DE102009041868B3

DE102009041868B3 - Steckverbindergehäuse mit integrierter Kabelklemmung

Info

Publication number: DE102009041868B3
Application number: DE102009041868A
Authority: DE
Inventors: Marc Lindkamp; Andreas Kohler
Original assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: EP2299547A1; EP2299547B1; US8246377B2; US20110065309A1; CN102025070B; CN102025070A

Abstract

Für ein Steckverbindergehäuse (1) mit integrierter Kabelklemmung wird vorgeschlagen, eine am Steckverbindergehäuse (1) angeformte Aufnahmehülse (10) für ein elektrisches Kabel (2) mit über den Radius verteilten, in Steckrichtung zeigenden Klemmelementen (20) zu versehen. Durch Aufschrauben einer Druckschraube (5) auf die Aufnahmehülse (10) werden die Klemmelemente (20) radial nach innen gedrückt und das elektrische Kabel (2) verklemmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verklemmung eines mit einem Steckverbinder verbundenen elektrischen Kabels, bestehend aus einem Steckverbindergehäuse, mit einer für das Kabel angeformten Aufnahmehülse, welche mit einem Gewinde und wenigstens einem Klemmelement versehen ist.
Eine derartige Vorrichtung wird benötigt, um ein an Kontaktelementen eines Steckverbinders angeschlossenes Kabel zu verklemmen und im Steckverbindergehäuse zu fixieren. Auftretende Zugkräfte am Kabel des Steckverbinders sollen aufgenommen und die Kontaktanschlüsse des Steckverbinders, an denen das Kabel kontaktiert ist, entlastet werden.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind bereits einige Lösungen zur Befestigung von Kabeln an Steckverbindern bekannt.
Aus der US 6,284,973 ist eine Zugentlastung für ein Kabel bekannt, die aus einer Basis mit einer schlauchartigen Verlängerung besteht. Die schlauchartige Verlängerung besitzt eine Vielzahl von biegsamen Armen die sich durch Aufschrauben einer Mutter, die im Inneren einen konischen Bereich besitzt, verengen lassen.
Eine auch oft genutzte Variante zur Zugentlastung ist das Einsetzen einer Kronenfeder zur Verklemmung des Kabels. Hierbei sitze eine Kronenfeder auf dem Kabel, die durch Eindrücken mittels einer Druckschraube in eine konische Hülle am Steckverbinderende zusammengepresst wird und das Kabel so im Steckverbinder hält.
Des Weiteren ist in der DE 203 17 623 U1 ein Steckverbindungsteil für elektrische Anschlüsse gezeigt, bei der eine Zugentlastungseinrichtung gezeigt ist, die eine Vielzahl von nach außen zur Kabelanschlussseite gerichtete und radial eindrückbare Haltearme aufweist, die, unter Wirkung einer inneren Konizität der Überwurfmutter, eine Fixierung einer elektrischen Leitung bewirkt.
Auch die DE 201 08 775 U1 weist eine Zugentlastungsvorrichtung auf, bei der ein Käfig mit einer Ringwand und einer Anzahl mit Klauen versehener Lamellen, die sich generell schräg zur Achse der Ringwand erstrecken und einen Durchlass eines Kabels umgrenzen, um mittels eines ringförmigen Druckstückes die Klauen der Lamellen auf das Kabel zu pressen.
Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass bei den bekannten Klemmsystemen die Kabelklemmung nur relativ geringe Zugkräfte aufnehmen kann, da die Klemmarme in Richtung der Zugkraft weisen und somit keine größeren Klemmkräfte auf das Kabel ausüben können. In der zweit genannter Variante wirkt sich nachteilig aus, dass bei der Verschraubung der Zugentlastung ein Verdrehen der Kronenfeder und damit des Kabels unvermeidbar ist, wodurch die Adern des Kabels verletzt werden können.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verklemmung eines Kabels an einem Steckverbinder anzugeben, die Kabel mit einer großen Durchmesservariabilität aufnehmen kann, hohen Zugkräften auf das Kabel entgegenwirkt und ein Verdrehen des Kabels verhindert. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Klemmelement in einer Aussparung längs der Aufnahmehülse angeordnet ist, dass das Klemmelement dreiseitig freigestellt ist, mit einem freien, in Steckrichtung zeigenden Ende, dass das Klemmelement an seiner, radial nach außen zeigenden Fläche eine Verdickung aufweist, die zum befestigten Ende des Klemmelementes eine abflachende, schräge Fläche bildet, und dass durch Aufschrauben einer Druckschraube auf die Aufnahmehülse das Klemmelement radial nach innen gedrückt wird und das Kabel verklemmt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2–6 angegeben.
Bei der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung die benötigt wird, um ein Kabel, das an einen Steckverbinder angeschlossen ist, an diesem zu verklemmen und dadurch hohe, auf das Kabel wirkende, Zugkräfte aufzunehmen und die Anschlüsse im Steckverbinder zu entlasten.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Steckverbindergehäuse an der, der Steckseite abgewandten Rückseite mit einer Aufnahmehülse versehen ist, in die ein anzuschließendes Kabel durchgeführt und darin mittels vorzugsweise mehreren Klemmelementen verklemmt wird. Auf die Aufnahmehülse ist eine Druckschraube zur Betätigung der Klemmelemente aufschraubbar.
Die Aufnahmehülse ist im Wesentlichen als zylindrische Anformung am Steckverbindergehäuse angebracht. Die Außenseite ist mit einem Gewinde zum Aufschrauben der Druckschraube versehen. Über den Umfang der Aufnahmehülse verteilt sind Aussparungen, in Form von Durchbrüchen, vorgesehen, die jeweils die Klemmelemente aufnehmen.
Die Klemmelemente sind als dreiseitig freigestellte Anformungen in den Aussparungen angeformt, wobei das der Rückseite des Steckverbindergehäuses zugewandte Ende von innen in der Aussparung angeformt ist.
