DE102014005918A1

DE102014005918A1 - Cable connector for the axial connection of cables

Info

Publication number: DE102014005918A1
Application number: DE102014005918.9A
Authority: DE
Inventors: Leonhard Heinrichs
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2014-11-06

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leitungsverbinder (10) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen zwei mit einer isolierenden Umhüllung versehenen Leitern, wobei ein elektrisch leitendes Klemmelement (12) zur Aufnahme von zwei einander in einer gemeinsamen Achse gegenüberliegenden Enden zweier Leiter ausgelegt ist, sowie ein zylindrisch geformtes Isolierelement (14), welches das Klemmelement (12) vollständig abdeckt, wobei das Klemmelement (12) dazu ausgelegt ist, eine werkzeuglose Montage der beiden Leiter zu ermöglichen.The invention relates to a line connector (10) for making electrical contact between two conductors provided with an insulating sheath, an electrically conductive clamping element (12) being designed to accommodate two ends of two conductors lying opposite one another in a common axis, as well as a cylindrically shaped one Insulating element (14) which completely covers the clamping element (12), the clamping element (12) being designed to enable the two conductors to be assembled without tools.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leitungsverbinder zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen zwei mit einer isolierenden Umhüllung versehenen Leitern. Eine nicht lösbare, axiale Verbindung von Leitungen, insbesondere von Massivdrahtleitungen, erfolgt üblicherweise durch Quetschverbinder beispielsweise im Reparaturfall. Dabei werden die zu verbindenden Leitungsenden zunächst ein Stück weit abisoliert und danach in eine Hülse eingelegt. Mittels eines geeigneten Werkzeugs wird die Hülse dann so zusammengepresst, dass eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit dem Leiter entsteht. Eine notwendige Isolierung kann im einfachsten Fall durch Aufbringen von Isolierband erfolgen. Eine qualitativ hochwertigere Lösung stellt das Aufbringen eines Schrumpfschlauches dar, der allerdings vor dem Zusammenfügen der beiden Leitungen auf eines der beiden Leitungsenden aufgefädelt werden muss. Nach dem Quetschvorgang, welcher für beide Leiterenden gleichzeitig oder auch nacheinander in zwei Arbeitsschritten erfolgen kann, wird der Schrumpfschlauch über die Nahtstelle verschoben und beispielsweise mit einem Heißluftgebläse so weit erhitzt, bis er die gewünschte zusammengeschrumpfte Form angenommen hat. Dadurch ist eine dichte Isolierung der Nahtstelle gegeben. Eine derartige Verbindungshülse ist beispielsweise in der DE 10 2006 028 880 A1 offenbart. Dabei ist die Verbindungshülse asymmetrisch gestaltet, sie ist dazu ausgelegt, von einer Seite einen Leiter und von der gegenüberliegenden Seite zwei Leiter aufzunehmen, die sich in einem gemeinsamen Verbindungsabschnitt überlappen. Dieser Verbindungsabschnitt wird anschließend durch einen Pressvorgang verformt, sodass eine dauerhafte form- und kraftschlüssige Verbindung entsteht.The invention relates to a cable connector for producing an electrical contact between two conductors provided with an insulating sheath. A non-detachable, axial connection of lines, in particular of solid wire lines, is usually done by crimp, for example, in case of repair. The line ends to be connected are first stripped a bit and then inserted into a sleeve. By means of a suitable tool, the sleeve is then pressed together so that a positive and non-positive connection with the conductor is formed. A necessary insulation can be done in the simplest case by applying insulating tape. A higher-quality solution is the application of a heat-shrinkable tube, which, however, must be threaded onto one of the two ends of the line before joining the two lines. After the squeezing, which can be done simultaneously or sequentially in two steps for both ends of the conductor, the shrink tube is moved over the seam and heated, for example, with a hot air blower until it has adopted the desired shrunken shape. As a result, a tight insulation of the interface is given. Such a connection sleeve is for example in the DE 10 2006 028 880 A1 disclosed. In this case, the connecting sleeve is designed asymmetrically, it is designed to receive from one side a conductor and from the opposite side two conductors which overlap in a common connecting portion. This connecting portion is then deformed by a pressing process, so that a permanent positive and non-positive connection is formed.

