DIREKTSTECKELEMENT MIT GESCHÜTZTEM DIREKTKONTAKT

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Direktsteckelement für eine elektrische Direktkontaktierung mit einem Direktkontakt, welcher in geschützter Weise zur Vermeidung von Beschädigungen angeordnet ist sowie eine elektrische Anordnung mit einem derartigen Direktsteckelement.

[0002] In jüngster Zeit werden vermehrt Direktsteckkontakte verwendet, bei denen ein Direktsteckelement unmittelbar auf eine Trägerplatte, z.B. eine Leiterplatte oder ein Stanzgitter, gesteckt wird. Insbesondere bei einer Verwendung im Fahrzeugbereich ergeben sich jedoch erhöhte Anforderungen hinsichtlich einer Robustheit und Lebensdauer derartiger Direktsteckverbindungen. Bisher ragt eine Kontaktlamelle des Direktkontaktes weitgehend ungeschützt aus einem Gehäuse des Direktsteckelements heraus. Dokument US-A-5676562 offenbart ein solches Direktsteckelement. Hierdurch können Beschädigungen beim Transport, der Verarbeitung oder der Bestückung, d.h. der Montage der Direktkontakte in das Direktsteckelement, vorkommen. Weiterhin besteht die Gefahr, dass eine Kontaktoberfläche verkratzt oder im Extremfall teilweise abgetragen wird oder eine unerwünschte Verformung auftritt. Hierdurch können Kontaktierungsprobleme vorkommen. Diese Gefahr besteht insbesondere im Anwendungsfall für Fahrzeuge, da hier abgedichtete Steckverbindungen als Schutz gegen Spritzwasser usw. verwendet werden müssen, bei denen der Direktkontakt durch eine Elastomerdichtung hindurch bestückt werden muss.

Offenbarung der Erfindung

[0003] Das erfindungsgemäße Direktsteckelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass es vor Beschädigungen sehr gut geschützt ist. Insbesondere ist auch problemlos eine Montage durch eine Dichtung, z.B. eine Mattendichtung, hindurch möglich. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Direktsteckelement ein Direktkontakt mit einem Kontaktabschnitt zur elektrischen Kontaktierung freiliegender Kontaktbereiche eines Gegenstücks und einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit einem Kabel oder dgl. aufweist. Ferner weist der Direktkontakt eine Kammer auf, in welcher eine erste Öffnung vorgesehen ist. Der Kontaktabschnitt des Direktkontakts ist dabei in der Kammer derart angeordnet, dass der Kontaktabschnitt nahe der ersten Öffnung vorgesehen ist, so dass eine Position des Kontaktabschnitts derart verändert werden kann, dass der Kontaktabschnitt durch die erste Öffnung hindurch den freiliegenden Kontaktbereich des Gegenstücks kontaktieren kann.

[0004] Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

[0005] Vorzugsweise ist der Direktkontakt zweiteilig mit einem ersten Direktkontaktteil und einem zweiten Direktkontaktteil gebildet. Das erste Direktkontaktteil weist dabei den Kontaktabschnitt auf und das zweite Direktkontaktteil weist die Kammer auf. Hierdurch kann eine sehr kostengünstige Herstellung des Direktkontaktes sichergestellt werden. Besonders bevorzugt sind die beiden Direktkontaktteile aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Insbesondere ist das erste Direktkontaktteil, welches den Kontaktabschnitt aufweist, aus einem Federstahl mit einer Elastizität hergestellt, welche höher ist als eine Elastizität des zweiten Direktkontaktteils. Hierdurch kann eine leichte und schnelle Verformbarkeit des ersten Direktkontaktteils, welches den Kontaktabschnitt aufweist, sichergestellt werden.

[0006] Weiter bevorzugt weist die Kammer eine im Wesentlichen U-förmige oder kastenförmige Gestalt auf. Die Kammer wird vorzugsweise durch Umbiegen um ungefähr 180° eines blechartigen Grundmaterials hergestellt, wobei zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen offen bleiben.

