插接连接器嵌件及其组装方法

技术领域

本发明基于根据独立权利要求1的前序部分所述的插接连接器嵌件，其具有触头载体装置和至少一个带有夹紧弹簧接头的插接触头。

本发明还基于一种用于组装插接连接器嵌件的方法。

需要这种触头载体装置，以便容纳触头单元，特别是前述的插接触头，并且还将电导体，特别是电缆的电线连接到触头单元，也就是说，将它们以导电方式与触头单元连接并将它们机械地保持/固定在触头单元上。

插接连接器嵌件可适合于直接安装(即“插入”)插接连接器壳体，例如套筒壳体、安装壳体或插座壳体。然而，插接连接器嵌件也可以是所谓的“插接连接器模块”，其与其他插接连接器模块一起作为插接连接器模块化系统的一部分一起布置(即“插入”)在插接连接器模块化框架中，由此插接连接器模块框架可以紧固在插接连接器壳体或壁开口上。在此，插接连接器模块化系统的其他插接连接器模块可以根据相应应用的所需功能单独组装在一起，例如用于光和/或电模拟和/或数字信号传输、电能传输、气体和压力传输(气动)，或者也用于电流、电压、温度测量和评估以及数据处理目的。

背景技术

出版物WO 2018/004482 A1公开了一种适合在工业应用中使用的连接器。其一端包括一个接线盒，用于接收剥皮的电线，并通过杠杆操作的弹簧触头将每根电线连接到相应的插针触头或插座触头。这些插针/插座触头是插头的一部分或者是构成插头另一端的插头。连接器还包括由底座和盖构成的壳体。底座包括插针/插座触头并容纳弹簧触头。杠杆尤其是通过其枢轴销固定在插头的底座和盖之间。

这种现有技术的缺点是组装工作量过高以及自动化制造中的相关困难。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中研究了以下现有技术：DE102004062850B3、WO 2016/083966 A1、WO 2019/175847 A1、DE 102006014646B4、DE102008032837 A1和WO 2018/004482 A1。

发明内容

本发明的目的是，提供一种具有触头载体装置的插接连接器嵌件，其克服了这些困难并且能够以尽可能小的努力并且特别地以自动化方式进行组装。

所述目的由独立权利要求的主题实现。

触头载体装置具有带电缆连接侧的触头载体、电缆连接侧的连接区域和至少一个在电缆连接侧开口的用于容纳触头单元的触头室。此外，触头载体装置具有在电缆连接侧可连接至触头载体并可固定、特别是可卡锁在其上的保持板，该保持板对于每个触头室分别具有一个操纵开口和与其相邻的用于将电导体插入到触头室中的连接开口。此外，触头载体装置在每个操纵开口处分别具有一个至少部分地布置或将布置在对应的触头室中的、用于从触头单元释放电导体的操纵器。

根据本发明，保持板和至少一个操纵器具有共同的用于将操纵器预组装在保持板上的组装卡锁件。

本发明的有利配置在从属权利要求和以下描述中指定。

本发明具有的优点是，触头载体装置的组装、特别是自动组装被显着简化。如果触头载体装置具有大量的触头室和操纵器，例如四个或更多个触头室和操纵器，则这是特别有用的。例如，触头载体装置可以具有至少六个、优选至少八个并且特别优选至少十个、特别是至少十二个触头室，并且因此还具有相应数量的连接开口、操纵开口和操纵器。

然后，可以首先在第一组装步骤中将所谓的操纵器预组装在保持板上。为此，每个操纵器可以首先从插接侧方向插入到保持板中。相应的操纵器可以在此卡锁到相关联的组装卡锁件上，并且然后通过组装卡锁件防止其在插接侧从保持板中掉出。

在第二组装步骤中，a.)保持板可以在连接侧上附接至触头载体，也可以b.)所有操纵器插入相应的触头室中。在保持板随后被卡锁在触头载体上之后，操纵器防丢失地保持在它们相应的触头室中。在插接侧方向上，它们的运动自由度被触头载体和/或容纳在其中的触头单元限制。在电缆连接侧方向上，它们的运动自由度被保持板限制。

