DE10017319C2 - Arrangement for electrical contacting - Google Patents
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Abstract
Bei einer Steckverbinder-Anordnung für den elektrischen Anschluss eines elektronischen Geräts, z. B. eines Steuergeräts oder eines Sensors an elektrische Versorgungs- und/oder Steuerleitungen, die als auf eine Kunststoffteil aufgeprägte Leiterbahnen (11¶i¶) ausgebildet sind, ist ein aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehendes Sockelteil (16) vorgesehen, das einen begrenzten Bereich, innerhalb dessen die zu kontaktierenden Leiterbahnen (11¶i¶) isolationsfrei sind, umschließt und gegen äußere Bereiche des Kunststoffteils (12), in denen die Leiterbahnen (11¶i¶) in elektrisch isolierendes Material (12) eingebettet sind, elektrisch isolierend sowie gas- und flüssigkeitsdicht abgrenzt. Es ist ein in das Sockelteil (16) in definierter Orientierung einsteckbares Steckerteil (17) vorgesehen, das den Leiterbahnen (11¶i¶) je einzeln zugeordnete Kontaktelemente hat, wobei das Steckerteil durch kraftformschlüssig wirkende Rastelemente am Sockelteil (16) fixierbar ist und die Kontaktelemente im zusammengesteckten Zustand des Steckerteils (17) und des am Kunststoffteil (12) fixierten Sockelteils (16) der Steckverbinder-Anordnung (10), unter einer elastischen Vorspannung stehend, mit definierter Kraft an die Leiterbahnen (11¶i¶) angedrückt sind.In a connector arrangement for the electrical connection of an electronic device, for. B. a control device or a sensor on electrical supply and / or control lines, which are designed as printed conductors (11¶i¶) stamped on a plastic part, a base part (16) made of electrically insulating plastic is provided, which has a limited area, within which the conductor tracks (11¶i¶) to be contacted are insulation-free, and electrically insulating and gas against external areas of the plastic part (12) in which the conductor tracks (11¶i¶) are embedded in electrically insulating material (12) - and liquid-tight demarcation. There is a plug part (17) which can be inserted into the base part (16) in a defined orientation and which has individually assigned contact elements for the conductor tracks (11¶i¶), the plug part being fixable to the base part (16) by means of non-positive locking elements and the Contact elements in the assembled state of the plug part (17) and the base part (16) of the plug connector arrangement (10), which is fixed to the plastic part (12) and are under an elastic pretension, are pressed onto the conductor tracks (11¶i¶) with a defined force.
Description
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur elektrischen Kontaktierung von Versorgungs- und/oder Signal- und Steueranschlüssen einer elektroni schen Funktionseinheit, z. B. einer Sensor- oder einer Steuereinheit, mit Lei terpfaden, die auf ein als Träger der Einheit dienendes, vorzugsweise als MID-Teil ausgebildetes Kunststoffteil aufgebracht sind.The invention relates to a connector for electrical contacting of supply and / or signal and control connections of an electronic rule functional unit, for. B. a sensor or control unit, with Lei terpaths that serve as a carrier of the unit, preferably as MID part formed plastic part are applied.
Bei einem bekannten Steckverbinder dieser Art (DE 198 02 000 A1) für den elektrischen Anschluss eines elektronischen Gerätes an Leiterbahnen, die auf einer Leiterplatte angeordnet sind, ist ein Sockelteil aus Kunststoff vor gesehen, das mit Kontaktierspitzen bestückt ist, die ihrerseits mit Leiterbah nen der Leiterplatte in elektrischem Kontakt gehalten sind. In das Sockelteil ist verpolsicher ein Steckerteil einsteckbar, das den Kontaktierspitzen des Sockelteils je einzeln zugeordnete Kontaktelemente mit balligen Kontaktflä chen hat; das Steckerteil ist mittels kraftformschlüssig wirkender Rastele mente am Sockelteil fixierbar; die Kontaktelemente des Steckerteils sind ge genüber diesem federelastisch abgestützt und stehen im zusammengesteck ten Zustand unter einer definierten elastischen Vorspannung. Die Kontak tierspitzen des Sockelteils und die diesen zugeordneten federnden Kontakt elemente des Steckerteils können auch zum Anschluss von Busleitungen ausgenutzt werden, die zwischen den Spitzen und den federnden Teilen gleichsam eingeklemmt werden, wobei die Spitzen die z. B. flachband förmigen Busleitungen durchdringen.In a known connector of this type (DE 198 02 000 A1) for the electrical connection of an electronic device to conductor tracks, the are arranged on a circuit board, a base part made of plastic seen, which is equipped with contact tips, which in turn with a conductor NEN the circuit board are kept in electrical contact. In the base part is reverse polarity protected a plug-in part, which the contact tips of Base part each individually assigned contact elements with spherical contact surface Chen has; the plug part is by means of a non-positive locking raster elements can be fixed on the base part; the contact elements of the plug part are ge Compared to this resiliently supported and are in the mating state under a defined elastic prestress. The contact animal tips of the base part and the associated springy contact Elements of the connector can also be used to connect bus lines be exploited between the tips and the resilient parts are pinched as it were, the tips of the z. B. flat ribbon through the bus lines.
Es ist auch bekannt, elektronische Funktionseinheiten, z. B. Abstandssenso ren, Beschleunigungssensoren oder auch Temperaturfühler an aus Kunst stoff bestehenden Stoßfängern eines Fahrzeuges anzuordnen und hierfür am Stoßfänger vorgefertigte Montagehilfen anzubringen, die eine einfache Montage des jeweiligen Sensors ermöglichen, der durch in Kunststofftechnik auf einfache Weise herstellbarer Rastverbindungen an dem Stoßfänger fi xierbar ist.It is also known to use electronic functional units, e.g. B. Distance sensor sensors, acceleration sensors or even temperature sensors made of art Arrange existing bumpers of a vehicle and therefor prefabricated assembly aids to be attached to the bumper, which are simple Allow mounting of the respective sensor, the through in plastic technology easily connectable locking connections to the bumper fi is xizable.