Die Klemmelemente verfügen an ihrer radial nach außen zeigenden Seite über eine Verdickung, die jeweils über den Gewindeaußendurchmesser der Aufnahmehülse hinweg ragen. Die Verdickung flacht zum rückseitigen Ende der Klemmelemente ab, wodurch eine schräge Fläche gebildet wird, die an ihrem flachen Ende in die Verbindung zur Aufnahmehülse übergeht.
In einer bevorzugten Ausbildungsform sind in der Aufnahmehülse vier Aussparungen mit jeweils einem Klemmelement vorgesehen.
Die Druckschraube ist im Wesentlichen ein als Hohlzylinder ausgeformtes Teil, das mit einem Innengewinde versehen ist, um auf die Aufnahmehülse aufgeschraubt zu werden. An der Rückseite der Druckschraube ist eine Öffnung vorgesehen, durch die das anzuschließende Kabel geführt wird.
In einer zweckmäßigen Ausbildungsform verfügt die Druckschraube an ihrer Außenfläche über An- oder Ausformungen, die ein besseres Greifen der Schraube oder Ansetzten von Werkzeug ermöglichen.
Erfindungsgemäß drückt beim Aufschrauben der Druckschraube auf die Aufnahmehülse, die in Steckrichtung zeigende, radiale, innere Kante der Druckschraube auf die schräge Fläche der Klemmelemente. Die hierbei auftretende Kraft führt zu einer Bewegung des Klemmelementes in Richtung des Kabels, wodurch sich das freie Ende radial nach innen um das befestigte Ende bewegt und auf das sich in der Aufnahmehülse befindliche Kabel einwirkt.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausbildungsform sind die Klemmelemente am steckseitigen, inneren Ende mit zusätzlichen Mitteln versehen, die eine bessere Haftung des Klemmelementes am Kabel ermöglichen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht in der Klemmvorrichtung zusätzlich eine Dichtung vor, um das Eindringen von Wasser und Schmutz zu verhindern.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist vorgesehen, bei der innerhalb der Aufnahmehülse eine Innenhülse eingeformt ist, auf die ein schlauchähnlicher Hohlkörper aufgeschoben und fixiert werden kann.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Steckverbindergehäuse in räumlicher Ansicht mit teils aufgeschraubter Druckschraube,
2 ein Steckverbindergehäuse in räumlicher Ansicht,
3 ein Steckverbindergehäuse in der Draufsicht auf die Aufnahmehülse,
4 ein Steckverbindergehäuse mit Druckschraube im länglichen Schnitt, und
5 ein Steckverbindergehäuse mit einer in der Aufnahmehülse eingeformten Innenhülse.
In der 1 ist ein aus räumlicher Ansicht gezeigtes Steckverbindergehäuse 1 dargestellt, auf welches eine Druckschraube 5 teilweise aufgeschraubt ist. Im hier links abgebildeten Teil des Steckverbindergehäuses 1 ist ein Kontaktbereich 3 zu erkennen, der zur Aufnahme von Kontaktelementen dient. Im hier rechts abgebildeten Bereich des Steckverbindergehäuses 1 schließt sich an den Kontaktbereich 3 der Anschlussbereich an, welcher durch eine angeformte Aufnahmehülse 10 gebildet wird.
Die Aufnahmehülse 10 dient zur Aufnahme eines in das Steckverbindergehäuse 1 einzuführenden elektrischen Kabels 2, das mit den Kontaktelementen verbunden wird. Die zylindrisch ausgeformte Aufnahmehülse 10 ist mit einem Gewinde 11 versehen, auf das sich die Druckschraube 5 aufschrauben lässt. In der Aufnahmehülse 10 sind über den Umfang verteilt Aussparungen 13 vorgesehen, in denen jeweils ein Klemmelement 20 angeordnet ist. Dabei ragen die Klemmelemente 20 teilweise radial über den Außendurchmesser 12 des Gewindes 11 heraus, sodass bei weiterem Aufschrauben der Druckschraube 5, diese eine Kraft auf die Klemmelemente 20 ausübt und diese nach innen drücken.
In 2 ist ein alleinstehendes Steckverbindergehäuse 1 in räumlicher Ansicht dargestellt, mit Blick auf die Aufnahmehülse 10. Zu erkennen sind hier vier Aussparungen 13, die über den Umfang der Aufnahmehülse 10 gleichmäßig verteilt sind. In jeder Aussparung 13 ist ein Klemmelement 20 vorgesehen, das dreiseitig freigestellt und gegen die Steckrichtung in der Aussparung 13 befestigt ist. Die Klemmelemente 20 weisen radial nach außen und zeigend eine Verdickung 23 auf, die über den Aussendruchmesser 12 des Gewindes 11 ragen. Zum befestigten Ende 22 hin flacht die Verdickung 23 ab und bildet so eine schräge Fläche 24 auf die beim Aufschrauben der Druckschraube 5 diese einwirkt.
Die 3 zeigt ein Steckverbindergehäuse 1 in einer Draufsicht auf die Aufnahmehülse 10. Die Klemmelemente 20 ragen im hier dargestellten Ausgangszustand in den Innenbereich des Steckverbinders hinein. Dabei ist auch die Schnittlinie I, II für die 4 eingefügt.
In der 4 ist ein Steckverbindergehäuse 1 mit Druckschraube 5 im Schnitt entlang der Längsachse dargestellt, wobei im oberen Bereich die Druckschraube 5 nur teilweise auf die Aufnahmehülse 10 aufgeschraubt ist und im unteren Bereich die Druckschraube 5 vollständig auf die Aufnahmehülse 10 aufgeschraubt ist. Zu erkennen ist, wie die Druckschraube 5 an der schrägen Fläche 24 des Klemmelementes 20 anliegt und beim Aufschrauben eine Kraft auf dieses ausübt. Bei weiterem Aufschrauben bewegt sich das freie Ende 21 des Klemmelementes 20 radial nach innen und wirkt auf das in der Aufnahmehülse 10 befindliche elektrische Kabel 2 ein.
Die 5 zeigt in einer Variante ein Steckverbindergehäuse 1' bei dem innerhalb der Aufnahmehülse 10' eine Innenhülse 15' eingeformt ist, sodass eine durch die Druckschraube 5 auf die Klemmelemente 20' aufgebrachte Kraft einen auf die Innenhülse 15' aufgeschobenen runden axial gestreckten Hohlkörper 30 verklemmt, wie in der Schnittdarstellung der 6 gezeigt.

