DE19610958C2 - Mehrpoliger Steckverbinder mit Zugfederanschlüssen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Steckverbinder mit Zugfederanschlüssen für elektrische Leiter, pro Anschlußplatz bestehend aus je einer Stromschiene, deren eines Ende korrespondierenden Kontaktelementen steckbar zugeordnet und an derem anderen Ende eine Zugfeder zum Befestigen des Leiters angeordnet ist, wo­ bei ein vormontierter Verband aus zugeordneter Zugfeder und Stromschiene in je eine Aufnahmetasche eines alle Anschlußplätze des Steckverbinders umgreifenden Gehäuses, bestehend aus einem Unterteil und einem Deckelteil, positioniert ein­ steckbar ist.

Derartige mehrpolige Steckverbinder sind aus DE 43 19 018 C1 und DE 93 12 380.9 U1 bekannt. Bei den vorbekannten mehrpoligen Steckverbindern sind jeweils im Unterteil des Gehäuses alle wesentlichen Positionier- und Haltefunk­ tionen zugeordnet. Der vormontierte Verband aus Zugfeder und Stromschiene wird für sich genommen zunächst mit einer im wesentlichen linearen Einführbewegung in das als Klemmkörperaufnahme ausgebildete Unterteil des Gehäuses eingeführt. Da­ nach wird in einem weiteren Montagevorgang das Deckelteil aufgesetzt. Neben der Funktion des Verschließens der Montageöffnung werden nur untergeordnete Klemmfunktionen durch Konturformen des Deckels realisiert. Diese Ausgestaltung bedingt für den filigranen und aus kompliziert gebogenen Blechabschnitten beste­ henden Verband aus Stromschiene und Zugfeder einen sehr langen Montageweg, während in dem zweiten Montageschritt dann nur noch das Deckelteil aufgesetzt und mit dem Gehäuse verrastet werden muß.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bestücken eines alle An­ schlußplätze eines mehrpoligen Steckverbinders umgreifenden Gehäuses mit An­ schlüssen für elektrische Leiter.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrpoligen Steckver­ binder der gattungsgemäßen Art sowie ein Bestückungsverfahren für das Gehäuse eines derartigen Steckverbinders vorzuschlagen, um damit eine wesentliche Verein­ fachung einer automatisierten Montage zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Lösung bezüglich des mehrpoligen Steckverbinders ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Die erfindungsgemäße Lösung bezüglich des Verfahrens ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptverfahrensanspruches.

Dank der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann nunmehr das Deckelteil eine zen­ trale Funktion schon bei der Montage des Verbandes aus Stromschiene und Zugfe­ der übernehmen, da dieser Verband schon während der Montage im Deckel unter­ gebracht und in diesem gehalten und positioniert werden kann. Es ergibt sich somit während der Montage ein weiterer Verband aus Deckelteil, Stromschiene und Zugfe­ der. Insbesondere wird dabei die Handhabung des beschädigungsgefährdeten Ver­ bandes aus Stromschiene und Zugfeder stark vereinfacht, da insoweit nur noch eine kurze Montagebewegung beim Einstecken in das Deckelteil durchzuführen ist und dann der so gebildete Gesamtverband in einer weiteren relativ kurzen Montagebe­ wegung in das Unterteil eingebracht werden kann. Die Montage läßt sich in einem einheitlichen Montageschritt durchführen, was zu einer wesentlichen Vereinfachung bei der Fertigung derartiger Steckverbinder führt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Stromschiene beidseitig wesentlich breiter als die Zugfeder, so daß der Verband aus Zugfeder und Stromschiene durch Ein­ stecken der Stromschiene in seitliche Nuten der Aufnahmetasche positionierbar ist. Hierdurch wird eine sichere Abstützung der Stromschiene und damit der an ihr ange­ ordneten Zugfeder in der Aufnahmetasche erreicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind an dem Verband aus Stromschiene und Zugfeder Formelemente vorgesehen, die den Verband gegen Ver­ schieben in Wirkrichtung aufgrund von Steck- und Ziehkräften lagesicherbar ausge­ stalten, wobei vorzugsweise Verkröpfungen der Stromschiene oder Anlageflächen durch den das steckkontaktseitige Ende der Stromschiene bildenden Kontaktkastens hierfür vorgesehen sind. Hierdurch ist eine Verlagerung des vormontierten Verban­ des aus Stromschiene und Zugfeder aufgrund von Einsteckbewegungen in den Kontaktkasten oder Betätigungskräften bei der Betätigung der Zugfeder ausge­ schlossen. Vorzugsweise befinden sich derartige Formelemente auch nahe der Trennebene des Gehäuses zwischen Deckelteil und Unterteil, wodurch die Montage beim Zusammenfügen von Deckelteil und Unterteil verbessert wird.