特别有利的是，组装卡锁件的尺寸被设计成，使得其不限制操纵器的操纵所需的运动自由度。然后，操纵器可以从其操纵位置改变至其未操纵位置，反之亦然，从其未操纵位置改变至其操纵位置，而在此无需卡锁或解锁组装卡锁件。这尤其可以通过侧面地布置在操纵器上的至少一个、优选地多个、特别是两个卡锁凹部的长度来实现，这将在下面通过示例的方式详细描述。

因此，换言之，操纵器能够从未操纵位置转移到操纵位置以释放电导体，而无需卡锁或解锁所述组装卡锁件。

在有利的实施例中，组装卡锁件一方面由操纵器的所述至少一个侧向卡锁凹部组成，另一方面由保持板的至少一个卡锁成型部构成，该卡锁成型部可以形状锁合地容纳在卡锁凹部中。在这种情况下，侧向意味着至少一个卡锁凹部布置在操纵器的至少一个侧壁中，其中该至少一个侧壁沿插接方向延伸，并且因此沿操纵器的运动方向延伸地将操纵器的电缆连接侧的用于通过工具(例如狭槽螺丝头螺丝刀)操作的作用面连接至操纵器的操纵区段，其中该操纵区段被设置用于与触头单元配合以从触头单元释放电导体。

特别地，操纵器具有带所述侧壁的、特别是长方体状的保持区段，其中，在该保持区段中，卡锁凹部可以布置在外侧上，特别是布置在两个特别是彼此平行相对的侧壁中，优选在两个窄侧壁中。

在邻近保持区段的插接侧上，操纵器可以如上所述具有用于与触头单元、特别是触头单元的夹紧弹簧相互作用的操纵区段。该操纵区段可以优选地具有两个彼此相对的操纵臂，这两个操纵臂在端侧经由梁彼此连接以用于操纵夹紧弹簧，特别是夹紧弹簧的夹紧腿。

保持板具有基板。两个彼此平行相对的、在插接侧方向上延伸的引导桥接件成型在基板上的每个紧固开口处。例如，这些可以形成为平坦的引导壁。卡锁成型部可以优选地在内侧布置在这些引导桥接件上，即指向彼此。特别地，卡锁成型部可以是在插接侧方向上逐渐变细的，并且因此反而在电缆连接侧的方向上加强的卡锁成型部，这是特别有利的，因为这显著简化从插接侧的方向在引导桥接件之间插入并且待卡锁在其上的操纵器的预组装。

有利地，在触头载体装置的组装状态下，操纵器可以布置为“沉没”在触头载体中和/或至少与其齐平，即，其在电缆连接侧上不从保持板突出。这是特别有利的，因为因此防止了无意的操纵，并且特别是避免了相关联的电导体的无意的松动。操纵器又可以例如利用所述工具例如螺丝刀、销等来操纵。

为了将保持板卡锁在触头载体上，保持板可以具有多个指向插接方向的卡锁接片，这些卡锁接片在两侧围绕触头载体并卡锁在触头载体的外壁上。为此目的，卡锁接片可以具有卡锁窗，并且卡锁钩可以形成在触头载体的外壁上，卡锁钩在组装状态下卡锁地接合到卡锁窗中。

插接连接器嵌件具有前述的触头载体装置和至少一个触头单元，该至少一个触头单元至少部分地布置在触头载体的至少一个触头室中。

触头单元可以具有汇流条，该汇流条特别地具有环绕的笼，该笼例如由多次以直角弯曲并且在其端部处例如通过燕尾连接而封闭的冲压弯曲部件形成，并且特别可以由金属板制成。在电缆连接侧，笼可以是开放的，以插入电导体和操纵器的操纵区段。

特别是由弹性钢板制成的单独的、基本上V形的夹紧弹簧可以至少部分地布置在该笼内部。夹紧弹簧还可以具有夹紧腿和保持腿，它们通过弯曲的弹簧拱形部彼此连接。在此夹紧弹簧的弹簧拱形部可以在电缆连接侧从笼突出。优选地，保持腿可以在笼内从内部或从外部紧固至第一笼壁，并且可以利用第二夹紧腿压靠在与第一笼壁相对的第二笼壁上。例如，保持腿在第一笼壁上的紧固可以通过铆接、螺旋接合、锡焊、焊接和/或压花进行。替代地或附加地，紧固还可以通过卡锁和/或至少通过形状锁合进行。

