DE10034501C1 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein elektrischer Steckverbinder, insbesondere für die Sensortechnik, mit einem aus Isolierstoff vorgefertigten Kontaktträger, in den Kontaktkanäle für Kontakte eingearbeitet sind, sowie mit einem fest mit dem Kontaktträger verbundenen Griffkörper. Entsprechend der Erfindung ist der Griffkörper einstückig-stoffschlüssiger Bestandteil des vorgefertigten Kontaktträgers und umfasst in seinem der Steckseite abgewandten Bereich einen Hülsenabschnitt, dessen Hohlraum zur Aufnahme eines Litzenhalters ausgebildet ist, der durchgehende Litzenkanäle für jeweils eine Litze aufweist. Die Litzenkanäle weisen jeweils einen Kanalabschnitt auf, der mit einem zugeordneten Kontaktkanal des Kontaktträgers im Wesentlichen fluchtet, und dieser Kanalabschnitt mündet zur Steckseite des Litzenhalters hin in einen schräg gestellten Kanalabschnitt. Die Kontaktkanäle des Kontaktträgers nehmen Kontakte auf, die rückwärtig mit je wenigstens einer Spitze zum Eindringen in eine Litze versehen sind und von einer unwirksamen Stellung innerhalb des Kontaktkanals in eine Kontaktstellung verschiebbar sind, in der sich die Eindringspitze in der im Litzenhalter bereitgehaltenen Litze befindet.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger elektrischer Steckverbinder, von dem die Erfindung ausgeht, ist durch offenkundige Benutzung bekannt. Er umfasst einen aus Isolierstoff gespritzten Kontaktträger, der von einer Anzahl schlanker Durchgangsbohrungen durchsetzt ist, wobei diese Anzahl der Polzahl des Steckverbinders entspricht. Der Durchmesser dieser Durchgangsbohrun­ gen ist auf Crimpkontakte abgestimmt, die an den abisolierten Enden der Litzen eines abgemantelten Kabels angeschlagen sind.

Üblicherweise werden die einzelnen Crimpkontakte mit einer Hilfs­ vorrichtung nacheinander in die zugehörige Aufnahmebohrung im Kon­ taktträger eingepresst. Anschließend wird diese vorgefertigte Baugruppe, die auch noch eine drehbar auf dem Kontaktträger lagernde Überwurf­ mutter umfassen kann, in eine Spritzgießform einer kleinen Spritzgieß­ presse eingespannt, um einen winkelförmigen Griffkörper aus thermoplas­ tischem Kunststoff wie z. B. Polyurethan, anzuspritzen. Der Griffkörper schließt den rückwärtigen Endabschnitt des Kontaktträgers ebenso in sich ein wie den Endabschnitt des Mantels der elektrischen Leitung und die dort verlaufenden Leitungsadern.

Steckverbinder dieser Art haben sich in der Praxis sehr bewährt; sie werden insbesondere im Zusammenhang mit Näherungsschaltern und den zugehörigen Verdrahtungen in Schalt- und Steuereinrichtungen ein­ gesetzt.

Zum allgemeinen Stand der Technik überdies zu nennen die Do­ kumente DE 197 25 732 A1 bezüglich Kabelführungskanäle und Schneidklemmen, DE 82 28 161 U1 in Bezug auf aufrastbare Überwurfmuttern sowie DE 43 41 958 A1 im Hinblick auf ein aus Gießharz gebildetes Verschlussorgan.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen winkelförmigen elektri­ schen Steckverbinder der als bekannt vorausgesetzten Art noch weiter zu vereinfachen und damit die Grundlage zu schaffen für eine erleichterte und vereinfachte Konfektionierung.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist folglich dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkörper einstückig-stoffschlüssiger Bestandteil des vorgefertigten Kontaktträgers ist und Kanäle zum Einstecken isolierter Litzen einer Anschlußleitung auf­ weist, dass diese Litzenkanäle die Kontaktkanäle im Kontaktträger unter einem Winkel queren und die Kontaktkanäle Kontakte aufnehmen, die rückwärtig mit je wenigstens einer Spitze zum Eindringen in eine Litze ver­ sehen sind und von einer unwirksamen Stellung innerhalb des Kontaktka­ nals in eine Kontaktstellung verschiebbar sind, in der sich die Eindring­ spitze in der im Litzenkanal bereitgehaltenen Litze befindet.