Soweit hierbei zum Anschluss der Sensorelemente an das elektrische Borg
netz und Verbindung derselben mit einer elektronischen Verarbeitungsein
heit des Fahrzeuges Steckerverbindungen der vorgenannten Art verwendet
werden, ist dies mit zumindest des folgenden Nachteilen behaftet:
Der Anschluß der jeweiligen Funktionseinheit an das elektrische Bordnetz
erfordert mindestens zwei Arbeitsgänge, nämlich zum einen die mechani
sche Fixierung des jeweiligen Sensors an dem Stoßfänger und zum zweiten
den Anschluß des Sensors an den Kabelbaum des Fahrzeuges, der über
einen gesonderten Steckverbinder erfolgt, über den zu jedem Sensor einzeln
die Versorgungs- und die Signal- bzw. Steuer-Strompfade geführt werden
müssen. Hieraus ergeben sich aufwendige Gestaltungen des Kabelbaums
im Bereich des Stoßfängers, an dem die Funktionseinheiten angeordnet
sind. Hiermit verknüpft ist auch ein entsprechender Kostenaufwand, da die
Herstellung von Kabelbäumen und deren Montage am Fahrzeug kosten- und
zeitaufwendig sind.Insofar as plug connections of the aforementioned type are used for connecting the sensor elements to the electrical Borg network and connecting them to an electronic processing unit of the vehicle, this has at least the following disadvantages:
The connection of the respective functional unit to the electrical system requires at least two operations, namely the mechanical fixation of the respective sensor on the bumper and the second the connection of the sensor to the wiring harness of the vehicle, which is done via a separate connector, via the the supply and signal or control current paths must be routed individually for each sensor. This results in elaborate designs of the cable harness in the area of the bumper on which the functional units are arranged. This is also associated with a corresponding cost, since the production of cable harnesses and their assembly on the vehicle are costly and time-consuming.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steckverbinder-Anordnung der ein gangs genannten Art anzugeben, die sowohl hinsichtlich des Materialbedarfs als auch hinsichtlich der Montagezeit mit signifikant geringerem Aufwand realisierbar ist.The object of the invention is therefore to provide a connector assembly Specify the type mentioned above, both in terms of material requirements as well as in terms of assembly time with significantly less effort is feasible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features of Claim 1 solved.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder vermittelt zumindest die folgenden
Vorteile:
Es wird eine Art der elektrischen Kontaktierung des elektronischen Funkti
onselements mit den Leiterbahnen des MID-Teils erzielt, die derjenigen einer
Steckverbindung weitgehend analog ist, ohne daß hierfür im Bereich der Lei
terbahnen spezielle Kontaktelemente vorgesehen werden müssen. Die er
findungsgemäße Anordnung ist insofern erheblich einfacher gestaltet als ein
konventioneller Steckverbinder, der komplementär gestaltete männliche und
weibliche Kontaktelemente erfordert. Durch die Verwendung des Kunststoff
teils, z. B. des Stoßfängers eines Fahrzeuges als Leiterbahnenträger
wird eine erhebliche Vereinfachung des Kabelbaums des Fahrzeuges erzielt
und eine entsprechende Kostenreduzierung erreicht.The connector according to the invention provides at least the following advantages:
There is a type of electrical contacting of the electronic Funkti onselements achieved with the conductor tracks of the MID part, which is largely analogous to that of a connector without the need for special contact elements must be provided for this in the area of Lei. He arrangement according to the invention is so far much simpler than a conventional connector that requires complementary male and female contact elements. By using the plastic part, e.g. B. the bumper of a vehicle as a conductor track support, a considerable simplification of the wiring harness of the vehicle is achieved and a corresponding cost reduction is achieved.
Dies gilt insbesondere dann für die bevorzugte Gestaltung der Anordnung gemäß Anspruch 2, d. h. wenn die elektronische Funktionseinheit selbst in den Kontaktträger integriert ist. In der Gestaltung der Anordnung gemäß An spruch 3 ist diese in der Funktion einer üblichen "Steck"-Verbindung benutz bar, d. h. gleichsam als Schnittstelle zwischen einem geprägten Leiterbah nenbereich und einem durch diskrete, gegeneinander isolierte Leiter gebil deten Kabelbaum.This applies in particular to the preferred design of the arrangement according to claim 2, d. H. if the electronic functional unit itself in the contact carrier is integrated. In the design of the arrangement according to An saying 3 this is used in the function of a conventional "plug" connection cash, d. H. as an interface between an embossed conductor track area and a discrete, mutually insulated conductor deten harness.
Die gemäß Anspruch 4 vorgesehene Gestaltung und Anordnung der Kon takte des Kontaktträgers mit gegen Windelfedern verschiebbaren Kontakt stiften eignet sich insbesondere für den Anwendungsfall, daß die Anordnung als Adapter benutzbar sein soll, der einen Übergang vom geprägten zum verdrahteten Netzbereich vermitteln soll.The proposed design and arrangement of the con cycle of the contact carrier with contact that can be moved against diaper springs pin is particularly suitable for the application that the arrangement should be usable as an adapter, the transition from the embossed to to convey wired network area.