特别优选的是，夹紧弹簧在其保持腿中具有紧固窗。第一笼壁可以具有凸起或优选地从笼壁冲压出的接片，该接片突出到笼的内部。然后，触头弹簧可以用其窗包围凸起/接片，并且因此至少在第一侧壁的平面中并且特别是在插接方向上被保持在其上。有利地，夹紧腿可以附加地施加垂直于插接方向的足够的力，以便将保持腿压靠在第一笼壁上并且因此以可靠的方式将夹紧弹簧保持在笼中。

夹紧弹簧的夹紧腿可以从内侧压靠在与第一笼壁相对的第二笼壁上。然后，电导体可以从电缆连接侧的方向插入到笼中，并且被夹紧在由此在插接侧的方向上枢转的夹紧腿和第二笼壁之间，从而将电导体连接到触头单元上，也就是说，导电地连接至触头单元并且机械地至少在朝向电缆连接侧的移动方向上固定在其上。

在插接侧，汇流条可以具有连接区段。例如，这可以由金属板的与插接方向成直角弯曲的区段构成，并且特别可以具有通孔。这意味着，例如，插接触头可以通过螺旋接合、锡焊、焊接、填缝或特别优选地铆接至其上。插接触头可以是例如插针或插座触头。

触头载体优选地由塑料例如通过注射成型方法形成，并且其保持区段的插接侧可具有插接区域。在插接区域中，在插接方向上延伸的特别柱形的通孔邻近每个触头室布置。然后可以将触头单元利用其夹紧笼布置在触头室中并且利用其插接触头布置在触头载体的通孔中，以便确保插接连接器的基本功能，即与电缆的连接侧电连接以及与配合插头的插接触头的插接侧电连接。

为了形成传统意义上的插接连接器，触头载体装置可以安装到插接连接器壳体中。替代地或附加地，触头载体装置可以是用于开头提到的插接连接器模块化系统的插接连接器模块，并且可以特别适合于容纳在所述插接连接器模块化框架中。为此目的，触头载体装置的外轮廓至少部分地可以设计为基本上长方体形状的，并且在其彼此相对的窄侧面上具有用于容纳在插接连接器模块化框架的卡锁窗中的卡锁凸耳。例如，触头载体可以具有大致长方体的连接区域，在该连接区域的窄侧上形成向外的、即彼此远离的卡锁凸耳。特别地，插接连接器模块化框架的两个卡锁凸耳和对应的窗可以在形状上不同，例如在宽度上不同，以便确保插接连接器模块在插接连接器模块化框架中的正确极化。

用于组装插接连接器嵌件的方法，特别是自动化的方法，至少设置以下步骤：

A.将触头单元从电缆连接侧方向插入到触头载体中以及

将至少一个操纵器从插接侧方向附接至保持板，并通过组装卡锁件将操纵器卡锁在保持板上；

B.将所述保持板附接到触头载体上，同时将至少一个操纵器插入到所述触头载体的至少一个触头室中。

在一个有利的实施例中，该方法之后可以进行以下步骤：

C.例如通过卡锁将保持板固定在触头载体上。

出于节省时间的原因，特别有利的是，在方法步骤A中可以同时执行将触头单元从电缆连接侧的方向插入到触头载体中以及将至少一个操纵器从插接侧方向附接至保持板并将操纵器通过组装卡锁件卡锁在保持板上。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面更详细地解释。附图中：

图1a-1f示出了操纵器的不同视图；

图2a单独示出了带有保持板的操纵器；

图2b示出了操纵器和保持板的预组装布置；

图3a-3d示出了不同角度和不同操作状态下的预组装布置；

图4a示出了触头单元；

图4b单独示出了具有触头载体的触头单元；

图4c示出了透明示出的触头载体，其中触头单元插入到触头室中；

图5a示出了处于预组装状态的插接连接器嵌件；

图5b以剖视图示出了处于组装状态的具有夹紧弹簧的触头载体装置。

附图包含部分简化的示意图。在某些情况下，相同的附图标记用于相同但可能不相同的元件。相同元件的不同视图可以不同地缩放。

在所有附图中，所示部件的位置被选择为使得术语“电缆连接侧”指的是图的顶部和术语“插接侧”指的是图的底部，相对于部件的组装布置。“插接方向”在图中是从上到下的。

具体实施方式

图1a-1f以不同的视图示出了操纵器1。操纵器1具有长方体保持区段14，该长方体保持区段在其电缆连接侧端部处具有作用面10，例如用于施加狭槽螺丝头螺丝刀。在外侧，即在两个相对的窄侧壁上，沿插接方向延伸的细长卡锁凹部140布置在保持区段14上，并且在一侧由固定桥接件141界定。固定桥接件141确保操纵器1特别牢固地可保持或保持在如下所示的保持板2上，即使在预组装状态下也是如此。