[0007] Gemäß der Erfindung umfasst das Steckergehäuse ein Betätigungselement, welches eingerichtet ist, den Kontaktabschnitt des Direktkontaktes aus der ersten Öffnung des Direktkontaktes aus der Kammer herauszudrücken. Hierdurch wird eine einfache Betätigung zur Aktivierung des Direktkontaktes ermöglicht, wobei der Zeitpunkt der Aktivierung des Direktkontaktes frei wählbar ist. Beispielsweise kann somit der Direktkontakt und insbesondere der Kontaktabschnitt erst kurz vor einem eigentlichen Steckvorgang zur Verbindung mit einem Gegenstück, wie z.B. einer Leiterplatte oder einem Substrat oder einem Stanzgitter, herausgedrückt werden. Auch ist es möglich, dass zuerst das Direktsteckelement auf das Gegenstück aufgesteckt wird und dann die elektrische Kontaktierung durch Betätigung mittels des Betätigungselements erfolgt. Gemäß der Erfindung umfasst die Kammer des Direktkontaktes eine zweite Öffnung, durch welche das Betätigungselement herauszudrücken ist, um den Kontaktabschnitt dadurch aus der ersten Öffnung auszustellen. Ein besonders einfacher und kompakter Aufbau ergibt sich, wenn die zweite Öffnung vorzugsweise gegenüber der ersten Öffnung angeordnet ist.

[0008] Weiter bevorzugt umfasst der Direktkontakt eine Rastvorrichtung, welche eine vorstehende Position des Betätigungselements, d.h., eine Position, in welcher der Kontaktabschnitt aktiviert ist, verrastet. Das Betätigungselement kann einen vorstehenden Bereich umfassen, welcher eingerichtet ist, durch die zweite Öffnung der Kammer einzugreifen.

[0009] Weiter bevorzugt ist das Betätigungselement rückstellbar vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, dass nach einem Lösen der Direktsteckverbindung auch das Betätigungselement wieder zurückgestellt wird, so dass der Kontaktabschnitt ebenfalls wieder in die geschützte Ausgangsposition in der Kammer des Direktkontaktes zurückgehen kann. Hierdurch ist eine problemlose mehrfache Direktkontaktierung mit dem erfindungsgemäßen Direktsteckelement möglich, ohne dass die Gefahr von Beschädigungen des Kontaktabschnitts am Direktkontakt besteht.

[0010] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Direktsteckelement sowie einem Gegenstück, an welchem freiliegende Kontaktbereiche vorgesehen sind. Das Direktsteckelement kontaktiert über den Direktkontakt dabei die freiliegenden Kontaktbereiche und stellt so eine elektrische Verbindung her.

[0011] Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise in Steuergeräten für Fahrzeuge verwendet.

[0012] Es sei ferner angemerkt, dass vorzugsweise das Direktsteckelement derart ausgebildet ist, dass es eine Vielzahl von in Reihe angeordneten Direktkontakten aufweist. Weiter bevorzugt ist das erfindungsgemäße Direktsteckelement derart angeordnet, dass es zwei Reihen von Direktkontakten aufweist, welche an einander um 180° gegenüberliegenden Positionen angeordnet sind, so dass eine Kontaktierung, insbesondere einer Leiterplatte mit an den Flachseiten der Leiterplatte freiliegenden Kontaktbereichen, möglich ist.

Zeichnung

[0013] Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1

eine schematische Schnittansicht einer elektrischen Anordnung mit einem Direktsteckelement gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im nicht-aktivierten Zustand,

Figur 2

eine schematische, geschnittene, perspektivische Ansicht der elektrischen Anordnung von Figur 1,

Figur 3

eine schematische, geschnittene Ansicht der elektrischen Anordnung von Figur 1 in einem aktivierten Zustand, und

Figur 4

eine schematische, geschnittene, perspektivische Ansicht der elektrischen Anordnung von Figur 3.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

[0014] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 eine elektrische Anordnung 1 mit einem Direktsteckelement 3 im Detail beschrieben.

[0015] Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst das Direktsteckelement 3 einen Direktkontakt 5 und ein Steckergehäuse 4, vorzugsweise aus Kunststoff. Der Direktkontakt 5 ist im Steckergehäuse 4 angeordnet und ist in diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig mit einem ersten Direktkontaktteil 5a und einem zweiten Direktkontaktteil 5b gebildet. Das erste Direktkontaktteil 5a ist dabei beispielsweise mittels Schweißen mit dem zweiten Direktkontaktteil 5b verbunden.