Die gemäß Anspruch 5 vorgesehene Gestaltung der Kontakte als federnde Zungen, die in den Kontaktträger "fest" eingesetzt sein können, ist insbeson dere für den Anwendungsfall geeignet, daß die elektronische Funktionsein heit in den Kontaktträger selbst integriert ist.The design of the contacts provided according to claim 5 as resilient Tongues that can be "firmly" inserted in the contact carrier is in particular suitable for the application that the electronic function unit is integrated into the contact carrier itself.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele an hand der Zeichnung. Es zeigen:Further details of the connector according to the invention result from the following description of specific exemplary embodiments hand of drawing. Show it:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Steckverbinder in teilweise abgebroche ner, schematisch vereinfachter perspektivischer Darstellung; Figure 1 shows a connector according to the invention in partially broken ner, schematically simplified perspective view.
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Steckverbinders gemäß Fig. 1 als Ad apter zur elektrischen Verbindung in MID-Technik erstellter Leiterbahnen an ein im übrigen durch Kabel-Verbindungen gebildetes elektrisches Netz, teilweise im Schnitt längs einer die zentralen Achsen von Kontaktelementen enthaltenden Schnittebene; . Fig. 2 shows an embodiment of the connector of Figure 1 as an ad Apter created for the electrical connection in MID technology circuit traces on a formed, moreover, by cable connections electrical network, partly in section along a sectional plane, the central axes of contact elements comprising;
Fig. 3a Einzelheiten der Gestaltung von Kontaktelementen eine Steckver binders gemäß Fig. 1 in einer der Fig. 2 entsprechenden Schnitt darstellung; Fig. 3a details of the design of contact elements a fastex binder according to FIG 1 in a sectional view corresponding to FIG 2;
Fig. 3b Einzelheiten von alternativ zu den Kontaktelementen gemäß Fig. 3a einsetzbaren Kontaktelementen; FIG. 3b shows details of an alternative to the contact elements according to Figure 3a male contact elements.
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem in das Steckerteil des Steckver binders integrierten Sensor in einer der Fig. 2 entsprechenden Dar stellung und Fig. 4 shows an embodiment with a sensor integrated in the plug part of the fastex binder in a position corresponding to FIG. 2 and
Fig. 5 den Sockelteil der Steckverbinder gemäß den Fig. 1 und 2 sowie Fig. 4 in schematisch vereinfachter Draufsicht. Fig. 5 shows the base part of the connector shown in FIGS. 1 and 2 and Fig. 4 in a schematically simplified plan view.
Für den in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichneten Steckverbinder sei zum Zweck der Erläuterung, d. h. ohne Beschränkung der Allgemeinheit, voraus gesetzt, daß er als Adapter ausgebildet ist, über den in MID-Technik reali sierte Leiterbahnen 11 i, die auf einen aus isolierendem Material bestehenden Kunststoff-Körper 12 aufgeprägt sind, in definierter Ordnung - Kodierung - mit einer entsprechenden Anzahl von Adern 13 i eines schematisch ange deuteten Kabels 14 eines elektrischen Netzes verbindbar sind, dessen Stromversorgungs- und/oder Signalflußpfade teils durch die geprägten Lei terbahnen 11 i, teils durch Kabel-Adern 13 i gebildet sind.For the connector designated in Fig. 1 with a total of 10 for the purpose of explanation, ie without restricting generality, it is assumed that it is designed as an adapter, via the conductor tracks 11 i realized in MID technology, which on one Insulating material existing plastic body 12 are embossed, in a defined order - coding - with a corresponding number of wires 13 i of a schematically indicated cable 14 of an electrical network can be connected, the power supply and / or signal flow paths partly through the embossed conductor tracks 11th i , partly formed by cable cores 13 i .
Der Steckverbinder 10 umfaßt ein insgesamt mit 16 bezeichnetes, der Grundform nach hülsenförmiges Sockelteil und ein in dieses einsteckbares, insgesamt mit 17 bezeichnetes Steckerteil, das in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Konfiguration des Steckverbinders 10 durch das Zusammen wirken von Rastnase 18 1 und 18 2 des Steckerteils 17 mit Rastausnehmun gen 19 1 und 19 2 des Sockelteils 16 an diesem kraft-formschlüssig in defi nierter Anordnung bezüglich des Sockelteils sowie der von diesem außen seitig umschlossenen Leiterbahnen 11 i gehalten ist. Die flach-bandförmig ausgebildeten Leiterbahnen 11 i, die, bedingt durch das Aufprägen auf den Kunststoffkörper 12 als Träger in diesen gleichsam eingelassen sind, sind an ihrer diesem abgewandten Außenseite durch eine dünne Isolationsfolie 21 abgedeckt, die stoffschlüssig, z. B. durch Umspritzen des Leiterbahnen- Bereiches oder durch Verschweißen mit dem Kunststoffkörper 12 verbunden ist. Diese Isolationsfolie bzw. -schicht 21 ist an den für die Anordnung eines Steckverbinders 10 vorgesehenen Stellen mit in der Fig. 5 durch eine kreis förmige Kontur 22 berandeten Öffnungen 23 versehen, innerhalb derer die dem Steckerteil 17 zugewandten "breiten" Längs-Begrenzungsflächen 24 i der Leiterbahnen 11 i, die einen der Grundform nach flach-rechteckigen Querschnitt haben, frei liegen und mit Kontakt-Elementen 26 i, deren Träger das Steckerteil 17 ist, in elektrisch leitenden Kontakt gelangen können.The connector 10 comprises a, generally designated 16, of the basic shape according to a sleeve-shaped base part and a plug-in of this, generally designated with 17 plug part, the effect in the embodiment shown in Figs. 1 and 2 configuration of the connector 10 by the cooperation of latching lug 18 1 and 18 2 of the connector part 17 with Rastausnehmun gene 19 1 and 19 2 of the base part 16 on this force-fit in defi ned arrangement with respect to the base part and the conductor tracks 11 i enclosed on the outside thereof is held. The flat-band-shaped conductor tracks 11 i , which, due to the stamping on the plastic body 12 as a carrier are, as it were, embedded in them, are covered on their outside facing away from them by a thin insulating film 21 which integrally, for. B. is connected by overmolding the conductor track area or by welding to the plastic body 12 . This insulation film or layer 21 is provided at the locations provided for the arrangement of a connector 10 with in Fig. 5 by a circular contour 22 bordered openings 23 within which the connector part 17 facing "wide" longitudinal boundary surfaces 24 i the conductor tracks 11 i , which have a basic shape according to a flat rectangular cross section, are exposed and can come into electrically conductive contact with contact elements 26 i , the support of which is the plug part 17 .
