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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder, bei dem an einer länglichen Kontaktaufnahme eine angefügte Kabelhalterung mit einem Haltebereich zum Halten von Litzen eines abisolierten Kabels vorgesehen ist.
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STAND DER TECHNIK
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Insbesondere im Automotive-Bereich wird heutzutage häufig eine Vielzahl von Kabeln zu Kabelbäumen zusammengefasst. Um zum Beispiel die Kabel solcher Kabelbäume einfach an ein Steuergerät anschließen zu können, werden meist Mehrfachstecker verwendet, bei denen jedes der Kabel an seinem Ende mit einem sogenannten Steckverbinder versehen wird und die Vielzahl von Steckverbindern in einem gemeinsamen Steckergehäuse aufgenommen und fixiert wird.
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Jeder der Steckverbinder kann hierbei eine längliche Kontaktaufnahme aufweisen, die an ihrem distalen Ende entweder als steckerartige oder buchsenartige Struktur vorgesehen sein kann und dazu dient, mit einem entsprechenden Gegenstück in einem Gegenstecker zusammenzuwirken, um sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung herzustellen. Im Bereich ihres proximalen Endes ist die Kontaktaufnahme dabei in einer Kabelhalterung ausgestattet, um eines der Kabel des Kabelbaums mechanisch fest an der Kontaktaufnahme zu fixieren und einen elektrischen Kontakt zwischen Litzen des Kabels und der vorzugsweise metallischen Kontaktaufnahme zu gewährleisten. Hierzu weist die Kabelhalterung einen Haltebereich beispielsweise in Form eines Crimpbereichs auf, der dazu ausgestaltet ist, Litzen eines abisolierten Kabels zu umschließen und zu halten.
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Um die Mehrzahl von Steckverbindern mit den daran befestigten Kabeln in dem Gehäuse des Mehrfachsteckers zu fixieren, werden diese herkömmlich von einer Hinterseite des Gehäuses in entsprechende Haltestrukturen eingeschoben und dort beispielsweise verrastend fixiert.
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Da es häufig gewünscht sein kann, den Mehrfachstecker gegen Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit zu schützen, müssen die Steckverbinder dabei gegebenenfalls durch eine Mattendichtung hindurchgeschoben werden. Die Mattendichtung kann hierbei aus einer Lage aus flexiblem Material bestehen, in der an entsprechenden Stellen Öffnungen zum Durchschieben der Steckverbinder vorgesehen sind. Damit sich die Mattendichtung eng dichtend um den Steckverbinder bzw. das daran befestigte Kabel anschmiegen können, sind die Öffnungen kleiner als der Umfang des Steckverbinders bzw. des Kabels gewählt.
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Nach dem Durchschieben herkömmlicher Steckverbinder durch die Mattendichtung eines Mehrfachsteckers wurden Beschädigungen an der Mattendichtung beobachtet.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Mit einem Steckverbinder gemäß dem unabhängigen Anspruch kann eine Wahrscheinlichkeit für das Auftreten solcher Beschädigungen an der Mattendichtung reduziert werden.
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Aspekte der vorliegenden Erfindung beruhen auf den folgenden Erkenntnissen: Es wurde festgestellt, dass bei herkömmlichen Steckverbindern die Litzen eines abisolierten Kabels meist derart an einem Haltebereich der Kontaktaufnahme befestigt werden, dass Enden der Litzen in Längsrichtung des Steckverbinders über den Haltebereich hinausragen. Ein solches Befestigen der Litzen an dem Haltebereich wird standardmäßig deshalb gewählt, weil sichergestellt sein sollte, dass die Litzen entlang der gesamten Länge des Haltebereichs von dem Haltebereich umschlossen werden. Dies kann insbesondere dadurch gewährleistet werden, dass beobachtet wird, dass die Litzen an einem Ende in den Haltebereich hineinführen und an einem anderen Ende über diesen Haltebereich hinausragen. Da jedoch der Prozess des Anschlagens des Kabels an dem Steckverbinder bei den Konfektionären und Werkstätten häufig ein teilautomatisierter oder händischer Prozess sein kann, lässt sich nicht immer zuverlässig vermeiden, dass die über den Haltebereich der Kontaktaufnahme hinausragenden Enden der Litzen sich verbiegen und dann seitlich über den Steckverbinder überstehen. Solche überstehenden Kupferlitzen können insbesondere beim Durchschieben des Steckverbinders durch eine Dichtmatte zu Beschädigungen an der Dichtmatte und somit letztendlich zu undichten Mehrfachsteckern führen.
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Erfindungsgemäß wird daher ein Steckverbinder vorgeschlagen, der ergänzend ein Litzenschutzelement aufweist, das dazu ausgebildet ist, Enden der in der Kabelhalterung gehaltenen Litzen daran zu hindern, seitlich aus der Kabelhalterung herauszuragen.
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Mit anderen Worten wird an dem Steckverbinder in einem Bereich, in dem die Litzen eines anzuschlagenden Kabels typischerweise enden, ein Litzenschutzelement vorgesehen, das aufgrund seiner strukturellen Ausgestaltung und Anordnung die Enden der Litzen davor bewahrt, nach außen gebogen zu werden, und das somit verhindert, dass diese Enden der Litzen seitlich über die Kontaktaufnahme des Steckverbinders überzustehen.