Claims

Vorrichtung zur Verklemmung eines mit einem Steckverbindergehäuses verbindbaren elektrischen Kabels (2), bestehend aus dem Steckverbindergehäuse (1), mit einer für das Kabel (2) angeformten Aufnahmehülse (10, 10'), welche mit einem Gewinde (11) und wenigstens einem Klemmelement (20) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (20) in einer Aussparung (13) längs der Aufnahmehülse (10) angeordnet ist, dass das Klemmelement (20) dreiseitig freigestellt ist, mit einem freien, in Steckrichtung zeigenden Ende (21), dass das Klemmelement (20) an seiner, radial nach außen zeigenden Fläche eine Verdickung (23) aufweist, die zum befestigten Ende (22) des Klemmelementes (20) eine abflachende, schräge Fläche (24) bildet, und dass durch Aufschrauben einer Druckschraube (5) auf die Aufnahmehülse (10) das Klemmelement (20) radial nach innen gedrückt wird und das Kabel (2) verklemmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung (23) am Klemmelement (20) radial über den Außendurchmesser (12) des Gewindes (11) ragt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (20) an seiner Innenseite (25) in Form und Radius der Innenfläche (14) der Aufnahmehülse (10) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (20) zur Fixierung des elektrischen Kabels (2) eine Keilform (26) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschraube (5) ein Gewinde (6) aufweist, das über die gesamte Länge zylindrisch verläuft.
Vorrichtung zur Verklemmung eines mit einem Steckverbindergehäuse verbindbaren, runden axial gestreckten Hohlkörpers (30), bestehend aus dem Steckverbindergehäuse (1), mit einer angeformten Aufnahmehülse (10'), welche mit einem Gewinde (11) und wenigstens einem Klemmelement (20) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Aufnahmehülse (10') eine zylinderartige Innenhülse (15) angeformt ist, auf die der runde Hohlkörper (30) aufschiebbar ist, und dass durch Aufschrauben einer Druckschraube (5) auf die Aufnahmehülse (10) das Klemmelement (20) radial nach innen gedrückt wird und den Hohlkörper (30) auf der Innenhülse (15) verklemmt.