Das Sockelteil 16 hat einen insgesamt mit 27 bezeichneten profilrohr-förmigen Mantel und einen mit diesem einstückig ausgeführten Sockelflansch 28, mit dem es innerhalb der Streifenbreite bi der Isolationsfolie stoffschlüssig-fest, z. B. durch Kleben und dadurch auch mit dem Kunststoffkörper 12 fest ver bindbar ist.The base part 16 has a profile tube-shaped jacket, designated overall by 27, and a base flange 28 which is embodied in one piece therewith and with which it is firmly bonded within the strip width b i of the insulation film, for. B. by gluing and thereby also with the plastic body 12 is ver ver bindable.
Der in sich geschlossene, mindestens bereichsweise außenseitig über die äußere Mantelfläche des Mantels 27 hinausragende Sockelflansch 28 ragt mindestens bereichsweise auch in das Innere des Sockelteils 17 hinein, wo bei durch die in das Sockelteil 17 hineinragenden, inneren Bereiche 28' eine innere Abstützebene 29 (Fig. 2) markiert ist, in der das Steckerteil 17 an dem Sockelteil 16 abstützbar ist. The self-contained base flange 28, which projects at least in some areas on the outside beyond the outer circumferential surface of the jacket 27 , at least in some areas also protrudes into the interior of the base part 17 , where an inner support plane 29 (through the inner regions 28 ′ projecting into the base part 17) ( FIG . highlighted 2) in which the plug part can be supported on the base part 16 17.
Das Steckerteil 17 ist als der Grundform nach topfhülsenförmiges Kunst stoffteil ausgebildet, das einen dickwandigen Bodenblock 31 hat, der im zu sammengesteckten Zustand des Steckverbinders vollständig vom Sockelteil 16 aufgenommen ist, sowie einen dünnwandigen Mantel 32, der eine nach oben aus dem Sockelteil 16 herausragende, topfförmige Verlängerung des Steckerteils bildet.The plug part 17 is formed as the basic shape of a pot-shaped plastic part which has a thick-walled base block 31 which is completely received by the base part 16 when the connector is in the assembled state, as well as a thin-walled jacket 32 which projects upwards from the base part 16 , Pot-shaped extension of the plug part forms.
Das Steckerteil 17 ist so weit in das Sockelteil 16 einsteckbar, bis es mit ei nem äußeren Randbereich der ebenen äußeren Bodenfläche 34 des Boden blocks 31 in der Abstützebene 29 auf dem inneren Bereich 28' des Sockel flansches 28 abstützt. In dieser, in der Fig. 2 dargestellten Stützposition ist das Steckerteil 17 durch den wechselseitigen Eingriff der Rastnasen 18 1 und 18 2 mit den oberen Rändern der Rastausnehmungen 19 1 und 19 2 kraft formschlüssig gehalten.The plug part 17 can be inserted into the base part 16 until it supports flange 28 with egg nem outer edge area of the flat outer bottom surface 34 of the floor block 31 in the support plane 29 on the inner area 28 'of the base. In this support position shown in FIG. 2, the plug part 17 is held in a form-fitting manner by the mutual engagement of the locking lugs 18 1 and 18 2 with the upper edges of the locking recesses 19 1 and 19 2 .
In dem zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders 10 ist ein von den Kontaktelementen 26 i durchquerter, flacher Innenraum 36 der, gesehen in Richtung der zentralen Längsachse 37 zum einen durch den Bodenblock 31 und zum anderen durch den die Leiterbahnen 16 i tragenden Kunst stoffkörper 12 und radial durch den inneren Bereich 28' des Sockelflansches 28 des Sockelteils 16 begrenzt ist, durch einen in dieser Position axial etwas zusammengedrückten gummielastischen Dichtring 38 nach außen gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtet, der zum Innenraum hin an einer schmalen Zentrierrippe 39 "radial" abgestützt ist, deren Höhe etwas geringer ist als die axiale Dicke des Sockelflansches 28. Sie ist als Montagehilfe für die korrekte Positionierung des Dichtringes 38 beim Zusammenstecken des Steckverbin ders 10 gedacht.In the plugged-in state of the connector 10 is a flat interior 36 crossed by the contact elements 26 i , viewed in the direction of the central longitudinal axis 37 on the one hand by the base block 31 and on the other hand by the conductor tracks 16 i carrying plastic body 12 and radially through the inner region 28 'of the base flange 28 of the base part 16 is bounded by a rubber-elastic sealing ring 38 which is axially somewhat compressed in this position and which is sealed gas-and liquid-tight to the outside and which is supported "radially" towards the interior by a narrow centering rib 39 , the height of which is somewhat less than the axial thickness of the base flange 28 . It is intended as an assembly aid for the correct positioning of the sealing ring 38 when the plug connector 10 is plugged together.
