Die Kontaktelemente weisen eine Steckseite auf, auf der sie mit einem Gegensteckkontaktelement verbunden werden können. In Längsrichtung entgegengesetzt zur Steckseite, weisen sie eine Anschlussleitungsseite auf, an der beispielsweise durch Crimpen oder Löten eine Anschlussleitung befestigt werden kann. Die Anschlussleitungen werden dabei oftmals vorkonfektioniert, das heißt mit den Kontaktelementen verbunden, bevor die Kontaktelemente in das Steckverbindergehäuse eingesetzt werden.
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Das Einpressen der Kontaktelemente in die Durchstecköffnungen kann grundsätzlich sowohl von der Steckseite als auch von der Anschlussleitungsseite her vorgenommen werden, wobei in jedem der beiden Fälle das Tannenbaumprofil am Kontaktelement eine dazu passende Ausrichtung aufweisen muss.
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Das Einpressen von der Steckseite her ist im Allgemeinen einfacher, da der Gehäuseboden von dieser Seite her besser zugänglich ist. Nachteilig hierbei ist aber, dass vor dem Einpressen eines Kontaktelements vorher dessen bereits an diesem befestigte Anschlussleitung durch die zugehörige Durchgangsöffnung gefädelt und gezogen werden muss. Dieses ist besonders bei Steckverbindern mit vielen Kontaktelementen und/oder langen Anschlussleitungen umständlich und zeitaufwendig.
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Das Einpressen der Kontaktelemente der von der Seite der Anschlussleitungen her vermeidet ein Durchfädeln der Anschlussleitungen durch die Durchstecköffnungen. Nachteilig hierbei ist allerdings, dass der Gehäuseboden auf der Anschlussleitungsseite des Steckverbinders aufgrund der diesseitig zumeist größeren Länge des Steckverbindergehäuses für ein Werkzeug zum Einpressen der Kontaktelemente schlechter zu erreichen ist. Dieses gilt besonders dann, wenn der Steckverbinder hochpolig ausgeführt ist und daher eine große Anzahl von Kontaktelementen aufweist. Problematisch ist der Werkzeugeinsatz auch wegen der mit jedem bereits eingesetzten Kontaktelement steigenden Anzahl von Anschlussleitungen innerhalb des Steckverbindergehäuses, welche den Zugang des Werkzeugs weiter erschweren.
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Es stellte sich die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Steckverbinder zu schaffen, der ein Einsetzen der Kontaktelemente von der Anschlussleitungsseite des Steckverbindergehäuses her unter Vermeidung oder zumindest unter Verringerung der vorgenannten Nachteile ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontaktelemente jeweils zwischen dem Einpressabschnitt und dem Anschlussabschnitt einen Halterungsabschnitt aufweisen, und dass die Halterungsabschnitte aller Kontaktelemente formschlüssig in einem Montageblock befestigt sind.
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Die Aufgabe wird zudem durch das im Anspruch 4 angegebene Verfahren gelöst.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine Explosionsansicht eines mehrpoligen Steckverbinders,
- 2 den Steckverbinder im montierten Zustand,
- 3 eine Rückansicht des Steckverbinders,
- 4 eine Rückansicht des Steckverbindergehäuses,
- 5 eine Platte als Einzelteil,
- 6 einen Querschieber als Einzelteil,
- 7 ein Kontaktelement als Einzelteil,
- 8 ein erster Verbindungszustand von Platte, Querschieber und Kontaktelementen,
- 9 ein zweiter Verbindungszustand von Platte, Querschieber und Kontaktelementen,
- 10 den zweiten Verbindungszustand von Platte, Querschieber und Kontaktelementen aus einer anderen Perspektive.
