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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement zur Verwendung für einen
ein- oder mehrpoligen elektrischen Steckverbinder mit einem Kontaktträger aus
Isoliermaterial, der zumindest eine Reihe von Kontaktkammern enthält, in denen
mindestens ein Kontaktelement einbringbar ist, wobei das Kontaktelement
- – einen
Befestigungsabschnitt für
die Aufnahme einer elektrischen Leitung und
- – einen
kastenförmigen
Kontaktabschnitt sowie
- – eine
Rastlanze zeigt, die direkt oder indirekt mit der Kontaktkammer
verrastend zusammenwirkt.
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Aus
dem Stand der Technik sind Stecker zur Herstellung einer elektrischen
Steckverbindung bekannt. Sie umfassen im Wesentlichen ein Steckergehäuse und
einen von dem Steckergehäuse
aufgenommenen Kontaktträger.
Der Kontaktträger
weist Kontaktkammern auf, die mit Kontaktelementen bestückbar sind.
Um ein ungewolltes Entfernen der Kontakte aus den Kontaktkammern
zu vermeiden, verrasten die Kontakte in den Kontaktkammern. Dies geschieht
vielfach durch eine aus dem Kontakt vorspringende Rastlanze, die
beim Einführen
des Kontaktelements in die Kontaktkammer zusammengedrückt wird
und in der Endposition des Kontakts innerhalb der Kontaktkammer
aufspringt und dann in einem Hinterschnitt verrastet. In der Regel
hat die Rastlanze eine relativ schmale Form, die aus dem Kontaktelement
ausgestellt wird.
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So
ist auch aus
DE 36
00 456 A1 ein elektrisches Kontaktelement zur Aufnahme
in einer Kontaktkammer bekannt. Hierbei weist ein Bereich des Kontaktelements
ein Rastmittel auf, das ein Verrasten des Kontaktelements innerhalb
der Kontaktkammer ermöglicht.
Beim Bestücken
einer Steckverbindung mit Kontaktelementen wird das jeweilige Rastmittel
zusammengedrückt,
während
das Kontaktelement in die Kontaktkammer eingeführt wird. Dabei wird das Kontaktelement
zunächst
durch eine üblicherweise
vorgesehene Dichtmatte gesteckt, bevor das Kontaktelement in die
Kontaktkammer vollständig
eingeschoben wird und die gewünschte
Endposition erreicht, bei der entweder federgestützt oder aufgrund eines Schiebeelements
das Rastmittel aufspringt und in einer Hinterschneidung verrastet.
Das Rastmittel, welches als Rastlanze ausgebildet ist, hat hierbei
eine relativ schmale, spitz ausgebildete Form, die aus dem Kontaktelement
ausgestellt wird.
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Nachteile des Standes
der Technik
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Insbesondere
Kontaktelemente mit Rastlanzen der aus dem Stand der Technik bekannten
Bauart haben den Nachteil, dass diese durch ihre spitz ausgebildete
Form, die üblicherweise
aus Gummi ausgeführte
Dichtmatte eines Steckverbinders beim Bestücken des Steckverbinders und
insbesondere beim Demontieren des Kontaktelements leicht beschädigen. Dies
führt wiederum
dazu, dass der Steckverbinder nicht fluiddicht ausgeführt ist
und damit die Funktion des Steckverbinders möglicherweise beeinträchtigt wird.
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Weiterhin
besteht für
den Kabelkonfektionär ein
Nachteil darin, dass sich in einem Bündel von Kabeln mit angeschlagenen
Kontaktelementen die Kontaktelemente mit ihren einzelnen Rastlanzen
leicht verhaken. Dies führt
wiederum dazu, dass mehr Zeit aufgewendet werden muss, um die nicht
gewollte Verbindung zwischen den einzelnen Kontaktelementen aufzulösen.
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Weiterhin
besteht die Gefahr darin, dass bei dem Auflösen die Rastlanzen verbiegen
oder abbrechen, so dass eine Verrastung innerhalb der Kontaktkammer,
wie es an sich gewünscht
ist, nicht mehr möglich
ist.
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Sofern
sogenannte Clean-Body-Kontaktelemente verwendet werden, weisen diese
gemäß dem Stand
der Technik den Nachteil auf, dass diese sehr geringe Verrastkräfte innerhalb
der Kontaktkammern zeigen. Weiterhin nimmt aufgrund der Relaxation
einer aus Kunststoff gefertigten Rastlanze die Rastkraft noch zusätzlich ab.
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Zudem
sind die Rastlanzen innerhalb des Gehäuses meist fertigungstechnisch
schwierig ausgestaltet, andererseits aufgrund der Unzugänglichkeit
im Steckgehäuse
nur mit hohen Aufwendungen einer Endprüfung zu unterziehen.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, zumindest einen der vorstehenden Nachteile
der derart ausgebildeten Kontaktelemente zu vermeiden.