在邻近保持区段14的插接侧，操纵器1具有操纵区段12，以用于与下面所示的触头单元3协作，并且具体地用于与触头单元3的如下面详细描述(参见图4a)的夹紧弹簧31协作。操纵区段12具有两个彼此相对的操纵臂122，这两个操纵臂在端侧经由梁123彼此连接，以用于操纵夹紧弹簧31，特别是夹紧弹簧31的夹紧腿312。

图2a和图2b示出了处于分离状态(图2a)和卡锁状态(图2b)的操纵器1以及保持板2的一部分。完整的保持板2在下面，例如在图5a中示出。

保持板2具有在图中水平的基板21，其具有在示出的细节中布置的两个开口，即圆形连接开口210和与其相邻的矩形操纵开口211。

在操纵开口211的两侧，基板21上形成有两个引导桥接件24，两个引导桥接件相对地彼此平行、沿插接侧方向延伸，它们是平坦的引导壁。在内侧，引导桥接件24分别具有朝向彼此的卡锁成型部243。卡锁成型部243沿插接方向即图中向下逐渐变细。以相反的方式表述，卡锁成型部243朝电缆连接侧即图中向上的方向加强。这是特别有利的，因为其简化了操纵器1的预组装，操纵器将从插接侧方向插入到引导桥接件24之间并卡锁在其上。在图2a中，操纵器1被示出在保持板2的电缆连接侧，即在图中位于保持板2下方，即处于操纵器预组装在保持板2上的位置。

容易想象的是，操纵器1可以从引导桥接件24之间示出的这个位置沿基板21的方向被推动，并且因此附接至保持板2上并且通过将其卡锁凹部140卡锁在保持板2的卡锁成型部243上来进行预组装，并且因此至少可以在其操纵范围内在插接方向上可移动地保持。

图2b示出处于预组装状态的操纵器1以及透明的保持板2。在此卡锁钩243碰撞卡锁凹部140的上边缘。这防止操纵器1从保持板2脱离并沿插接方向即图中向下掉落。另外，来自图中右侧的固定桥接件141碰撞卡锁钩243并防止操纵器1侧向(图中左侧)掉出。

图3a和3c示出了图2b的布置的剖面图，其中操纵器1从两个不同的观察方向处于未操纵状态。图3b和3d从两个不同的观察方向示出了处于操纵状态的操纵器1。

在未操纵状态下(图3a、图3c)，操纵器1的作用面10大致终止于保持板2的基面21，并且在任何情况下都不会突出超过该基面，以防止意外操纵。在此图中，操纵器1沉入触头载体4中。

在操纵状态(图3b、图3d)，卡锁凹部140的上端尚未碰撞卡锁钩243。因此，操纵器1可以从其未操纵状态改变至其操纵状态，反之亦然，而不会由于组装卡锁件而发生卡锁或解锁。上述组装卡锁件在操纵中不起任何作用，而是如其名称所示，仅用于促进组装。

图4a示出了触头单元3。图4b和图4c示出了触头单元3如何插入触头载体4的触头室40中。

触头单元3具有汇流条，该汇流条具有环绕的笼34。该笼由以直角弯曲多次并在其端部封闭的冲压弯曲金属板部件形成。在电缆连接侧，笼34是开放的，以用于插入电导体，例如电缆的电线，以及操纵器1的操纵区段12。