Auch die Enden der Stromschiene weisen in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung derartige Formelemente zur Positionierung und Festlegung auf, die mit innenseitig der Aufnahmetasche angeordneten Deckelteilelementen korrespondieren und damit eine weitere Lagefixierung innerhalb der Aufnahmetasche hauptsächlich in Längser­ streckung der Stromschiene erlauben.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung weisen die Zugfeder, die Stromschiene und die Aufnahmetasche des Deckelteiles miteinander korrespondierende Formschrägen und Positionierelemente auf, durch die das Einstecken in die Aufnahmetasche stark vereinfacht wird. Dies erhöht auch die Sicherheit der automatischen Montage.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung weisen das Deckelteil und das Unterteil miteinander korrespondierende Verrastungskonturen auf, die beim Fügen miteinan­ der wechselwirken und diese beiden Teile sicher aneinander festlegen. Nach dem Fügen von Deckelteil und Unterteil ist der eingesteckte Verband aus Zugfeder und Stromschiene derart gehalten, daß nur noch die Zugfeder bestimmungsgemäß ela­ stisch bewegbar ist.

Die Zugfeder ist zweckmäßig an der Stromschiene beim Vormontieren des Verban­ des derart angeordnet, daß die Zugfeder formschlüssig gegen Verschieben auf der Stromschiene, beispielsweise mittels einer Aussparung der Stromschiene zum Einra­ sten der Feder, abgestützt ist.

Durch das zweckmäßige Vorsehen von Anschlägen an dem Verband aus Strom­ schiene und Zugfeder selbst ist eine Überdehnung der Zugfeder durch unsachge­ mäße Betätigung auch ohne innen liegende Teile innerhalb des Bogens der Zugfeder erzielbar, wodurch insbesondere die Betätigung der Zugfeder parallel oder auch in Richtung von im wesentlichen 90° zur Haupterstreckung der Stromschiene möglich ist. Zusätzlich kann eine Tasche zum Durchtreten des Betätigungswerkzeuges in die Zugfederverbindung vorgesehen sein, die einen Einsteckanschlag und eine Verdreh­ sicherung für das Betätigungswerkzeug bildet und ein Hebeln des Betätigungswerk­ zeuges verhindert.

Hinsichtlich des Verfahrens zum Bestücken eines alle Anschlußstellen eines mehrpo­ ligen Steckverbinders umgreifenden Gehäuses wird erfindungsgemäß vorgeschla­ gen, je einen vormontierten Verband aus Zugfeder und Stromschiene in für jeden Anschlußplatz vorgesehene Aufnahmetaschen des Deckelteiles einzustecken, den vormontierten Verband aus Zugfeder und Stromschiene in jeder Aufnahmetasche beim Einstecken durch Formelemente des Deckelteiles zu positionieren und dann durch Fügen von Unterteil und Deckelteil festzulegen.

In zweckmäßiger Ausgestaltung kann das erfindugnsgemäße Verfahren mit einfa­ chen, vorzugsweise linearen Fügebewegungen durchgeführt werden.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Steckverbinder werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen mehrpoligen Steckverbinder in doppelreihiger Ausführung, an­ geordnet an einer Stiftleiste,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Verbandes aus Stromschiene und Zugfeder sowie Kontaktkasten,

Fig. 3 einen Detailausschnitt zur Anordnung von Zugfeder und Strom­ schiene,

Fig. 4 den Steckverbinder nach Fig. 1 mit einer anderen Anordnung des Verbandes aus Stromschiene und Zugfeder,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Deckelteiles der Ausführung nach Fig. 4 mit einseitig bestücktem Verband aus Stromschiene und Zugfeder.