Bei dem insoweit erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktelemente 26 i, die in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Gebrauchs-Konfiguration des Steckverbinders 10 mit einer Mindestkraft von einigen N an die Leiterbahnen 11 i angedrückt sein sollen, als zylindrische Stifte ausgebildet, die in aus elektrisch leitendem Material bestehenden Röhrchen 41 i (Fig. 3a), die mit zur zentralen Längsachse 37 parallelen Verlauf ihrer zentralen Längsachsen 42 i fest in das Steckerteil 17 eingesetzt - eingespritzt - sind, geführt verschieb bar sind, wobei die axiale Länge der Kontaktelementstifte 26 i signifikant grö ßer ist als die axiale lichte Höhe h des Innenraumes 36, innerhalb dessen die frei liegenden Abschnitte 24 i der Leiterbahnen fi angeordnet sind.In the exemplary embodiment explained so far, the contact elements 26 i , which in the use configuration of the connector 10 shown in FIGS. 1 and 2 are to be pressed onto the conductor tracks 11 i with a minimum force of a few N, are designed as cylindrical pins which are formed in Tubes 41 i made of electrically conductive material ( FIG. 3a), which, with their central longitudinal axes 42 i parallel to the central longitudinal axis 37, are firmly inserted - injected - into the plug part 17 , are guided and can be moved, the axial length of the contact element pins 26 i is significantly larger than the axial clear height h of the interior 36 , within which the exposed sections 24 i of the conductor tracks f i are arranged.
Die Röhrchen 41 i ragen mit kurzen Endabschnitten 43 i, deren axiale Länge signifikant geringer ist als die lichte Höhe h des Innenraumes 36 des Steck verbinders 10 in dessen Gebrauchskonfiguration, über die äußere Bodenflä che 34 des Bodenblocks 31 des Steckerteils 17 hinaus. Die Röhrchen 41 i durchqueren den Bodenblock 31 des Steckerteils 17 in axialer Richtung und ragen über dessen Ebene, "innere" Begrenzungsfläche 44 mit Anschluß- Abschnitten 46 i hinaus, mit denen innerhalb des von dem Mantel 32 des Steckerteils 17 umschlossenen Anschlußraumes 47 des Steckerteils 17 die Kabeladern 13 i des weiterführenden Kabels 14 mit den Anschluß- Abschnitten 46 i der Röhrchen 41 i mechanisch fest und elektrisch leitend ver bunden sind, z. B. durch Verlöten mit den Anschluß-Abschnitten 46 i.The tubes 41 i protrude with short end portions 43 i , the axial length of which is significantly less than the clear height h of the interior 36 of the connector 10 in its configuration of use, beyond the outer surface 34 of the bottom block 31 of the plug part 17 . The tubes 41 i pass through the base block 31 of the plug part 17 in the axial direction and protrude beyond its plane, “inner” boundary surface 44 with connection sections 46 i , with which within the connection space 47 of the plug part 17 enclosed by the jacket 32 of the plug part 17 the cable cores 13 i of the continuing cable 14 with the connecting sections 46 i of the tubes 41 i are mechanically fixed and electrically conductive, for. B. by soldering to the terminal sections 46 i .
Im Inneren der Kontakt-Röhrchen 41 i sind aus elektrisch leitendem Feder draht bestehende Druck-Wendelfedern 48 i angeordnet, die mit ihrem einen, "inneren", kontaktstiftseitigen Ende 49 i mit dem jeweiligen Kontaktstift 26 i elektrisch leitend und mechanisch fest verbunden sind und mit ihrem ande ren. "äußeren", anschlußseitigen Ende 51 i mechanisch fest und elektrisch leitend mit dem "freien" Endabschnitt 52 i des jeweiligen Röhrchens 41 i ver bunden sind, mit dem die jeweilige Kabelader 13 i verbunden ist.Inside the contact tube 41 i are made of electrically conductive spring wire existing compression coil springs 48 i , which are connected with their one, "inner", contact pin-side end 49 i to the respective contact pin 26 i in an electrically conductive and mechanically fixed manner and with their other ren. "outer", connection-side end 51 i mechanically fixed and electrically conductive with the "free" end portion 52 i of the respective tube 41 i connected to which the respective cable core 13 i is connected.
Die Federraten der Druck-Wendelfedern 48 i, ihre Länge im entspannten Zu stand und die Längen der stiftförmigen Kontaktelemente 26 i sind dahinge hend aufeinander abgestimmt, daß im entspannten Zustand der Druck- Wendelfedern 48 i die stiftförmigen Kontaktelemente 26 i noch mit einem für eine sichere axiale Führung hinreichenden Längenabschnitt ihrer axialen Länge in den Röhrchen 41 i geführt sind, und daß im zusammengedrückten Zustand der Federn 48 i, d. h. in der Gebrauchskonfiguration des Steckver binders 10, die Kontaktelemente 26 i mit definierter Kraft gegen die jeweilige Leiterbahn angedrückt sind (Fig. 3a).The spring rates of the compression coil springs 48 i , their length in the relaxed state and the lengths of the pin-shaped contact elements 26 i are coordinated with one another in such a way that, in the relaxed state of the compression coil springs 48 i, the pin-shaped contact elements 26 i are still used for safe axial guidance sufficient length section of its axial length are guided in the tube 41 i , and that in the compressed state of the springs 48 i , ie in the use configuration of the connector 10 , the contact elements 26 i are pressed against the respective conductor track with a defined force ( FIG. 3a).
Eine mechanisch feste Verbindung der Kabeladern 13 i mit den Anschlußab schnitten 46 i ist bei dem insoweit erläuterten Ausführungsbeispiel dadurch unterstützt, daß der Innenraum 53 des Steckerteils 17, der durch dessen Mantel 32 radial außen berandet ist, mit isolierendem Kunststoffmaterial ver gossen ist, das in seinem ausgehärteten Zustand die Eigenschaften eines Festkörpers hat.A mechanically firm connection of the cable cores 13 i with the Anschlussab cut 46 i is supported in the embodiment described so far by the fact that the interior 53 of the connector part 17 , which is bordered radially on the outside by its jacket 32, is cast with insulating plastic material ver, which its hardened state has the properties of a solid.