由弹性钢板制成的单独的、基本上V形的夹紧弹簧31部分地布置在该笼34内部。夹紧弹簧31具有弹簧拱形部313，弹簧拱形部在电缆连接侧从笼34突出。

夹紧弹簧31还具有通过弯曲弹簧拱形部313相互连接的保持腿311和夹紧腿312。保持腿311在笼34内，即从内部紧固在第一笼壁341上。

夹紧弹簧31的夹紧腿312从内侧压靠在与第一笼壁341相对的第二笼壁342上。

电导体，例如然后可以将电缆的电线(图中未示出)从电缆连接侧方向(即，从图中的上方)插入到笼34中并夹紧在由此沿插接侧方向枢转的夹紧腿312和第二笼壁342之间，从而将电导体连接到触头单元3上，也就是说，导电地连接至触头单元并且机械地至少在朝向电缆连接侧的移动方向上固定在触头单元上。电导体，例如电缆然后固定以防止被拉出，同时进行电连接。

在插接侧，汇流条30具有连接区段35。这由与插接方向成直角的金属板的区段组成，并且具有插接触头32铆接到的通孔。这里所示的插接触头32是插座触头。在另一个实施例中，当然也可以是插针触头。

图4b示出了待插入的触头单元3和插入过程之前，即在触头载体4配备有一个或更多个触头单元3之前的触头载体4。

触头载体4被设计成一件式并且在电缆连接侧具有带触头室40的连接区域41和在插接侧具有插接区域42。

连接区域41大致呈长方体状，具有两个窄侧面412和两个宽侧面411。其两个宽侧面411上成形有用于紧固保持板2的卡锁钩43。卡锁凸耳44、44'分别成形在两个窄侧面，以用于紧固在插接连接器模块化框架中。两个卡锁凸耳44、44'的宽度彼此不同，以便确保插接连接器嵌件5在插接连接器模块化框架中的正确极化，如下文更详细地描述。

图4c以透明图示出了具有多个触头单元3的触头载体3，每个触头单元均插入到触头载体4的触头室40中。其中布置有触头单元3的汇流条30的触头室40位于连接区域41中。插接区域42具有沿插接方向延伸的通孔420，这些通孔连接至相应的触头室40并用于接纳触头单元3的插接触头32。

图5a示出了处于预组装状态的插接连接器嵌件5。如上所述，操纵器1被预先组装在保持板2上。进一步地，保持板2具有四个卡锁接片23，每个卡锁接片23均具有一个用于卡锁在触头载体4的卡锁钩43上的卡锁窗。

图5b示出了插接连接器嵌件5在电缆连接侧的细节的剖面图，该插接连接器嵌件包括具有触头载体4的连接区域41的触头载体装置6、保持板2和操纵器1。此外，触头单元3的汇流条30与保持在其中的夹紧弹簧31一起容纳在触头载体装置6中。汇流条30布置在触头载体4的触头室40中。夹紧弹簧31以其夹紧腿312压靠在汇流条30的第二笼壁342上。通过保持板2的连接开口210在电缆连接侧(从图中的上方)插入到触头载体装置6中的电导体被夹紧在夹紧腿312和第二笼壁342之间并且电接触第二笼壁342。由此，汇流条30和与其连接的插接触头32以导电方式与电导体例如电缆的电线连接。通过夹紧装置固定电导体，防止其沿电缆连接方向(图中向上)被拉出。

现在可以用工具例如狭槽螺丝头螺丝刀沿插接方向(即图中向下)穿过保持板2的操纵开口211来按压操纵器1。通过操纵操纵器1，即其在插接方向上的移位，操纵器利用其梁123压到夹紧弹簧31的夹紧腿312上，使得其在插接方向上枢转。这使得电导体，例如电缆的电线被释放，并且现在可以在电缆连接侧移除，即在图中向上拉出。因此操纵器1用于将电导体从触头单元3释放。

即使本发明的不同方面或特征以组合形式显示在附图中，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，除非另有说明，所示和讨论的组合不是唯一可能的组合。特别地，不同示例性实施例的相互对应的特征单元或复合体可以相互交换。

附图标记列表

1操纵器

10作用面

12操纵区段

122操纵臂

123梁

14保持区段

140卡锁凹部

141固定桥接件

2 保持板

21 基板

210连接开口

211操纵开口

23卡锁接片

24引导桥接件

243卡锁成型部

3触头单元

30汇流条

31夹紧弹簧

311保持腿

312夹紧腿

313弹簧拱形部

32插接触头

34笼

341第一笼壁

342第二笼壁

35连接区段

4触头载体

40触头室

41连接区域

411宽侧面

412窄侧面

42插接区域

420通孔

43卡锁钩

44、44'卡锁凸耳

5 插接连接器嵌件

6 触头载体装置