Der in Fig. 1 dargestellte Steckverbinder ist in bekannter Weise an einer Stiftleiste 12 angeordnet, deren Stifte 13 jeweils in den Kontaktkasten 6, der an der Strom­ schiene 4 gebildet ist, einsteckbar sind. Das Unterteil 2 des Gehäuses 1 des Steck­ verbinders ist dabei auf der dem Kontaktkasten 6 zugeordneten Seite in bekannter Weise in die Stiftleiste 12 einsteckbar.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine doppelreihige Ausgestaltung des Ge­ häuses 1 vorgesehen. In Abwandlung hierzu kann auch eine einreihige Ausgestal­ tung vorgesehen sein. Der vormontierte Verband aus Stromschiene 4 und Zugfeder 5 kann in das Deckelteil 3 des Gehäuses 1 haltend und vorpositionierend eingesteckt werden. Das Deckelteil 3 bildet hierzu vertiefte Aufnahmetaschen 15, in die der Ver­ band aus Stromschiene 4 und Zugfeder 5 durch die dem Unterteil 2 zugeordnete Öff­ nung des Deckelteils 3 einsteckbar sind. Die in den Kontaktkasten 6 eintretenden Stifte 13 der Stiftleiste 12 sind in nicht näher erläuterter Weise beispielsweise an einer Platine 21 angeordnet. Aufgrund der doppelreihigen Anordnung der Anschluß­ plätze des Steckverbinders sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei Aufnah­ metaschen 15 gebildet, die durch eine Trennwand 22 gegeneinander abgetrennt sind. Die Trennwand 22 weist Absätze 25 nahe der Öffnung des Deckelteiles 3 auf, die eine Verengung der Einstecköffnung der Aufnahmetasche 15 bewirken. Hierdurch ist ein Einstecken des Verbandes aus Stromschiene 4 und Zugfeder 5 nur dann mög­ lich, wenn die Zugfeder 5 während des Montagevorganges verformt wird. Die Zugfe­ der 5 benötigt dann senkrecht zur Einsteckrichtung weniger Querschnittsfläche und kann den Absatz 25 der Trennwand 22 passieren. Zur Führung des Verbandes aus Zugfeder 5 und Stromschiene 4 ist eine Führungsnut 11 in nachstehend noch be­ schriebener Weise vorgesehen, die mit der die Zugfeder 5 seitlich überragenden Stromschiene wechselwirkt. Hierdurch ist eine geführte Einsteckbewegung des Ver­ bandes aus Stromschiene 4 und Zugfeder 5 möglich. Das zugfederseitige Ende der Stromschiene 4 wird mit einem ersten Positionierelement 19 in eine am Deckelteil 3 angeordnete Einstecköffnung 20 eingeführt, wodurch eine in Einsteckrichtung wir­ kende Positionierung des Verbandes aus Stromschiene 4 und Zugfeder 5 erreicht ist. Anschließend werden das Deckelteil 3 und das Unterteil 2 so miteinander gefügt, daß die Verrastungskonturen 9 des Deckelteiles 3 und die entsprechenden Verrastungs­ konturen 10 des Unterteiles 2 miteinander in Eingriff geraten. Ein dem Kontaktkasten 6 zugewandt liegender verkröpfter Abschnitt wirkt als zweites Positionierelement 19 der Stromschiene 4. Damit wirken zugeordnete Absätze 18 des Unterteiles 4 zu­ sammen und legen den Verband aus Stromschiene 4 und Zugfeder 5 positioniert fest. Ferner greift eine Trennwand des Unterteiles 2 in die Einstecköffnung 24 der Trennwand 22 des Deckelteiles 3 ein. Nach der kompletten Montage ist die Zugfeder 5 in eine als ausgelenkte Stellung 14 bezeichnete Lage zu verbringen, so daß ein Leiter durch die Einstecköffnung 17 in das Fenster 7 der Zugfeder 5 einsteckbar und an der Stromseite 4 unterseitig anklemmbar ist.

In Fig. 3 ist die Herstellung des vormontierten Verbandes aus Zugfeder 5 und Stromschiene 4 illustriert. Eine in ihrem Aufbau bekannte Zugfeder 5 wird auf eine mit verschiedenen Verkröpfungen versehene Stromschiene 4 derart aufgesteckt, daß das Fenster 7 der Zugfeder in ihrer ausgelenkten Verformungsstellung 14 über den als erstes Positionierelement 19 ausgebildeten Endbereich der Stromschiene 4 ge­ steckt wird, wobei die Aufsteckbewegung in Längsrichtung der Stromschiene verläuft. In der Stromschiene ist eine keilförmig ausgebildete Aussparung 8 angeordnet, in die das der Stromschiene 4 im wesentlichen parallel zugeordnete Ende der Zugfeder 5 einlegbar ist. Aufgrund der Federwirkung der bogenförmig gekrümmten Zugfeder 5 wird das der Stromschiene 4 zugeordnete Ende der Zugfeder 5 kraftschlüssig in die Aussparung 8 hineingedrückt, wobei aufgrund der Formgebung die Aussparung 8 ein Verrutschen der Zugfeder 5 in Längsrichtung der Stromschiene 4 verhindert. Der derart kraftschlüssig aneinander gehaltene Verband aus Stromschiene 4 und Zugfe­ der 5 ist damit für die Montage in das Deckelteil 3 des Gehäuses 1 vorbereitet.