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung führt zu einer Reihe von Vorteilen bzw. zu Möglichkeiten sinnvoller Weiterbildungen. Die Konfektio­ nierung des Winkel-Steckverbinders ist insoweit vereinfacht, als lediglich Litzen ohne besonders daran angebrachte Kontakte in die Litzenkanäle eingeschoben zu werden brauchen, während die elektrische Kontaktierung durch Verschieben der Kontakte in den Kontaktkanälen erfolgt, was zur Folge hat, dass die Eindringspitzen der Kontakte in die jeweilige Litzenseele eindringen und Kontakt herstellen. Sodann bietet die einstü­ ckige Ausbildung von Griffkörper und Kontaktträger den Vorzug, dass im Zuge der Konfektionierung des Steckverbinders kein Griffkörper mehr anzuformen ist. Es ist lediglich vorzusehen, dass die Leitung und deren Adern innerhalb des Griffkörpers auf wirksame Art verankert werden.

Gemäß weiterer Ausgestaltung sind der Winkel und die Lage der Litzenkanäle im Griffkörper derart aufeinander abgestimmt, dass die Ein­ dringspitzen möglichst aller Kontakte in derselben Ebene in die zugehö­ rige Litze eindringen können. Hierdurch sind sämtliche räumlichen Bedin­ gungen für alle Kontakte gleich. Das bedeutet neben gleicher Geometrie für die Kontakte selbst auch gleiche Kontaktierungswege beim Verschie­ ben der Kontakte von ihrer unwirksamen Stellung in die Kontaktstellung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Griffkörper einen Hülsenabschnitt auf, in dessen Hohlraum ein Verschlußorgan einbringbar ist, welches die Leitung bzw. deren Litzen innerhalb des Hülsenbauteils fixiert. Das Verschlussorgan ist bevorzugt von einer thermoplastischen Füllmasse gebildet, die mit der Leitung bzw. deren Litzen und dem Hül­ senbauteil eine innige Haftverbindung, insbes. Vernetzung, eingeht.

Die einzelnen Litzen sollten im wesentlichen kraftfrei in die Litzen­ kanäle einführbar und in ihnen mittels der thermoplastischen Füllmasse in bestimmungsgemäßer Position festgelegt sein. Das Verschlußorgan kann zugleich einen Leiter-Knickschutz ausbilden.

Des weiteren ist es im Sinne einfach durchzuführender Konfektio­ nierung vorteilhaft, wenn der Griffkörper einen großquerschnittigen Trich­ ter umfasst mit zu den Litzenkanälen führenden Leitereinführ-Schrägflä­ chen. Damit ist es möglich, die Litzen eines mehradrigen Kabels von Hand auf ganz einfache Weise in den Kontaktträger "einzufädeln". Dazu genügt ein vorheriges leichtes Auffächern des Litzen-Bündels, worauf hin die Lit­ zen ihren Weg praktisch von selbst an ihren bestimmungsgemäßen Ort finden, weil sie entlang der Trichterflächen sicher und zuverlässig dorthin geführt werden

Sonstige zweckmäßige Ausführungen und weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich auch aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung der wesentlichen Einzelteile eines Steckverbin­ ders entsprechend der Erfindung in einem Längsschnitt, und

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung des fertig konfektionierten Steckverbinders.

Ein insgesamt mit 10 bezeichneter Steckverbinder umfasst einen Kontaktträger 11, auf dem gegebenenfalls eine Überwurfmutter 12 dreh­ bar gelagert ist, sowie schließlich ein Griffkörper 13. Der Kontaktträger 11 bildet mit dem Griffkörper 13 ein werkstoffeinheitlich-stoffschlüssiges Bauteil ausbildet. Dieses Bauteil ist in seiner Gesamtheit mit 18 beziffert und wird nachfolgend als Basiskörper bezeichnet.