Die Erstellung einer Quetschverbindung erfordert ausreichenden Arbeitsraum für die Arbeit mit den erforderlichen Werkzeugen und gegebenenfalls mehrere Arbeitsschritte. Insbesondere bei Installationen in engen Räumen ist wenig oder kein Montageraum gegeben und führt zu erheblichen Zusatzarbeiten, um erst die Möglichkeit für die Bearbeitung zu schaffen. Es besteht daher der Wunsch nach einem Leitungsverbinder zur elektrischen Verbindung von zwei Leitern in axialer Ausrichtung, wobei zur Montage kein Zusatzwerkzeug erforderlich ist. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leitungsverbinder bereitzustellen, der eine elektrische Verbindung zwischen zwei Leitern in axialer Anordnung ermöglicht, wobei für die Montage kein zusätzliches Werkzeug erforderlich ist.The creation of a crimp connection requires sufficient working space for working with the necessary tools and possibly several steps. In particular, in installations in confined spaces little or no mounting space is given and leads to considerable additional work to create only the opportunity for editing. There is therefore a desire for a cable connector for the electrical connection of two conductors in axial alignment, with no additional tool is required for mounting. It is an object of the present invention to provide a line connector, which allows an electrical connection between two conductors in an axial arrangement, with no additional tool required for the assembly.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Leitungsverbinder zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen zwei mit einer isolierenden Umhüllung versehenen Leitern, welcher ein elektrisch leitendes Klemmelement zur Aufnahme von zwei einander in einer gemeinsamen Achse gegenüberliegenden Enden zweier Leiter umfasst sowie ein zylindrisch geformtes Isolierelement, welches das Klemmelement entlang der gemeinsamen Achse vollständig abdeckt, wobei das Klemmelement dazu ausgelegt ist, eine werkzeuglose Aufnahme und Fixierung der isolierten Enden der beiden Leiter zu ermöglichen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass lediglich die beiden Enden der zu verbindenden Leitungen auf einer vorgegebenen Länge von der Isolierung zu befreien sind, anschließend können die beiden Leiterenden in den Leitungsverbinder eingeschoben werden, wo sie einerseits elektrisch kontaktiert werden, andererseits auch gegen das Herausrutschen gesichert sind.This object is achieved by a lead connector for making electrical contact between two conductors provided with an insulating sheath, comprising an electrically conductive clamping element for receiving two mutually opposite ends in a common axis of two conductors and a cylindrically shaped insulating element, which along the clamping element the common axis completely covers, wherein the clamping element is adapted to allow a tool-free receiving and fixing the insulated ends of the two conductors. This results in the advantage that only the two ends of the lines to be connected to be liberated on a given length of the insulation, then the two conductor ends can be inserted into the line connector where they are electrically contacted on the one hand, on the other hand secured against slipping out are.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Klemmelement mindestens zwei federnde Zungen auf, welche dazu ausgelegt sind, beim Anbringen der zwei isolierten Enden der Leiter auf jeweils eine blanke Stelle der zwei Leiter zu drücken, wobei die Zungen konstruktiv so ausgebildet sind, dass ein Herausrutschen der bereits eingebrachten Enden der Leiter verhindert wird. Es können auch mehrere Gruppen derartiger Zungen, die jeweils einem Leiterende zugeordnet sind, vorhanden sein.In an advantageous embodiment, the clamping element has at least two resilient tongues, which are designed to press, when mounting the two insulated ends of the conductors, in each case on a bare point of the two conductors, wherein the tongues are structurally designed so that slipping out of already introduced ends of the ladder is prevented. It is also possible for a plurality of groups of such tongues, which are each assigned to a conductor end, to be present.

In einer Ausführungsform des Leitungsverbinders ist das Klemmelement aus einem rohrförmigen Ausgangsmaterial hergestellt. Dadurch ergibt sich insbesondere der Vorteil einer sehr effizienten Herstellung, weil neben dem erforderlichen Kürzen auf die gewünschte Länge des Klemmelements nur noch ein Stanz- und Biegevorgang benötigt wird, um die für die Klemmung notwendige Form zu erreichen. Bei geeigneter Länge der Rohre wäre eine Bearbeitung ohne Abfallproduktion aus dem Vormaterial möglich.In one embodiment of the conduit connector, the clamping element is made of a tubular starting material. This results in particular the advantage of a very efficient production, because in addition to the required shortening to the desired length of the clamping element only a punching and bending process is needed to achieve the necessary form for clamping. Given a suitable length of the pipes, processing without waste production from the starting material would be possible.