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Die 1 zeigt eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten mehrpoligen Steckverbinders. Der Steckverbinder besteht aus einem Steckverbindergehäuse 10, welches eine strukturierte Außenkontur aufweist. Diese weist zwei parallel zueinander angeformte Ringnuten 13 zur Befestigungen von Dichtungsringen, insbesondere von O-Ringen 50, sowie eine Bajonettführung 14 auf, welche das schnelle und einfache Anfügen eines, hier nicht dargestellten, Gegensteckverbinders mittels einer Bajonettverriegelung ermöglicht. Die O-Ringe 50 ermöglichen einen feuchtigkeitsdichten Einbau in einer, hier ebenfalls nicht dargestellte Ausnehmung am vorgesehenen Einbauort.
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Unterhalb des Steckverbindergehäuses 10 ist in der 1 ein Montageblock 20 ersichtlich, der sich aus einer Platte 21 und einem daran befestigbaren Querschieber 22 zusammensetzt. Der Montageblock 20 ermöglicht die Befestigung einer Vielzahl von Kontaktelementen 30, die hier jeweils mit einer daran angebundenen Anschlussleitung 40 dargestellt sind.
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Die Anbindung der Anschlussleitungen 40 an die Kontaktelemente 30 kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, vorzugsweise durch Löten oder Crimpen und erfolgt vor dem Einsetzen der Kontaktelemente 30 in den Montageblock 20.
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Die 2 zeigt den fertig montierten Steckverbinder. In der vorderen Öffnung des Steckverbindergehäuses 10 sind einige Kontaktabschnitte 31 von Kontaktelementen 30 und an der Rückseite des Steckverbindergehäuses 10 sind die mit den Kontaktelementen 30 verbundenen Anschlussleitungen 40 erkennbar.
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Um diesem Montagezustand herzustellen, wurde der mit den Kontaktelementen 30 bestückte Montageblock 20, der in der 10 dargestellt ist, von der Rückseite her an das Steckverbindergehäuse 10 angefügt, was in der 3 illustriert ist.
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Die Platte 21 des Montageblocks 20 weist eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 23 auf. In den 1 bis 3 sowie in den 8 bis 10 sind die Durchgangsöffnungen 23 aus Gründen einer höheren Anschaulichkeit jeweils nur teilweise mit Kontaktelementen 30 bestückt dargestellt.
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Zur Verdeutlichung der Befestigung der Kontaktelemente 30 im Montageblock 20 sind in den 5 bis 7 die Platte 21, der Querschieber 22 und ein Kontaktelement 30 als Einzelteile und in den 8 bis 10 im miteinander verbundenen Zustand dargestellt.
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Die Anzahl der Durchgangsöffnungen 23 in der Platte 21 entspricht der vorgesehenen Anzahl der zu montierenden Kontaktelemente 30. Entlang ihres seitlichen Umfangs bildet die Platte 21 einen sich in axialer Richtung erstreckenden breiten Randabschnitt 25 aus, an dem federnde Rastvorsprünge 29 angeordnet sind, welche eine Rastbefestigung der Platte 21 innerhalb des Steckverbindergehäuses 10 ermöglichen.
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Entlang einer Stirnkante des Randabschnitts 25 bildet die Platte 21 einen Einschubkragen 26 aus, der mit einem Abstand vor der Grundfläche 60 der Platte 21 angeordnet ist. Der Einschubkragen 26 erstreckt sich entlang von etwa 2/3 des Umfangs der Platte 21 und ermöglicht das Einschieben eines Querschiebers 22 zwischen Einschubkragen 26 und Grundfläche 60 der Platte 21.
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Der in der 6 als Einzelteil dargestellte Querschieber 22 ist ein flächig ausgebildetes Bauteil aus Kunststoff, in das eine Anzahl von Langlöchern 24 eingebracht ist. Die Langlöcher 24 verjüngen sich entlang ihrer Breite, wodurch sie eine etwa schlüssellochartige Form aufweisen.