Für den insoweit erläuterten Steckverbinder 10 ist vorausgesetzt, daß die zentralen Achsen 42 in einer senkrecht zu der ebenen äußeren Bodenfläche des Bodenblocks 31 des Steckerteils 17 verlaufenden Ebene 54 (Fig. 5), der Schnittebene der Fig. 2 liegen, und daß diese Ebene 54 rechtwinklig zu den Leiterbahnen 11 i verläuft.For the plug connector 10 explained so far, it is assumed that the central axes 42 lie in a plane 54 ( FIG. 5), the cutting plane of FIG. 2, which runs perpendicular to the flat outer bottom surface of the bottom block 31 of the plug part 17 , and that this plane 54 runs at right angles to the conductor tracks 11 i .
Bei den Kontaktelementen 26 gemäß Fig. 2 besteht zwischen einer im ent spannten Zustand der Druck-Wendelfedern 48 i zugeordneten, in der Fig. 3a gestrichelt eingezeichneten Ausgangsstellung der verschiebbaren Kontakt stifte 26 i' und ihrer in der Gebrauchskonfiguration des Steckverbinders 10 eingenommenen "Spann"-Position, in der sie mit einer der Federvorspan nung entsprechenden Kraft gegen die jeweilige Leiterbahn 11 i gedrängt sind, ein relativ großer Feder-Vorspannhub sf zur Verfügung, der signifikant größer sein kann als die lichte Höhe h des Innenraumes 36 des Steckverbinders 10 gemäß Fig. 2, wodurch eine sehr genaue Vorgabe der Kraft möglich ist, mit der die Kontaktstifte 26 i' - in der Gebrauchskonfiguration des Steckverbin ders 10 - gegen die jeweiligen Leiterbahnen 11 i gedrängt sind. In the contact elements 26 according to FIG. 2, there is between an initial position of the displaceable contact pins 26 i 'assigned in the unclamped state of the compression coil springs 48 i , shown in dashed lines in FIG. 3a, and their "tension" assumed in the use configuration of the connector 10 -Position in which they are pressed against the respective conductor 11 i with a force corresponding to the spring preload, a relatively large spring preload stroke s f is available, which can be significantly greater than the clear height h of the interior 36 of the connector 10 according to Fig. 2, whereby a very precise specification of the force is possible with which the contact pins 26 i '- in the use configuration of the connector 10 - are pushed against the respective conductor tracks 11 i .
Für einen dem grundsätzlichem Aufbau nach anhand der Fig. 1 und 2 er läuterten Steckverbinder 10 geeignete Kontaktelemente 26 i können alterna tiv auch, wie der Detaildarstellung der Fig. 3b entnehmbar, ausgebildet sein, in der, der Einfachheit halber, lediglich ein solches Kontaktelement 26 i dar gestellt ist.For the basic design by reference to FIGS. 1 and 2 it läuterten connector 10 suitable contact elements 26 can i alterna tive as well as the detailed view of Fig. 3b removably be embodied, in which, for simplicity, only one such contact member 26 i is presented.
Das Kontaktelement gemäß Fig. 3b ist als ein im wesentlichen L-förmiger Federkontakt ausgebildet, der einen den Bodenblock 31 des Steckerteils 17 entlang einer rechtwinklig zu deren zueinander parallelen Begrenzungsflä chen 34 und 44 verlaufenden "Schenkel"-Achse 56 durchquerenden Veran kerungsschenkel 57 und einen stumpfwinklig, jedoch annähernd rechtwinklig von diesem ausgehenden Kontaktschenkel 58 hat, der in der Gebrauchs konfiguration des Steckverbinders 10 frei ein den Innenraum 36 zwischen dem Steckerteil 17 und dem mit den Leiterbahnen 11 i versehenen Kunst stoffkörper 12 hineinragt. Dieser "freie" Kontaktschenkel 58 hat einen bezüg lich der zu kontaktierenden Leiterbahn 11 i konvex gewölbten freien Endab schnitt 59, der durch die elastische Vorspannung des Federschenkels 58, unter der dieser in der Gebrauchskonfiguration des Steckverbinders 10 steht, mit definierter Kraft an die zu kontaktierende Leiterbahn 11 i gedrückt ist. Der Verankerungsschenkel 57 des Federkontakts 26 i gemäß Fig. 3b hat innerhalb des Bodenblocks 31 des Steckerteils 17 eine insgesamt U-förmige seitliche Abkröpfung 61, durch die der Federkontakt 26 i formschlüssig gegen Verrückungen entlang der Achse 56 sowie auch gegen ein Verdrehen um die Achse 56 gesichert ist. Die durch den Verankerungsschenkel 57 und den Kontaktschenkel 58 markierte Ebene ist, gesehen in der Gebrauchskonfigu ration des Steckverbinders 10, koplanar mit der senkrecht zum Kunst stoffkörper 12 verlaufenden Mittelebene 62 der jeweiligen Leiterbahn 11 i.The contact element according to Fig. 3b is formed as a substantially L-shaped spring contact, of a soil block 31 of the connector part 17 along a perpendicular to each other on their parallel Begrenzungsflä surfaces 34 and 44 extending "leg" axis 56 passing through Veran kerungsschenkel 57 and a obtuse-angled, but approximately at right angles from this outgoing contact leg 58 , which in the configuration of use of the connector 10 freely protrudes the interior 36 between the connector part 17 and the conductor 11 i provided with plastic body 12 . This "free" contact leg 58 has a bezüg Lich to be contacted conductor line 11 i convexly curved free Endab cut 59, which, to be contacted by the resilient bias of the spring leg 58, under which this is in the use configuration of the connector 10 with a defined force to the Conductor 11 i is pressed. The anchoring leg 57 of the spring contact 26 i according to FIG. 3b has an overall U-shaped lateral offset 61 within the base block 31 of the plug part 17 , by means of which the spring contact 26 i is form-fitting against displacements along the axis 56 and also against rotation about the axis 56 is secured. The level marked by the anchoring leg 57 and the contact leg 58 is seen in the usage configuration of the connector 10 , coplanar with the perpendicular to the plastic body 12 center plane 62 of the respective conductor 11 i .