Der zur Steckseite weisende Abschnitt des Basiskörpers 18 bildet den Kontaktträger 11 mit den zueinander parallelen Kontaktkanälen 17 aus. Jeder Kontaktkanal 17 dient zur Aufnahme eines Kontakts 16, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Gabelkontakt ausgeführt ist, aber z. B. auch ein Röhrchenkontakt sein könnte.

Zum rückwärtigen Ende des Steckverbinders 10 hin schließt sich als zweiter Abschnitt des Basiskörpers 18 der Griffkörper 13 an. Er ist als relativ dünnwandiges Hülsenbauteil ausgebildet. Der Außendurchmesser dieses Abschnitts 13 entspricht, abgesehen von möglichen Abwandlungen, im wesentlichen dem Außendurchmesser eines herkömmlichen, durch Umspritzung erzeugten Griffkörpers.

Aufgrund der Ausgestaltung des Griffkörpers 13 als Hülsenbauteil weist der Griffkörper 13 einen relativ großvolumigen inneren Hohlraum 19 auf. Dieser Hohlraum 19 bildet zur Leiteranschlußseite hin einen großquerschnittigen Trichter aus, mit Schrägflächen 20, die als Litzenein­ führschrägflächen dienen, wenn die Litzen 14 jeweils in einen Litzenkanal 27 eingeschoben werden, von denen eine der Polzahl entsprechende Anzahl in den Basiskörper 18 eingearbeitet ist.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass zwischen den Litzen 14 und den Litzenkanälen 17 vorzugsweise kein Kraftschluss vorliegen soll, um es auf einfache Weise zu ermöglichen, dass man die Leitung 15 ergreifen und alle Litzen 14 gleichzeitig einführen kann. Ist ein Steckver­ binder 10, wie er der Erfindung zugrunde liegt, z. B. vierpolig. dann müssen nicht mit einem Hilfswerkzeug viermal Kontakte in Bohrungen 27 einge­ steckt werden, sondern mit einem einzigen Vorgang können alle vier Litzen 14 zugleich eingeführt werden.

Der Umfangsspalt zwischen der Leitung 15 und den Litzen 14 sowie der Innenwand des Griffkörpers 13 wird im Anschluß an das Einfüh­ ren der Litzen 14 in den Litzenhalter 26 mittels einer thermoplastischen Füllmasse 21 verschlossen, wie Fig. 2 dies zeigt. Das Einbringen der thermoplastischen Füllmasse, die z. B. aus PVC, vorzugsweise jedoch aus PU, aber auch aus einem Heißkleber bestehen kann, erfolgt prinzipiell in ähnlicher Weise wie die bekannte Griffkörperumspritzung mittels einer kleinen Spritzgießmaschine.

Die Kontaktierung zwischen einem Kontakt 16 und zugehörigen Litze 14 erfolgt dadurch, dass der Kontakt 16, der anfänglich in einer funk­ tionslosen Stellung innerhalb seines Führungskanals 17 befindlich ist (Fig. 1), tiefer i den Kontaktkanal 17 hinein gepreßt wird, nachdem die Litze 14 ihre bestimmungsgemäße Position im Litzenkanal 27 gefunden hat. Dann dringt die Eindringspitze 31 in die Litzenseele ein. Widerhakenartige Rast­ nasen 25, die sich in die Wandung des Kanals 17 krallen, halten jeden Kontakt 16 in dieser Position sicher fest.

Am zweckmäßigsten wird es sein, diesen Kontaktierungsvorgang als letzten Schritt im Zuge der Konfektionierung des Steckverbinders 10 vorzunehmen, also nachdem die thermoplastische Füllmasse 21 alle Bauteile in ihrer Lage zueinander bereits fixiert hat.