In der perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 2 ist nochmals der gesamte Ver­ band aus Zugfeder 5 und Stromschiene 4 sowie der in Verlängerung der Strom­ schiene 4 vorgesehene Kontaktkasten 6 mit den Steckkontakten dargestellt. Zu se­ hen ist die Abbildung der Stromschiene 4 im Bereich des zugfederseitigen Endes der Stromschiene als Positionierelement 19 zum Eingriff in die Einstecköffnung 20 des Deckelteiles 3. Auf der dem Kontaktkasten 6 zugeordneten Seite der Stromschiene 4 ist das weitere Positionierelement 19 zu erkennen, das mit den Absätzen 18 des Unterteiles 2 des Gehäuses 1 zusammenwirkt. Der oberseitig gelegene Bügel der Zugfeder 5 kann bei Verformung die hier oberseitig dargestellte Öffnung fensterartig auch unterhalb der Stromschiene 4 freigeben, wobei in diese fensterartige Öffnung 7 dann ein Leiter eingesteckt werden kann.

In den Fig. 4 und 5 ist eine Variante der Festlegung des Verbandes aus Zugfeder 5 und Stromschiene 4 dargestellt. Hierbei ist auf dem zugfederseitigen Ende der Stromschiene 4 das Positionierelement 19 in Form einer Abbiegung ausgebildet, die sich gegenüber einer Einstecköffnung 30 des Deckelteiles 3 abstützt, wobei es sich um eine kraftschlüssige Abstützung handelt. Verändert sind auch die Führungsnuten 11 der Aufnahmetasche 15, die mit Einführungsschrägen 26 für eine erleichterte Po­ sitionier- und Steckbewegung des Verbandes aus Stromschiene 4 und Zugfeder 5 geeignet sind, wie insbesondere aus Fig. 7, obere Hälfte, ersichtlich. Die Führungs­ nut geht hierbei von einem weiten Querschnitt in der Nähe der steckkontaktseitigen Öffnung des Deckelteiles 3 in einen schmalen Nutbereich über, der die seitlich über die Zugfeder 5 überstehenden Teile der Stromschiene 4 halternd aufnimmt und fixiert. Hierdurch ist die Zugfeder 5 frei in der Aufnahmetasche 15 verformbar ange­ ordnet, so daß nach entsprechender Verformung ein Leiter durch die Öffnung 17 in das Fenster 7 der Zugfeder 5 eingesteckt werden kann. Durch die Anordnung der seitlichen Überstände der Stromschiene 4 in der Führungsnut 11 wird gleichzeitig das zugfederseitige Ende der Stromschiene 4 in Form eines Positionierelementes 19 in die entsprechende Einstecköffnung 20 eingepreßt, wodurch sich ebenfalls eine Be­ grenzung der Einsteckbewegung einstellt.

Es ist ferner ersichtlich, daß sich der Kontaktkasten 6 an seinem zugfederseitigen Ende in der Nähe der Einstecköffnung 24 an der Trennwand 22 zwischen den beiden Aufnahmetaschen 15 abstützt, damit eine gute Kraftübertragung bei der Steckbewe­ gung auf die Kontaktstifte 13 gewährleistet ist. Ferner ist durch eine Anschlagtasche 27, die durch eine entsprechende Gehäusekontur des Deckelteiles 3 gebildet ist, ein in den Figuren nur angedeutetes Betätigungswerkzeug derart innerhalb der Ein­ stecköffnung positionierbar, daß eine Überdehnung der Zugfeder 5 nicht erfolgen kann. Dieses Betätigungswerkzeug kann durch die Einstecköffnung 16 eingesteckt werden und schlägt in Einsteckrichtung in der Anschlagtasche 27 an. Durch eine Nase an der Anschlagtasche 27 ist ein Verschieben des Betätigungswerkzeuges in Richtung stärkerer Verformung der Zugfeder 5 sicher verhindert. Die seitlichen Begrenzungswände der Trennwand 22 sind als Führungsschrägen 28 ausgebildet, an denen entlang das Betätigungswerkzeug beim Einstecken gleiten kann, um sicher die Anschlagtasche 27 zu erreichen.