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Wie die 8 und 9 zeigen, fluchten die Langlöcher 24 mit den Durchgangsöffnungen 23 der Platte, wobei je nach Position des Querschiebers 22 relativ zur Platte 21 entweder die breitere Abschnitte (8) oder die schmaleren Abschnitte (9) der Langlöcher 24 in einer Linie mit den kreisrunden Durchgangsöffnungen 23 der Platte 21 liegen. In der in der 9 dargestellten Endposition des Querschiebers 22 verrasten die am Querschieber 22 angeformten Rasthaken 28 in einer durch den Einschubkragen 26 gebildeten Rastausnehmung 27 (siehe 5 und 6), wodurch die Position des Querschiebers 22 danach an der Platte 21 fixiert ist. Der aus Platte 21 und Querschieber 22 gebildete Montageblock 20 dient zur Befestigung mehrerer Kontaktelemente 30.
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Ein Kontaktelement 30 als Einzelteil zeigt die 7. Das Kontaktelement 30 weist in Längsrichtung aufeinanderfolgend einen Kontaktabschnitt 31, einen Einpressabschnitt 32, einen Halterungsabschnitt 35 und einen Anschlussabschnitt 34 auf.
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Der hier zylinderförmig ausgebildete Kontaktabschnitt 31 dient zum Kontaktieren eines als Buchse ausgeführten Kontaktelements eines, hier nicht dargestellten, Gegensteckverbinders. Der Kontaktabschnitt kann auch, anders als hier dargestellt, alternativ als eine hülsenartige Kontaktbuchse ausgebildet sein, die entsprechend mit einem stiftartigen Kontaktelement eines Gegensteckverbinders verbindbar ist.
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Neben dem Kontaktabschnitt 31 befindet sich der Einpressabschnitt 32, welcher ein sogenanntes Tannenbaumprofil 33 aufweist. Dieses besteht aus mehreren aufeinanderfolgenden, in Längsrichtung konisch verlaufenden Anformungen. Das Tannenbaumprofil 33 ermöglicht dass Einpressen des Einpressabschnitt 32 in eine der Durchstecköffnungen 12 des Steckverbindergehäuses 10 (4).
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Das Tannenbaumprofil 33 verjüngt sich in Richtung zum Kontaktabschnitt 31, so dass das Einsetzen des Kontaktelements 30 in die Durchstecköffnung 12 mit dem Kontaktabschnitt 31 voran erfolgen kann. Dieses ist besonders vorteilhaft, da hierdurch bei mit Kontaktelementen 30 vorkonfektionierten Anschlussleitungen 40, die Anschlussleitungen 40 nicht in die Durchstecköffnungen 12 eingefädelt und hindurchgezogen zu werden brauchen, was bei einer Vielzahl von zu montierenden Kontaktelemente 30 und möglicherweise langen Anschlussleitungen 40 einen erheblichen zusätzlichen Montageaufwand verursachen würde.
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Der neben dem Einpressabschnitt 32 liegende Halterungsabschnitt 35 des Kontaktelements 30 besteht aus einen Abschnitt 37 mit einem relativ kleinen Durchmesser, der zu beiden Seiten jeweils von einem breiteren angeformten Kragen 36 begrenzt wird. Die Durchmesser der beiden Krägen 36 sind geringfügig kleiner als die Querschnitte der Durchgangsöffnungen 23 der Platte 21 und ebenfalls kleiner als die breitere Weite der Langlöcher 24 des Querschiebers 22. Gleiches gilt auch für den maximalen Durchmesser des Tannenbaumprofils 33.
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Der Durchmesser des schmalen Abschnitts 37 zwischen den beiden Krägen 36 ist dagegen etwas geringer als die schmalere Weite der Langlöcher 24 des Querschiebers 22. Zudem ist die Längserstreckung des schmalen Abschnitts 37 ist geringer als die Materialdicke des Querschiebers 22.
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Damit ist es möglich, die Kontaktelemente 30 in die Öffnungen des Montageblocks 20 einzuschieben, wenn die breiteren Abschnitte der Langlöcher 24 der des Querschiebers 22 genau fluchtend zu den Durchgangsöffnungen 23 der Platte 21 ausgerichtet sind. Dieser Montagezustand ist in der 8 dargestellt.