Durch eine asymmetrische Gestaltung des Steckerteils 17 und des Sockel teils 16 bezüglich der Ebene 54, in der beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die zentralen Achsen 42 i oder die Längsachsen 56 der Kontaktele mente gemäß den Fig. 3a oder 3b verlaufen, z. B. durch eine an dem Stec kerteil 17 angeordnete Führungsrippe 63, die mit einer Führungsnut 64 des Sockelteils 16 in formschlüssigem Eingriff steht, ist sichergestellt, daß die Kontaktelemente 26 i und die mit diesen kontaktierenden Leiterbahnen 11 i stets in eindeutiger Zuordnung zueinander stehen.By an asymmetrical design of the connector part 17 and the base part 16 with respect to the plane 54 , in which in the embodiment shown in FIG. 2, the central axes 42 i or the longitudinal axes 56 of the Kontaktele elements according to FIGS . 3a or 3b, z. B. by a arranged on the Stec kerteil 17 guide rib 63 , which is in a positive engagement with a guide groove 64 of the base part 16 , it is ensured that the contact elements 26 i and the conductor tracks 11 i contacting them are always in clear association with one another.
Bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel sind die Rast- Ausnehmungen 19 1 und 19 2 an federnden Zungen 66 1 und 66 2 des Mantels 27 des Sockelteils 16 angeordnet, die durch schmale Schlitze 67 gegen die benachbarten Mantelbereiche abgesetzt sind und sich, an den Rastausneh mungen 18 1 und 18 2 vorbei so weit zum Sockelflansch 28 hin erstrecken, daß die Zungen 66 1 und 66 2 hinreichend elastisch ausweichen können, wenn das mit den Rastnasen 18 1 und 18 2 versehene Steckerteil 17 in das Sockel teil 16 eingesteckt wird. Sobald hierbei die etwa rechtwinklig vom Boden block 31 des Steckerteils 17 verlaufenden äußeren Querkanten der Rastna sen 18 1 und 18 2 in den Bereich der Rast-Ausenhmungen 19 1 und 19 2 gelan gen, schnellen die Rastzungen 66 1 und 66 2 in die in der Fig. 1 dargestellte Verankerungsposition zurück, in der die äußeren Querkanten 68 der Rast nasen 19 1 und 19 2 am oberen Querrand 69 der jeweiligen Rastausnehmung 19 1 bzw. 19 2, unter der durch den zusammengedrückten Dichtring 38 sowie der Kontaktelemente erzeugten Vorspannung stehend, abgestützt sind.In the exemplary embodiment chosen for explanation, the latching recesses 19 1 and 19 2 are arranged on resilient tongues 66 1 and 66 2 of the jacket 27 of the base part 16 , which are offset by narrow slots 67 against the adjacent jacket regions and are made on the latching recesses 18 1 and 18 2 extend so far towards the base flange 28 that the tongues 66 1 and 66 2 can dodge sufficiently elastically when the plug part 17 provided with the detents 18 1 and 18 2 is inserted into the base part 16 . As soon as the approximately rectangular from the bottom block 31 of the plug part 17 extending outer transverse edges of the Rastna sen 18 1 and 18 2 in the area of the locking recesses 19 1 and 19 2 gelan conditions, the locking tabs 66 1 and 66 2 in the in the Fig. 1 shown anchoring position back, in which the outer transverse edges 68 of the locking lugs 19 1 and 19 2 on the upper transverse edge 69 of the respective recess 19 1 and 19 2 , under the standing generated by the compressed sealing ring 38 and the contact elements, supported are.
Die Rastnasen 18 1 und 18 2 können, abweichend von der Darstellung der Fig. 2, so gestaltet sein, z. B. durch einen von innen nach außen flach abfallen den Verlauf ihrer äußeren Querkanten 68, daß durch die Vorspannung der federnden Zungen 66 1 und 66 2 eine das Steckerteil 17 zum Sockelflansch 28 hin "nach innen" gerichtete Kraft resultiert, durch die das Steckerteil 17 mit seiner Bodenfläche 34 zusätzlich in Anlage mit den radial nach innen wei senden inneren Bereich 28' des Sockelflansches 28 hin gedrängt wird. The locking lugs 18 1 and 18 2 can, in contrast to the illustration in FIG. 2, be designed such. B. by an inside out flat fall the course of their outer transverse edges 68 that results from the bias of the resilient tongues 66 1 and 66 2, the plug part 17 to the base flange 28 "inward" force by which the plug part 17th with its bottom surface 34 is additionally pushed into contact with the radially inward white inner region 28 'of the base flange 28 .