Eine Besonderheit besteht in der speziellen Neigung der Kanäle 27 und ihrer Zuordnung zu den Kontakten 16. Es ist der Winkel W zwischen den zueinander parallelen Litzenkanälen 27 und den ihrerseits zueinander parallelen Kontaktkanälen 17 nämlich so gewählt, dass bei vorgegebener Anordnung der Kanäle 27 wie dargestellt die Eindringspitzen 31 möglichst aller Kontakte 31 auf dem gleichen Niveau (N in Fig. 2) in die Litzen 14 eindringen können. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, können alle Kontakte identisch ausgebildet sein, ebenso sind ihre Verschiebewege von der unwirksamen Stellung (Fig. 1) in die Kontaktstellung (Fig. 2) gleich.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann man sich einen vierpoligen oder fünfpoligen Steckverbinder vorstellen. Zwei Pole sind sichtbar, die beiden weiteren Litzen liegen deckungsgleich hinter den sichtbaren. Entsprechend sind die beiden weiteren Kontakte deckungs­ gleich hinter den sichtbaren angeordnet. Im Falle fünfpoliger Auslegung könnte im Zentrum des geschilderten Vierpols der fünfte Kontakt sowie die fünfte Litze befindlich sein, die ebenfalls den genannten Bedingungen genügen würde. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beträgt der Winkel W 120°.

Claims (8)

1. Elektrischer Steckverbinder (10), insbesondere für die Sensor­ technik, mit einem aus Isolierstoff vorgefertigten Kontaktträger (11), in den Kontaktkanäle (17) zur Aufnahme einzelner Kontakte (16) eingearbeitet sind, sowie mit einem fest mit dem Kontaktträger (11) verbundenen Griff­ körper (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkörper (13) einstückig­ stoffschlüssiger Bestandteil des vorgefertigten Kontaktträgers (11) ist und Kanäle (27) zum Einstecken isolierter Litzen (14) einer Anschlußleitung (15) aufweist, dass diese Litzenkanäle (27) die Kontaktkanäle (17) im Kontaktträger (11) unter einem Winkel (W) queren und die Kontaktkanäle (17) Kontakte (16) aufnehmen, die rückwärtig mit je wenigstens einer Spitze (31) zum Eindringen in eine Litze (14) versehen sind und von einer unwirksamen Stellung innerhalb des Kontaktkanals (17) in eine Kontakt­ stellung verschiebbar sind, in der sich die Eindringspitze (31) in der im Litzenkanal (27) bereitgehaltenen Litze (14) befindet.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (W) und die Lage der Litzenkanäle (27) im Griffkörper (13) der­ art aufeinander abgestimmt sind, dass die Eindringspitzen (31) möglichst aller Kontakte in derselben Ebene (N) in die zugehörige Litze (14) eindrin­ gen können.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass der Griffkörper (13) ein Hülsenabschnitt aufweist, in dessen Hohlraum (19) ein Verschlußorgan einbringbar ist, welches die Leitung (15) bzw. deren Litzen (14) innerhalb des Hülsenbauteils fixiert.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlußorgan von einer thermoplastischen Füllmasse (21) gebildet ist, die mit der Leitung (15) bzw. deren Litzen (14) und dem Hülsenbauteil eine innige Haftverbindung, insbes. Vernetzung, eingeht.

5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Litzen (14) im wesentlichen kraftfrei in die Litzenkanäle einführbar sind und in ihnen mittels der ther­ moplastischen Füllmasse (21) in bestimmungsgemäßer Position festgelegt sind.

6. Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlußorgan zugleich einen Leiter-Knickschutz (22) ausbildet.

7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkörper (13) einen großquerschnittigen Trichter umfaßt mit zu den Litzenkanälen führenden Leitereinführ-Schräg­ flächen (20).

8. Steckverbinder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kontaktträger (11) eine Überwurfmutter (12) gelagert ist, die von der Steckseite des Kontaktträgers (11) her auf diesen aufrastbar ist.