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Befinden sich die alle schmalen Abschnitte 37 der Kontaktelemente 30 dabei auf Höhe des Querschiebers 22, so kann der Querschieber 22 relativ zur Platte 21 verschoben werden, bis die schmalen Abschnitte der Langlöcher 24 an den schmalen Abschnitten 37 der Kontaktelemente 30 anliegen. In dieser Position des Querschiebers 22 verrasten dessen Rasthaken 28 mit den Rastausnehmungen 27 am Einschubkragen 26 der Platte 21.
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Die Kontaktelemente 30 sind damit nun durch den Querschieber 22 am Montageblock 20 arretiert, da die beiden Krägen 36 aller Kontaktelemente 30 sich jeweils beidseitig zu den schmalen Abschnitten der Langlöcher 24 des Querschiebers 22 befinden. Der damit hergestellte Montagezustand ist in der 10 dargestellt. Die 10 zeigt zudem, dass die Einpressabschnitte 32 der Kontaktelemente 30 aus dem Montageblock 20 hervorstehen.
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Zur Montage des Steckverbinders wird der mit allen vorgesehenen Kontaktelementen 30 bestückte Montageblock 20 mit dem Steckverbindergehäuse 10 verbunden. Das in der 4 als Einzelteil dargestellte Steckverbindergehäuse 10 besitzt senkrecht zu seiner Längserstreckung im Inneren einen Gehäuseboden 11 mit einer Vielzahl von Durchstecköffnungen 12, deren Anzahl und Anordnung derer der im Montageblockblock 20 vormontierten Kontaktelementen 30 entspricht.
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Die Weite der Durchstecköffnungen 12 ist auf die Querschnittsweite der Einpressabschnitte 32 der Kontaktelemente 30 abgestimmt, so dass sich die Kontaktelemente 30 jeweils durch Einpressen in die Durchstecköffnungen 12 am Gehäuseboden 11 fixieren lassen.
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Zur Montage der Kontaktelemente 30 wird der gesamte Montageblock 20 mit den daran vormontierten Kontaktelementen 30 von der Rückseite her an das Steckverbindergehäuse 10 angefügt, so dass die Kontaktabschnitte 31 der Kontaktelemente 30 in die Durchstecköffnungen 12 des Gehäusebodens 11 eintauchen. Diese Positionierung kann vorteilhafterweise durch am Montageblock 20 und am Steckverbindergehäuse 10 angeformte Führungsnuten 61 und Führungsstege 15 unterstützt werden.
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Der Montageblock 20 wird danach kraftvoll an das Steckverbindergehäuse 10 angedrückt, so dass alle Einpressabschnitte 32 zugleich in die zugehörigen Durchstecköffnungen 12 eingepresst werden. Der Montageblock 20 verrastet in seiner vorgesehenen Endposition mit angeformten Rastvorsprüngen 29 im Inneren des Steckverbindergehäuses 10. Hiermit ist der in der 3 skizzierte Montagezustand erreicht mit dem die Montage des Steckverbinders abgeschlossen ist.
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Die Kontaktabschnitte 31 der in den Gehäuseboden 11 eingepressten Kontaktelemente 30 durchragen den Gehäuseboden 11 und sind daher, wie in der 2 dargestellt, von der Vorderseite des Steckverbinders her zugänglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steckverbindergehäuse
- 11
- Gehäuseboden
- 12
- Durchstecköffnungen
- 13
- Ringnuten
- 14
- Bajonettführung
- 15
- Führungsstege
- 20
- Montageblock
- 21
- Platte
- 22
- Querschieber
- 23
- Durchgangsöffnungen
- 24
- Langlöcher
- 25
- Randabschnitt
- 26
- Einschubkragen
- 27
- Rastausnehmung
- 28
- Rasthaken
- 29
- Rastvorsprünge
- 30
- Kontaktelement
- 31
- Kontaktabschnitt
- 32
- Einpressabschnitt
- 33
- Tannenbaumprofil
- 34
- Anschlussabschnitt
- 35
- Halterungsabschnitt
- 36
- Kragen
- 37
- schmaler Abschnitt
- 40
- Anschlussleitung
- 50
- O-Ringe
- 60
- Grundfläche
- 61
- Führungsnuten
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007042589 A1 [0002]