Claims (16)

1. Mehrpoliger Steckverbinder mit Zugfederanschlüssen für elektrische Leiter, pro Anschlußplatz bestehend aus je einer Stromschiene (4), deren eines Ende korrespondierenden Kontaktelementen (13) steckbar zugeordnet und an deren anderem Ende eine Zugfeder (5) zum Befestigen des Leiters angeordnet ist, wobei ein vormontierter Verband aus zugeordneter Zugfeder (5) und Strom­ schiene (4) in je eine Aufnahmetasche (15) eines alle Anschlußplätze des Steckverbinders umgreifenden Gehäuses (1), bestehend aus einem Unterteil (2) und einem Deckelteil (3), positioniert einsteckbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Deckelteil (3) teilweise die Aufnahmetasche (15) gebildet ist und daß Formelemente (11, 20) im Deckelteil so angeordnet sind, daß der Verband aus Zugfeder (5) und Stromschiene (4) bereichsweise haltend und positionierend im Deckelteil (3) aufnehmbar ist und durch Fügen von Unterteil (2) und Deckelteil (3) in der Aufnahmetasche (15) festlegbar ist.

2. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einstecken das Deckelteil (3) die Zugfeder (5) und einen Teil der zugfederseitigen Stromschiene (4) umgreift.

3. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (4) beidseitig wesentlich breiter als die Zugfeder (5) ist.

4. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verband aus Zugfeder (5) und Stromschiene (4) durch Einstecken der Stromschiene (4) in seitliche Führungsnuten (11) der Aufnahmetasche (15) positionierbar ist.

5. Mehrpoliger Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verband aus Stromschiene (4) und Zugfeder (5) durch angeformte Positionierelemente (19) gegen ein Verschieben in der Wirkrichtung von Steck- und Ziehkräften lagegesichert ist.

6. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Positionierelemente (19) in der Nähe der Trennebene des Gehäuses (1) zwi­ schen Deckelteil (3) und Unterteil (2) vorgesehen sind.

7. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Stromschiene (4) zu im Inneren der Aufnahmetasche (5) ange­ ordneten Einstecköffnungen (20) des Deckelteiles (3) passende Positioniere­ lemente (19) aufweist.

8. Mehrpoliger Steckverbinder nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmetasche (15) eines jeden Anschlußplatzes den Führungsnuten (11) zugeordnete Formschrägen (26) aufweist und zusätzlich zu den Einstecköffnungen (20) im Deckelteil (3) am Unterteil (2) Absätze (18) für Positionierelemente (18) an der Stromschiene (4) vorgesehen sind.

9. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2) und das Deckelteil (3) des Gehäuses (1) miteinander korrespondierende Verrastungskonturen (9, 10) zur Festlegung aneinander aufweist.

10. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einstecken der Verbandes aus Zugfeder (5) und Stromschiene (4) in das Deckelteil (3) und dem Fügen von Unterteil (2) und Deckelteil (3) nur noch die Zugfeder (5) elastisch bewegbar ist.

11. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Bogens der Zugfeder (5) von Gehäuseelementen freigehalten ist.

12. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gehäuseseitig Elemente zur Verhinderung von Überdehnungen der Zugfeder (5) vorgesehen sind.

13. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (3) eine Anschlagtasche (27) für ein Betätigungswerkzeug aufweist.

14. Mehrpoliger Steckverbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (3) eine zu der Anschlagtasche (27) verlaufende Führungs­ schräge (28) für das Betätigungswerkzeug aufweist.

15. Verfahren zum Bestücken eines alle Anschlußplätze eines mehrpoligen Steck­ verbinders umgreifenden Gehäuses (1) mit Anschlüssen für elektrische Leiter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein vormontierter Ver­ band aus Zugfeder (5) und Stromschiene (4) in für jeden Anschlußplatz vorge­ sehene Aufnahmetaschen (15) des Deckelteiles (3) eingesteckt wird, der vor­ montierte Verband aus Zugfeder (5) und Stromschiene (4) in jeder Aufnah­ metasche (15) beim Einstecken durch Formelemente (11, 20) im Deckelteil (3) gehalten und positioniert und durch das Fügen von Unterteil (2) und Deckelteil (3) festgelegt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (3) und der Verband von Zugfeder (5) und Stromschiene (4) sowie das Unter­ teil durch einfache, lineare Fügebewegungen ineinander gesteckt werden.