[0016] Das erste Direktkontaktteil 5a umfasst einen Kontaktabschnitt 51, welcher eingerichtet ist, um mit einem freiliegenden Kontaktbereich 20 an einem Gegenstück, wie z.B. einer Leiterplatte 2, elektrisch in Kontakt zu treten. Das erste Direktkontaktteil 5a ist im Schnitt U-förmig als federnde Kontaktlamelle ausgebildet. Am zweiten Direktkontaktteil 5b ist ferner ein Verbindungsabschnitt 52 angeordnet, welcher für eine elektrische Verbindung mit einem Kabel 6 ausgelegt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsabschnitt 52 eine Crimp-Verbindung. Alternativ kann jedoch auch eine Schweiß- oder Lötverbindung oder eine Klebeverbindung vorgesehen sein.

[0017] Wie weiter aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das zweite Direktkontaktteil 5b derart vorgesehen, dass es eine Kammer 50 bildet. Die Kammer 50 ist in diesem Ausführungsbeispiel kastenförmig geschlossen vorgesehen, wobei zwei einander gegenüberliegende seitliche Flächen offen sind. Dadurch kann zur Herstellung des Direktkontaktes 5 ein Blechmaterial verwendet werden, welches ungefähr drei Mal um jeweils 90° umgebogen wird, um die Kammer zu bilden. Ein freies Ende des umgebogenen Blechmaterials kann auch unter den Verbindungsabschnitt 52 am zweiten Direktkontaktteil 5b gesteckt werden. Dadurch kann gleichzeitig auch mit dem Crimpen des blanken Kabelteils die Kammer 50 fixiert werden. Mit dem Bezugszeichen 55 ist ein Halteabschnitt für das Kabel 6 bezeichnet.

[0018] Wie weiter aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, ist im Bereich der Kammer 50 des Direktkontakts 5 ferner eine erste Öffnung 53 und eine zweite Öffnung 54 ausgebildet. Die beiden Öffnungen 53, 54 sind an einander gegenüberliegenden Positionen an der Kammer, genauer an einer Oberseite und einer Unterseite der Kammer, gebildet. Dabei ist, wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich ist, das erste Direktkontaktteil 5a zwischen der ersten Öffnung 53 und der zweiten Öffnung 54 angeordnet, wobei der Kontaktabschnitt 51 zur ersten Öffnung 53 gerichtet ist.

[0019] Im Steckergehäuse 4 ist an einer Position, welcher der Position der ersten Öffnung 53 des Direktkontaktes 5 entspricht, eine Öffnung 43 vorgesehen. Hierdurch wird sichergestellt, dass nach einer Aktivierung des ersten Direktkontaktteils 5a dieses aus dem Direktsteckelement 3 vorstehen kann und den freiliegenden Kontaktbereich 20 kontaktieren kann.

[0020] Weiterhin umfasst das Direktsteckelement 3 ein Betätigungselement 40, welches Teil des Steckergehäuses 4 ist. Das Betätigungselement 40 ist derart am Steckergehäuse 4 vorgesehen, dass das Betätigungselement 40, wie in Figur 1 durch den Pfeil A angedeutet, in Pfeilrichtung bewegbar ist. Am Betätigungselement 40 ist ein vorstehender Bereich 41 und eine Rastvorrichtung 42 vorgesehen. Der vorstehende Bereich 41 ist dabei an einer Position über der zweiten Öffnung 54 im Direktkontakt 5 angeordnet. Hierdurch ist es möglich, dass bei einer Betätigung des Betätigungselements 40 in Richtung des Pfeils A der vorstehende Bereich 41 durch die zweite Öffnung 54 geführt wird und mit dem Direktkontakt 5, genauer mit dem rückwärtigen Teil des ersten Direktkontaktteils 5a, in Kontakt kommt. Dieser Zustand ist in den Figuren 3 und 4 gezeigt. Hierdurch wird das erste Direktkontaktteil 5a in Richtung des Pfeils B (vgl. Figur 3) bewegt, wodurch der Kontaktbereich 51 durch die erste Öffnung 53 der Kammer ausgestellt wird. Hierdurch wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktabschnitt 51 und dem freien Kontaktbereich 20 an der Leiterplatte 2 ermöglicht. Um diese Kontaktposition zu sichern, ist die Rastvorrichtung 42 vorgesehen, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Hinterschneidung am Betätigungselement 40 vorgesehen ist und welche hinter eine Kante 43 am Steckergehäuse 4 greift (vgl. Figur 3).