In einer alternativen Ausführungsform ist das Klemmelement aus einem platten- oder bandförmigen Ausgangsmaterial hergestellt. Nachdem das Klemmelement beispielsweise durch eine Laserbearbeitung oder einen Stanzvorgang seine Grundform erhalten hat, kann in einem anschließenden Biegevorgang seine dreidimensionale Form erzeugt werden. So kann beispielsweise ein rohrförmiger Körper mit einem quadratischen, dreieckigen oder auch sechseckigen Querschnitt erzeugt werden.In an alternative embodiment, the clamping element is made of a plate-shaped or band-shaped starting material. After the clamping element has received its basic shape, for example, by a laser machining or a punching process, its three-dimensional shape can be produced in a subsequent bending process. For example, a tubular body having a square, triangular or even hexagonal cross-section can be produced.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Leitungsverbinders weist das Isolierelement an jedem Ende ein Dichtungselement auf, welches dazu ausgelegt ist, von den Enden der beiden Leiter beim Einbringen in das Klemmelement durchstoßen zu werden, derart, dass nach dem Einbringen jeweils eines Endes eines der beiden Leiter das Dichtungselement an einem nicht abisolierten Teil des Endes des jeweiligen Leiters anliegt und in Verbindung mit dem Isolierelement eine Abdichtung eines Klemmraums, in welchem das Klemmelement und die abisolierten Enden der beiden Leiter angeordnet sind, bewirkt. Bei dem Dichtungselement kann es sich insbesondere um einen Silikonpfropfen handeln, der vorzugsweise so ausgelegt ist, dass er beim Einschieben eines abisolierten Leiterendes leicht durchstochen werden kann. Im weiteren Verlauf des Einschiebevorgangs gleitet auch der nicht abisolierte Teil der Leitung durch das in dem Silikonpfropfen erzeugte Fenster, wobei sich das elastische Material dicht an die Oberfläche der Leitung anlegt und somit eine Abdichtung des Klemmraums gegenüber dem Außenraum gewährleistet. In einer weiteren Ausführungsform kann der Silikonpfropfen bereits einen vorgefertigten Schlitz aufweisen, um das Einführen des abisolierten Leiters zu erleichtern.In a particularly advantageous embodiment of the line connector, the insulating element at each end on a sealing element which is adapted to be pierced by the ends of the two conductors during insertion into the clamping element, such that after the introduction of each one end of the two conductors the sealing element bears against a non-stripped part of the end of the respective conductor and in conjunction with the insulating a sealing of a terminal space, in which the clamping element and the stripped ends of the two conductors are arranged causes. The sealing element may in particular be a silicone plug, which is preferably designed so that it can easily be pierced when inserting a stripped conductor end. In the further course of the insertion process, the non-stripped part of the conduit also slides through the window produced in the silicone plug, the elastic material fitting tightly against the surface of the conduit and thus ensuring a sealing of the terminal space from the exterior. In another embodiment, the silicone plug may already have a prefabricated slot to facilitate insertion of the stripped conductor.

Bevorzugt handelt es sich bei den Leitern, die zur Verwendung mit dem Leitungsverbinder geeignet sind, um eindrähtige, insbesondere massive Leiter. Neben dem Vorteil der höheren mechanischen Festigkeit ergibt sich als weiterer Vorteil, dass ein Aufspleißen der Leiter auszuschließen ist.The conductors which are suitable for use with the line connector are preferably solid-stranded, in particular solid conductors. In addition to the advantage of higher mechanical strength results in a further advantage that splicing of the conductors is ruled out.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment. The figures show:

1 einen erfindungsgemäßen Leitungsverbinder von oben; 1 a line connector according to the invention from above;

2 einen erfindungsgemäßen Leitungsverbinder von der Seite; und 2 a line connector according to the invention from the side; and

3 einen erfindungsgemäßen Leitungsverbinder von vorne. 3 a line connector according to the invention from the front.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leitungsverbinders ist in den 1 bis 3 dargestellt, wobei die einzelnen Ansichten aus drei zueinander rechtwinklig angeordneten Perspektiven erfolgt.A particularly advantageous embodiment of a line connector according to the invention is in the 1 to 3 represented, wherein the individual views are made of three mutually perpendicular perspectives.