Der in der Fig. 4, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen sei, dargestellte Steckverbinder 10' unterscheidet sich von dem insbesondere anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten Steckverbinder 10, einschließlich der Gestaltungsva rianten der Kontaktelemente 26i gemäß den Fig. 3a und 3b, lediglich da durch, daß in den Bodenblock 31' seines Steckerteils 17' ein lediglich sche matisch angedeuteter, insgesamt mit 71 bezeichnete elektronischer Sensor integriert ist, dessen Versorgungs- und Signal-Anschlüsse innerhalb des An schlußraumes 47 des Steckerteils 17' angeordnet und über die Kontaktele mente 26 i des Steckverbinders 10' je einzeln mit den Leiterbahnen 11i elek trisch verbunden sind, die als Versorgungs-Leitungen und als Signal- Leiterpfade genutzt sind. Die Kontaktelemente 26i können hierbei in der Weise realisiert sein, wie anhand des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2 erläutert.The connector 10 'shown in FIG. 4, the details of which are now referred to, differs from the connector 10 explained in particular with reference to FIGS. 1 and 2, including the design variants of the contact elements 26 i according to FIGS . 3a and 3b, only because by that in the bottom block 31 'of its plug part 17 ' a only cal matically indicated, overall designated 71 electronic sensor is integrated, its supply and signal connections within the circuit space 47 to the plug part 17 'arranged and via the Kontaktele elements 26 i of the connector 10 'are each electrically connected to the conductor tracks 11 i, which are used as supply lines and as signal conductor paths. The contact elements 26 i can be implemented in such a way as explained using the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2.
Zum Zweck der Erläuterung, sei davon ausgegangen, daß der elektronische Sensor ein nach dem Prinzip der Laufzeitmessung von Ultraschall-Impulsen arbeitender Abstandssensor sei, der an der Innenseite eines als Stoßfänger eines Straßenfahrzeuges dienenden Kunststoffteils 12 angeordnet ist, an dessen Innenseite die Leiterbahnen 11 i aufgeprägt sind. Der elektronische Sensor 71 ragt mit seinem lediglich schematisch angedeuteten Sensorkopf 72 in eine komplementär gestaltete Öffnung 73 des Stoßfänger- Kunststoffteils 12 hinein und ist gegen deren Rand durch einen lediglich schematisch angedeuteten Dichtring 74 abgedichtet. Der Anschlußraum 47 des Steckverbinders 10', der bei dem geschilderten Einsatzfall in einem der Umgebungsatmosphäre ausgesetzten Außenbereich des Fahrzeuges ange ordnet ist, ist zum Schutz der Sensor-Kontakte mit einem isolierenden Kunststoff vergossen.For the purpose of the explanation, it should be assumed that the electronic sensor is a distance sensor which works on the principle of the transit time measurement of ultrasonic pulses and which is arranged on the inside of a plastic part 12 serving as a bumper of a road vehicle, on the inside of which the conductor tracks 11 i are impressed are. The electronic sensor 71 protrudes with its sensor head 72, which is only schematically indicated, into a complementarily designed opening 73 of the bumper plastic part 12 and is sealed against the edge thereof by a sealing ring 74, only schematically indicated. The connection space 47 of the connector 10 ', which is arranged in the described case in an exposed to the ambient atmosphere of the outside of the vehicle, is potted with an insulating plastic to protect the sensor contacts.
Es versteht sich, daß Steckverbinder 10 oder 10' auch für Anwendungsfälle geeignet sind, in denen die Leiterbahnen 11 i lediglich "einseitig" in den Kunststoffkörper 12 eingebettet, nicht jedoch auch durch eine Kunststoffolie abgedeckt sind.It goes without saying that plug connectors 10 or 10 'are also suitable for applications in which the conductor tracks 11 i are only embedded "on one side" in the plastic body 12 , but are not also covered by a plastic film.
Claims (5)
- a) ein aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehendes Sockel teil (16) vorgesehen ist, das einen begrenzten Bereich, inner halb dessen die zu kontaktierenden Leiterbahnen (11 i) isolati onsfrei sind, umschließt und gegen äußere Bereiche des Kunststoffteils (12), in denen die Leiterbahnen (11 i) in elektrisch isolierendes Material (12, 21) eingebettet sind, elektrisch isolie rend sowie gas- und flüssigkeitsdicht abgrenzt,
- b) ein in das Sockelteil (16) in definierter Orientierung einsteckba res Steckerteil (17; 17') vorgesehen ist, das den Leiterbahnen (11 i) je einzeln zugeordnete Kontaktelemente (26 i) hat,
- c) das Steckerteil durch kraft-formschlüssig wirkende Rastelemen te (18 1, 18 2, 19 1, 19 2) am Sockelteil (16) fixierbar ist und
- d) die Kontaktelemente im zusammengesteckten Zustand des Steckerteils (17; 17') und des am Kunststoffteil (12) fixierten Sockelteils (16) der Steckverbinder-Anordnung (10; 10'), unter einer elastischen Vorspannung stehend, mit definierter Kraft an die Leiterbahnen (11 i) angedrückt sind.
- a) an existing electrically insulating plastic base part ( 16 ) is provided, which encloses a limited area within which the conductors to be contacted ( 11 i ) are isolation-free and against outer areas of the plastic part ( 12 ) in which the Conductor tracks ( 11 i ) are embedded in electrically insulating material ( 12 , 21 ), electrically isolating and delimiting gas and liquid tight,
- b in a defined orientation einsteckba res plug part (17) in the base part (16); it is provided 17 '), which (11 i) each individually assigned to contact elements (26 i) has the conductor tracks,
- c) the plug part can be fixed to the base part ( 16 ) by means of non-positive locking elements ( 18 1 , 18 2 , 19 1 , 19 2 ) and
- d) the contact elements in the plugged-together state of the plug part ( 17 ; 17 ') and the base part ( 16 ) of the plug connector arrangement ( 10 ; 10 ') fixed to the plastic part ( 12 ), under an elastic pretension, with a defined force on the conductor tracks ( 11 i ) are pressed.
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