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Lösung der Aufgabe
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Der
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass die Verrastung des
Kontaktelements mit der Kontaktkammer im eingeführten Zustand in die Kontaktkammer
durch einen Teil des Kontaktelements hergestellt wird, wobei jedoch
im noch nicht eingeführten
Zustand in die Kontaktkammer der Körper des Kontaktelements eine
glatte Außengeometrie
aufweist.
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Die
Lösung
der Aufgabe besteht darin, dass die Rastlanze im Wesentlichen ein
Kopfelement umfasst, das auf der, der Kontaktkammer abgewandten Seite
des Kontaktelements angeordnet ist und quer zur Steckrichtung verschiebbar
ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung weist zumindest den Vorteil auf, dass sie die an sich
vorteilhaften Eigenschaften einer Verriegelung mit einer Rastlanze
(Verrastung über
ein dauerelastisches Metallteil an dem Kontaktelement) mit denen
der Clean-Body-Konstruktion (glatte Außengeometrie des Kontakts ohne
vorspringende Teile) vereinigt.
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Zudem
erweist es sich von Vorteil, dass die erfindungsgemäß ausgestalteten
Kontaktelemente auf sehr einfache Art und Weise konfektionierbar sind,
da vermieden wird, dass diese sich ineinander verhaken und damit
der Kabelkonfektionär
direkt mit der Kontaktierung bzw. dem Einführen der Kontaktelemente in
die Kontaktkammern beginnen kann.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung weist vorteilhafterweise eine Rastlanze auf, die aus
einem dauerelastischen Metallteil besteht. Sie ist derart ausgebildet,
dass sie bevorzugt ein einstückiges
Teil mit dem übrigen
Kontaktelement bildet. Dadurch wird vermieden, dass insbesondere,
wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, Ermüdungs- oder
Relaxationserscheinungen für
Kunststoffteile eintreten.
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Die
Rastlanze für
das Kontaktelement ist derart ausgebildet, dass im eingeführten Zustand
innerhalb der Kontaktkammer das Kopfelement der Rastlanze einen
definierten Freiraum freigibt, in den eine Sekundärverriegelung
des Steckverbinders einführbar
ist. Sofern die Verriegelung durch die Rastlanze nicht innerhalb
der Kontaktkammer erfolgt ist, so wird dieser Freiraum nicht freigegeben,
und die Sekundärverriegelung
lässt sich
nicht in ihre verriegelte Position überführen. Dies bringt den Vorteil
mit sich, dass auf sehr einfache Art und Weise eine Endprüfung vorgenommen
werden kann, ob die Rastverbindung, herbeigeführt durch die Rastlanze mit
der Kontaktkammer, funktionsgerecht ausgeführt worden ist.
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Ferner
weist die Erfindung den Vorteil auf, dass die Kontaktkammer zur
Aufnahme des erfindungsgemäßen Kontaktelements
einfach auszugestalten ist. Sie weist innerhalb der Kontaktkammer eine
Rippe auf, die von einer Nut, die in dem Kontaktelement vorgesehen
ist, umfasst wird. Die Rippe erstreckt sich über einen Teil der Längserstreckung
der Kontaktkammer und bildet eine Rampe, auf der das Kopfelement
abgleitet. Die Rampe ist vorteilhafterweise bereits vor einer in
der Kontaktkammer vorgesehenen Hinterschneidung vorgesehen. Dies
bewirkt, dass das Kopfelement bereits vor Erreichen dieser Hinterschneidung
gegen die Wandung der Kontaktkammer gedrückt wird, derart, dass vorteilhafterweise
die Seitenwandungen des Kontaktelements ausbeulen und dadurch eine
federnde Vorspannung für
das Kopfelement entsteht. Durch diese federnde Vorspannung schnappt
das Kopfelement bei Erreichen der Hinterschneidung in diese hinein und
verrastet dort. Aufgrund der gegenüber der Hinterschneidung liegenden
Rippe kann das Kopfelement in seine Ursprungslage nicht mehr zurück.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Beschreibungen,
den Ansprüchen
sowie den Zeichnungen hervor.