[0021] Somit kann beim Direktsteckelement 3 der vorliegenden Erfindung im nicht-aktivierten Zustand (Figur 1) der Kontaktabschnitt 51 in der Kammer 50 des Direktkontaktes angeordnet sein. Hierdurch ist der Kontaktabschnitt 51 vor Beschädigungen während des Handlings geschützt. Insbesondere kann bei einer Bestückung des Direktsteckelements der Direktkontakt 5 problemlos durch beispielsweise eine Mattendichtung, hindurchgeführt werden, ohne dass hierbei Beschädigungen am Kontaktabschnitt 51 auftreten. Wenn Beschädigungen am zweiten Direktkontaktteil 5b auftreten sollten, so sind diese unkritisch, da der elektrische Kontakt über den Kontaktabschnitt 51 hergestellt wird. Vorzugsweise sind der erste Direktkontaktteil 5a und der zweite Direktkontaktteil 5b aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere Federblechen, hergestellt. Dabei weist der erste Direktkontaktteil 5a vorzugsweise eine größere Elastizität als der zweite Direktkontaktteil 5b auf. Hierdurch wird insbesondere eine Rückstellbarkeit des ersten Direktkontaktteils 5a verbessert.

[0022] Weiter bevorzugt ist die Rastvorrichtung 42 auch rückstellbar vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, dass nach einer Aktivierung des Direktsteckelements durch die nochmalige Betätigung des Betätigungselements 40 dieses wieder zurückgestellt werden kann. Dadurch kann der Kontaktabschnitt 51 wieder in die in Figur 1 gezeigte Ausgangsposition zurückkehren, so dass er sicher in der Kammer 50 des Direktkontaktes aufgenommen ist und vor Beschädigungen bewahrt werden kann. Hierdurch ist auch ein mehrmaliges Aufstecken des Direktsteckelements auf eine Leiterplatte 2 oder dgl. möglich. Somit kann das erfindungsgemäße Direktsteckelement höchste Kontaktanforderungen erfüllen und ist insbesondere für einen Einsatz im Automobilbereich geeignet.

Ansprüche

1. Direktsteckelement (1), umfassend:

- einen Direktkontakt (5) mit einem Kontaktabschnitt (51) und einem Verbindungsabschnitt (52) zur Verbindung mit einem Kabel (6), und

- ein Steckergehäuse (4), in welchem der Direktkontakt (5) angeordnet ist und welches ein Betätigungselement (40) aufweist,

- wobei der Direktkontakt (5) eine Kammer (50) aufweist, welche wenigstens eine erste Öffnung (53) und eine zweite Öffnung (54) aufweist,

- wobei der Kontaktabschnitt (51) in einem nicht-aktivierten Zustand in der Kammer angeordnet ist,

- wobei das Betätigungselement (40) einen vorstehenden Bereich (41) aufweist und dazu eingerichtet ist, dass bei Betätigen des Betätigungselements (40) in einen aktivierten Zustand das Betätigungselements (40) bewegt wird und der vorstehende Bereich (41) durch die zweite Öffnung geführt wird und mit dem Direktkontakt in Kontakt kommt, um hierdurch den Kontaktabschnitt (51) des Direktkontakts (5) aus der ersten Öffnung (53) der Kammer (50) herauszudrücken, und

- wobei der Kontaktabschnitt (51) eingerichtet ist, um durch die erste Öffnung (53) hindurch einen freiliegenden Kontaktbereich (20) eines Gegenstücks (2) zu kontaktieren.

2. Direktsteckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Direktkontakt (5) zweiteilig mit einem ersten Direktkontaktteil (5a) und einem zweiten Direktkontaktteil (5b) gebildet ist, wobei das erste Direktkontaktteil (5a) den Kontaktabschnitt (51) aufweist und das zweite Direktkontaktteil (5b) die Kammer (50) aufweist.

3. Direktsteckelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (50) des Direktkontakts (5) im Schnitt eine U-förmige Gestalt oder eine im Wesentlichen kastenförmige Gestalt aufweist.

4. Direktsteckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (54) an der Kammer (50) gegenüber der ersten Öffnung (53) angeordnet ist.

5. Direktsteckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine Rastvorrichtung (42), welche eine Aktivierungsposition des Betätigungselements (40) sichert.

6. Direktsteckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (40) rückstellbar ist.

7. Elektrische Anordnung, umfassend ein Direktsteckelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Gegenstück mit einem freiliegenden Kontaktbereich (20), welcher durch den Kontaktabschnitt (51) direkt kontaktierbar ist.

Claims

1. Direct plug element (1) comprising:

- a direct contact (5) with a contact section (51) and a connecting section (52) for connection to a cable (6), and

- a plug housing (4) in which the direct contact (5) is arranged and which has an operating element (40),

- wherein the direct contact (5) has a chamber (50) which has at least one first opening (53) and one second opening (54),

- wherein the contact section (51) is arranged in the chamber in a non-activated state,

- wherein the operating element (40) has a projecting region (41) and is designed for the purpose that, when the operating element (40) is operated to an activated state, the operating element (40) is moved and the projecting region (41) is routed through the second opening and comes into contact with the direct contact in order to push the contact section (51) of the direct contact (5) out of the first opening (53) of the chamber (50), and

- wherein the contact section (51) is designed to make contact with an exposed contact region (20) of a mating piece (2) through the first opening (53).

2. Direct plug element according to Claim 1, characterized in that the direct contact (5) is formed in two parts with a first direct contact part (5a) and a second direct contact part (5b), wherein the first direct contact part (5a) comprises the contact section (51) and the second direct contact part (5b) comprises the chamber (50).

3. Direct plug element according to either of the preceding claims, characterized in that the chamber (50) of the direct contact (5) has a U-shaped design or a substantially box-like design in section.

4. Direct plug element according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the second opening (54) is arranged on the chamber (50) opposite the first opening (53).

5. Direct plug element according to one of Claims 1 to 4, further comprising a latching apparatus (42) which secures an activation position of the operating element (40).

6. Direct plug element according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the operating element (40) can be reset.

7. Electrical arrangement comprising a direct plug element according to one of the preceding claims and a mating piece with an exposed contact region (20) which can be directly contacted by the contact section (51).

Revendications

1. Elément enfichable directement (1), comprenant:

- un contact direct (5) avec une partie de contact (51) et une partie de raccordement (52) pour le raccordement à un câble (6), et

- un boîtier de connecteur (4), dans lequel le contact direct (5) est disposé et qui présente un élément d'actionnement (40),

- dans lequel le contact direct (5) présente une chambre (50), qui présente au moins une première ouverture (53) et une deuxième ouverture (54),

- dans lequel la partie de contact (51) dans un état non activé est disposée dans la chambre,

- dans lequel l'élément d'actionnement (40) présente une région saillante (41) et est conçu de telle façon que, lors de l'actionnement de l'élément d'actionnement (40) dans un état activé, l'élément d'actionnement (40) soit déplacé et que la région saillante (41) soit menée à travers la deuxième ouverture et vienne en contact avec le contact direct, afin de repousser ainsi la partie de contact (51) du contact direct (5) hors de la première ouverture (53) de la chambre (50), et

- dans lequel la partie de contact (51) est conçue de façon à contacter une zone de contact libre (20) d'une pièce opposée (2) à travers la première ouverture (53).

2. Elément enfichable directement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact direct (5) est formé en deux parties avec une première partie de contact direct (5a) et une seconde partie de contact direct (5b), dans lequel la première partie de contact direct (5a) présente la partie de contact (51) et la seconde partie de contact direct (5b) présente la chambre (50).

3. Elément enfichable directement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre (50) du contact direct (5) présente en coupe une configuration en forme de U ou une configuration essentiellement en forme de caisse.

4. Elément enfichable directement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la deuxième ouverture (54) sur la chambre (50) est disposée en face de la première ouverture (53).

5. Elément enfichable directement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un dispositif d'encliquetage (42), qui bloque une position d'activation de l'élément d'actionnement (40).

6. Elément enfichable directement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (40) peut être rappelé.

7. Agencement électrique, comprenant un élément enfichable directement selon l'une quelconque des revendications précédentes et une pièce opposée avec une zone de contact libre (20), qui peut être contactée directement par la partie de contact (51).

Zeichnung