Es zeigt 1 ein elektrisch leitendes Klemmelement 12 in Form eines Rohres, in einer ersten Blickrichtung quer zur Längsachse des Rohres. Dieses Rohr ist konzentrisch angeordnet innerhalb eines zylindrisch geformten Isolierelements 14, welches in beiden Richtung entlang der gemeinsamen Längsachse über das Klemmelement 12 hinausragt. Das Isolierelement 14 kann beispielsweise in Form eines Kunststoffrohres mit rundem Querschnitt vorliegen. In dem elektrisch leitenden Klemmelement 12, welches beispielsweise durch ein metallisches Rohr mit insbesondere rundem Querschnitt gegeben sein kann, sind federnde Zungen 16 eingearbeitet, welche beispielsweise durch einen U-förmigen Einschnitt in das Klemmelement 12 realisiert sind. Durch das anschließende Biegen der Zungen 16 in Richtung der Achse des Klemmelements 12 ergibt sich optisch aus dieser Perspektive eine Verkürzung, welche in der Darstellung in Form von zwei gegeneinander verschobenen U-förmigen Schnittkanten in Erscheinung tritt.It shows 1 an electrically conductive clamping element 12 in the form of a tube, in a first viewing direction transverse to the longitudinal axis of the tube. This tube is concentrically disposed within a cylindrically shaped insulating element 14 , which in both directions along the common longitudinal axis via the clamping element 12 protrudes. The insulating element 14 may be in the form of a plastic tube with a round cross section, for example. In the electrically conductive clamping element 12 , which may be given for example by a metallic tube with particular round cross-section, are resilient tongues 16 incorporated, which, for example, by a U-shaped incision in the clamping element 12 are realized. By the subsequent bending of the tongues 16 in the direction of the axis of the clamping element 12 results optically from this perspective, a shortening, which occurs in the representation in the form of two mutually shifted U-shaped cut edges in appearance.

2 zeigt ein Schnittbild entlang einer zweiten Achse, welche ebenfalls quer zur Längsachse der koaxialen Anordnung liegt, wobei diese Perspektive senkrecht zu derjenigen aus 1 liegt. In der Darstellung des Isolierelements 14 gibt es dabei keinen Unterschied. In diesem Schnittbild ist das Klemmelement 12 nicht mehr durchgängig, sondern an den Stellen, an denen die Zungen herausgearbeitet sind, unterbrochen. Das Material wurde hier U-förmig abgetrennt und nach innen gebogen, sodass nur noch an einer Seite Verbindung mit dem restlichen Rohrmaterial besteht. Durch dieselbe Anordnung an der gegenüberliegenden Seite kann eine symmetrische Anordnung entstehen, sodass ein eingeführtes Leiterende mittig in dem Klemmelement 12 gehalten werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist somit für jedes Leiterende jeweils eine Gruppe von hintereinander angeordneten Zungen an zwei gegenüberliegenden Seiten des Klemmelements 12 angebracht. 2 shows a sectional view along a second axis, which is also transverse to the longitudinal axis of the coaxial arrangement, this perspective perpendicular to that of 1 lies. In the illustration of the insulating element 14 There is no difference. In this sectional view is the clamping element 12 no longer consistent, but interrupted at the points where the tongues are worked out. The material was here separated in a U-shape and bent inwards, so that only on one side connection with the remaining pipe material. By the same arrangement on the opposite side, a symmetrical arrangement can arise, so that an inserted conductor end is centered in the clamping element 12 can be held. In the illustrated embodiment, a group of tongues arranged one behind the other is thus for each conductor end on two opposite sides of the clamping element 12 appropriate.