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Zeichnungen
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Es
zeigen:
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1 Eine
Aufsicht auf ein schematisch dargestelltes Kontaktelement mit einer
Rastlanze;
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2 einen
Schnitt durch das Kontaktelement gemäß 1 entlang
einer Linie II-II;
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3 einen
Schnitt durch das Kontaktelement gemäß 1 entlang
einer Linie III-III;
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4A–C eine
schematische Darstellung der Einführung des erfindungsgemäßen Kontaktelements
gemäß 1 in
eine Kontaktkammer und Darstellung der Verrastung innerhalb der
Kontaktkammer, in Einzelschritten;
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5A–B eine
schematische Schnittdarstellung durch eine Kontaktkammer mit dem
eingeführten
Kontaktelement gemäß 1 mit
einer geöffneten
und geschlossenen Sekundärverriegelungsstellung;
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6 eine
Draufsicht auf eine alternative erfindungsgemäße Ausführung eines Kontaktelements.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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In 1 ist
schematisch ein Kontaktelement 1 dargestellt. Das Kontaktelement 1 besteht
aus einem Kontaktbereich 2 und einem in den Figuren nicht näher dargestellten
Befestigungsbereich, an den eine elektrische Leitung anschlagbar
ist. Der Kontaktbereich 2 ist im Querschnitt, so wie es
in den 2 und 3 dargestellt ist, kastenförmig ausgebildet
und weist an seinem einen Ende 3 eine Öffnung auf, die dazu dient,
einen Gegenkontakt in der Ausführung
eines sogenannten Messers aufzunehmen, um eine elektrische Steckverbindung
zwischen einem Stecker und einem Gegenstecker herzustellen. Aus
Gründen
einer vereinfachten Darstellung ist der Innenbereich des Kontaktteils,
in dem die eigentliche Verbindung zum Messer über beispielsweise Kontaktlamellen
stattfindet, nicht dargestellt.
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Die
Darstellung der Figuren beschränkt
sich ausschließlich
auf die erfindungswesentlichen Punkte.
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Der
Kontaktbereich 2 umfasst ferner die erfindungsgemäß ausgebildete
Rastlanze 4 und eine in dem Kontaktbereich 2 angeordnete
Nut 5 (2). Die Rastlanze 4 ist
als Teil des Kontaktelements 1 ausgebildet und hieran zungenartig
angelenkt. Zwei parallel zueinander verlaufende Schlitze 6 führen dazu,
dass die Rastlanze 4 zumindest in Pfeilrichtung 7 gemäß 2 bewegbar
ist. Ferner umfasst die Rastlanze 4 ein Kopfelement 8,
das bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel quadratisch
ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass das Kopfelement 8 in seinen äußeren Abmessungen immer dem übrigen Kontaktbereich 2 des
Kontaktelements 1 entspricht, so dass keine überstehenden
Elemente beim Einführen
des Kontaktelements 1 in eine Kontaktkammer stören. Dadurch
wird erfindungsgemäß erreicht,
dass das Kontaktelement 1, so wie es in den 2 bis 3 dargestellt
ist, beim Einführen
in eine Kontaktkammer eine glatte Außenkontur aufweist, obwohl
es eine mit der Kontaktkammer zusammenwirkende Rastlanze enthält.
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In 4 ist
in drei Darstellungen (A, B und C) das schrittweise Einführen des
erfindungsgemäßen Kontaktelements 1 gemäß 1 bis 3 dargestellt.
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Das
erfindungsgemäß ausgebildete
Kontaktelement 1 gemäß Darstellung
A wird in seinem sogenannten Ausgangszustand, bei dem die Außenkontur der
Rastlanze 4 mit der Außenkontur
des übrigen Kontaktelements 1 abschließt, in eine
Kontaktkammer 9 in Richtung des Pfeils S eingeführt. Die
Kontaktkammer 9 ist derart gebildet, dass sie eine lichte Weite 10 aufweist,
die geringfügig
größer ist,
als die Breite 11 des Kontaktelements 1 gemäß 1.
Ferner weist die Kontaktkammer 9 zumindest in einem Teilbereich
eine Rippe 12 auf, die in dem hier dargestellten Zustand
mit der auch in 2 dargestellten Nut 5 des
Kontaktelements 1 zusammenwirkt. Das Kontaktelement 1 wird
soweit in Richtung des Pfeils S in die Kontaktkammer 9 eingeführt, bis
das Kopfelement 8 den in Richtung des Pfeils S beginnenden Anfang
der Rippe 12 kontaktiert.
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Da
das Kopfelement 8, wie es auch in 3 dargestellt
ist, vollflächig
ausgebildet ist und damit die Nut 5 des übrigen Kontaktelements 1 überdeckt, wird
durch eine rampenartige Ausbildung 13 der Rippe 12 innerhalb
der Kontaktkammer 9 bewirkt, dass das Kopfelement 8 der
Rastlanze 4 in Pfeilrichtung 7 bewegt wird (in
Darstellung BI gezeigt), während das Kontaktelement 1 weiter
in Richtung des Pfeils S geführt
wird.
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Bevorzugt
ist die rampenartige Ausbildung 13 innerhalb der Kontaktkammer 9 derart
angeordnet, dass die Auslenkung der Rastlan ze 4 bereits
zu dem Zeitpunkt geschieht, bevor die Rastlanze 4 eine innerhalb
der Kontaktkammer 9 vorgesehene Hinterschneidung 14 erreicht.