In 3 ist schließlich die Darstellung eines rohrförmigen Klemmelements 12 mit rundem Querschnitt sowie ein Isolierelement 14, welches konzentrisch zu dem Klemmelement 12 angeordnet ist, zu sehen. Dabei weist die Klemmvorrichtung 12 zwei nach innen gebogene Zungen 16 auf, welche einander in einem Winkel von 180 Grad gegenüberliegen.In 3 is finally the representation of a tubular clamping element 12 with round cross section and an insulating element 14 which is concentric with the clamping element 12 is arranged to see. In this case, the clamping device 12 two inwardly bent tongues 16 which face each other at an angle of 180 degrees.

Die vorliegende Darstellung ist nur beispielhaft zu sehen. So können beispielsweise auch andere Anordnungen und Formen der Zungen vorhanden sein, beispielsweise rechteckige oder auch dreieckige Ausschnitte anstelle der U-förmigen Form. Die Anordnung der Zungen kann hintereinander in einer Reihe mit gleichmäßigem Abstand erfolgen, die Längen und Einbiegewinkel der Zungen 16 können mit der Position der Zunge innerhalb des Klemmelements 12 variieren. Insbesondere können auch die Abstände der Zungen untereinander variieren, ebenso die Ausrichtung von gegenüberliegenden Zungen gemäß 3, welche nicht zwangsläufig 180 Grad einander gegenüberliegen müssen. Diese können auch in einer Anordnung von 90 Grad, 120 Grad oder 60 Grad entlang des Kreisumfangs verteilt sein. In einer weiteren Ausführungsform können die Zungen 16 auch auf einer Schraubenlinie (Helix) angeordnet sein. Insbesondere können Form, Längen und Einbiegewinkel der Zungen 16 dahingehend variiert werden, dass eine Optimierung auf unterschiedliche Teilaufgaben für jede Zunge gegeben ist, beispielsweise einerseits in der Bereitstellung hoher Gegenkräfte gegen ein Herausziehen des fixierten Leiters und andererseits für einen optimierten Übergangswiderstand.The present illustration is only to be seen as an example. For example, other arrangements and shapes of the tongues may also be present, for example rectangular or even triangular cutouts instead of the U-shaped form. The arrangement of the tongues can be done one behind the other in a row with even spacing, the lengths and angles of incidence of the tongues 16 can match the position of the tongue within the clamping element 12 vary. In particular, the distances between the tongues can vary with each other, as well as the orientation of opposite tongues according to 3 which do not necessarily have to be 180 degrees opposite each other. These can also be distributed in an arrangement of 90 degrees, 120 degrees or 60 degrees along the circumference. In a further embodiment, the tongues can 16 also be arranged on a helix. In particular, the shape, lengths and angle of incidence of the tongues 16 be varied so that an optimization is given to different subtasks for each tongue, for example, on the one hand in the provision of high counter-forces against withdrawal of the fixed conductor and on the other hand for an optimized contact resistance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Leitungsverbinderline connectors
1212: Klemmelementclamping element
1414: Isolierelementinsulating
1616: Zungetongue

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006028880 A1 [0001]

Claims

Cable connector ( 10 ) for producing an electrical contact between two conductors provided with an insulating sheath, characterized by - an electrically conductive clamping element ( 12 ) for receiving two mutually opposite in a common axis ends of the two conductors and - a cylindrically shaped insulating element ( 14 ), which the clamping element ( 12 ) completely covers along the common axis, wherein the clamping element ( 12 ) is designed to allow tool-free receiving and fixing the stripped ends of the two conductors.

Cable connector ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the clamping element ( 12 ) at least two resilient tongues ( 16 ), which are designed to press upon insertion of the two stripped ends of the conductors, each on a bare spot of the two conductors, wherein the tongues ( 16 ) are constructively designed so that slipping out of the already introduced ends of the ladder is prevented.

Cable connector ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping element ( 12 ) is made of a tubular starting material.

Cable connector ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping element ( 12 ) is made of a plate or ribbon-shaped starting material.

Cable connector ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating element ( 14 ) has at each end a sealing element which is adapted to be separated from the ends of the two conductors during insertion into the clamping element ( 12 ) to be pierced, so that after the introduction of one end of each of the two conductors, the sealing element bears against a non-stripped part of the end of the respective conductor and in conjunction with the insulating element ( 14 ) a seal of a terminal space in which the clamping element ( 12 ) and the stripped ends of the two conductors are arranged causes.

Cable connector ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the conductors are single-wire, in particular solid conductors.