Dies führt
zur erhöhten
Verrastsicherheit, wobei allerdings notwendig ist, dass das Auslenken
der Rastlanze 4 in Pfeilrichtung 7 derart erfolgt,
dass insbesondere in dem Übergangsbereich,
in dem die Rastlanze 4 noch auf der Innenwandung der Kontaktkammer 9 vor
Eindringen in die Hinterschneidung 14 entlang gleitet,
eine mechanische Spannung auf das Kontaktelement 1 wirkt.
Diese wird derart bemerkbar, dass durch Ausbeulen der Seitenwände der
Rastlanze 4 die mechanische Spannung aufgenommen wird (in
Darstellung BII gezeigt). In diesem Fall
kann es vorteilhafterweise auch sinnvoll sein, einen entsprechenden
seitlichen Freiraum in dem Bereich 15 gemäß 4 vorzusehen.
Durch die mechanische Auslegung des Kontaktelements 1 ist sicherzustellen,
dass die in den ausgebeulten Seitenwänden gespeicherte elastische
Energie größer ist als
die Verformungsenergie der Rastlanze 4, so dass diese tatsächlich ausklappt,
sobald nach dem Passieren der Hinterschneidung 14 die Möglichkeit
dazu besteht (Darstellung C).
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Ferner
ist in 4, Darstellung C sowie in 5 die Verwendung
einer Sekundärverriegelung 16 sowie
das Zusammenwirken der Sekundärverriegelung 16 mit
dem bereits in der Hinterschneidung 14 angeordneten Kontaktelement 1 dargestellt. 5 (Darstellung
A und B) zeigt eine Draufsicht auf das Kopfelement 8, verrastet
hinter der Hinterschneidung 14 und die Sekundärverriegelung 16,
einmal in geöffneter
Stellung (Darstellung A) und in geschlossener Stellung (Darstellung
B).
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Wird
die Sekundärverriegelung 16 gemäß 4 Darstellung
C und 5 Darstellung A über eine Verschiebeplatte 17,
die senkrecht zur Pfeilrichtung S verschieblich gelagert ist, durchgeführt und die
Sekundärverriegelungsebene
in den Bereich von Hinterschneidung 14 und Rastlanze 4 gelegt,
so ergibt sich durch einen Bereich 18, der durch die Verschiebung
des Kopfelements 8 der Rastlanze 4 frei wird,
die Möglichkeit,
die Verschiebeplatte 17 an dieser Stelle einzuführen.
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Dies
bringt den Vorteil mit sich, dass die Sekundärverriegelung 16 neben
der Verriegelung auch Kontrollfunktionen für die korrekte Ausführung der Primärverriegelung
innerhalb der Kontaktkammer 9 bildet.
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In 5 ist
die Darstellung der Verschiebeplatte 17 der Sekundärverriegelung 16 dargestellt, wobei
zu entnehmen ist, dass durch Verschieben der Verschiebeplatte 17 in
Pfeilrichtung 19 der Bereich 18 entsprechend durch
die Verschiebeplatte 17 belegt wird und auf der Oberfläche des
Kontaktelements 1 zur Anlage gelangt, so dass durch den
Gegenstecker wirkende Steckkräfte
nicht zur Verschiebung des Kontaktelements 1 innerhalb
der Kontaktkammer 9 führen.
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Sofern
eine Demontage des Kontaktelements 1 vorgesehen ist, ist
in 6 eine alternative Darstellung des Kontaktelements 1' abgebildet.
Es unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
dadurch, dass das Kopfelement 8' eine Anlaufschräge 21 aufweist,
die eine entsprechende Ausbildung für die Demontage ergeben soll. Dadurch
wird erreicht, dass die Dichtmatte, die in der Regel aus Gummi besteht,
wenig beschädigt wird, und
es wird ebenfalls erreicht, dass an sich die scharfen Kanten des
Blechbiegeteils, wie sie beispielsweise im Bereich 20 entstehen,
dadurch abgedeckt werden.
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Insbesondere
durch die Ausbildung der Rastlanze 4 als einstückiges Teil,
das mit dem übrigen
Kontaktelement 1, 1' verbunden
ist, wird durch Zusammenwirken mit einer Rippe 12 innerhalb
der Kontaktkammer 9 erreicht, dass eine nicht federnde Rastlanze 4 zur
Primärverriegelung
eines Kontaktelements 1 innerhalb einer Kontaktkammer 9 auszubilden
ist. Zudem ergibt die erfindungsgemäße Ausbildung die Möglichkeit,
gleichzeitig eine Sekundärverriegelung 16 vorzusehen,
die neben der Verriegelung auch Kontrollfunktionen für die korrekte
Ausführung der
Primärverriegelung
innerhalb der Kontaktkammer 9 bildet.