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Das Litzenschutzelement kann von dem Haltebereich in einer Richtung entlang der Kabelhalterung beabstandet angeordnet sein. Mit anderen Worten soll das Litzenschutzelement als von dem Haltebereich räumlich separiertes Element vorgesehen sein. Durch die Beabstandung zwischen dem Litzenschutzelement und dem Haltebereich kann erreicht werden, dass Litzen eines abisolierten Kabels während des Anschlagens des Kabels derart in den Haltebereich der Kabelhalterung eingebracht werden können, dass der Haltebereich die Litzen komplett umschließt. Ein distales Ende der Litzen kann dabei über den Haltebereich hinaus bis hin zu dem Litzenschutzelement reichen. Da zwischen dem Haltebereich und dem Litzenschutzelement aufgrund der vorgesehenen Beabstandung zwischen diesen beiden Komponenten ein Bereich existiert, in dem die Litzen frei liegen, kann weiterhin optisch erkannt werden, ob die in die Kabelhalterung eingelegten Litzen vollständig durch den Haltebereich hindurchreichen und an dessen distalem Ende aus dem Haltebereich herausragen.
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Die Kabelhalterung kann einen Crimpbereich aufweisen, an dem die Litzen derart vercrimpt werden können, dass Enden der Litzen im vercrimpten Zustand entlang der Kabelhalterung über den Crimpbereich hinausragen. Der Crimpbereich kann dabei derart ausgestaltet sein, dass Teile der Kabelhalterung plastisch verformt werden können, so dass sie die zuvor eingelegten Litzen vollständig umschließen und durch Beklemmen halten. Ein Vercrimpen von Litzen an einer Kontaktaufnahme eines Steckverbinders stellt eine zuverlässige Methode zur Befestigung von Kabeln an der Kontaktaufnahme des Steckverbinders dar, wobei gleichzeitig ein sehr guter elektrischer Kontakt mit der Kontaktaufnahme gewährleistet werden kann.
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In einer speziellen Ausgestaltung besteht die Kontaktaufnahme des Steckverbinders aus wenigstens zwei einzelnen Komponenten. Einerseits wird ein Kontaktinnenteil vorgesehen, das derart ausgestaltet sein kann, dass es mit einem entsprechenden Gegenstück eines Gegensteckers zuverlässig in Eingriff kommen und eine elektrische Verbindung herstellen kann. Dieses Kontaktinnenteil kann einstückig mit der Kabelhalterung ausgebildet sein. Andererseits kann ein sogenannter Kontaktkörper mit einer Kontaktüberfeder vorgesehen sein, der den Kontaktinnenteil umschließt. Der Kontaktkörper kann unter anderem dazu ausgestaltet sein, den Steckverbinder beispielsweise in dem Gehäuse des Mehrfachsteckers zu fixieren. Hierzu kann der Kontaktkörper eine an einen Aufnahmeraum des Mehrfachsteckers angepasste Außengeometrie aufweisen. Beispielsweise kann der Kontaktkörper quaderförmig ausgebildet sein. Ferner kann der Kontaktkörper Verrastungselemente beispielsweise in Form von abstehenden Lanzen aufweisen. In zwei verschiedenen Ausgestaltungen kann das hier vorgeschlagene Litzenschutzelement entweder an dem Kontaktkörper oder an dem Kontaktinnenteil angebracht sein. Wenn das Litzenschutzelement am Kontaktinnenteil angeordnet ist, können derartige Lösungen prinzipiell auch an einteiligen Steckverbindern angewendet werden. Allerdings kann dies zu einer höheren Komplexität des Innenteiles und zu einer Schwächung des Innenteils bezüglich Steifigkeit am Kontakthals führen. Wenn das Litzenschutzelement am Kontaktkörper angeordnet ist, können höhere Gestaltungsmöglichkeiten bestehen und eine Schwächung des Kontaktinnenteiles kann vermieden werden. Allerdings funktioniert eine derartige Ausgestaltung ausschließlich bei zweiteiligen Steckverbindern.
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Das Litzenschutzelement kann mit einem freitragenden Ende ausgebildet sein, das hin zu den Enden der in der Kabelhalterung gehaltenen Litzen gerichtet ist. Mit anderen Worten kann das Litzenschutzelement als eine Struktur bereitgestellt werden, die an einem Ende an einer Komponente des Steckverbinders angebracht ist oder einstückig mit dieser ausgebildet ist. Beispielsweise kann ein Ende des Litzenschutzelementes an dem Kontaktkörper oder dem Kontaktinnenteil angefügt oder integral mit diesem ausgebildet sein. Ein vorzugsweise gegenüberliegendes Ende des Litzenschutzelementes ist dabei nicht mit einer der Komponenten des Steckverbinders verbunden, sondern ragt freitragend ab. Eine Längsrichtung des Litzenschutzelementes, das heißt, eine Richtung von dem befestigten Ende hin zu dem freitragenden Ende, kann dabei im Wesentlichen der Richtung des Verlaufs der Litzen entsprechen, das heißt, das freitragende Ende ragt hin zu dem Ende der Litzen und überlappt diese vorzugsweise. Dabei ist dieses freitragende Ende vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass Enden der Litzen eines an dem Steckverbinder angeschlagenen Kabels von diesem freitragenden Ende zumindest teilweise umschlossen und dadurch daran gehindert werden, aus der Kabelhalterung herausgebogen zu werden.
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Das Litzenschutzelement kann ähnlich wie der Haltebereich der Kabelhalterung als Crimpbereich ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Litzenschutzelement mit wenigstens einem oder vorzugsweise zwei freitragenden Enden ausgebildet sein, das bzw. die quer zu den Enden der in der Kabelhalterung gehaltenen Litze gerichtet ist/sind. Vorzugsweise kann ein Crimpbereich vorgesehen sein, bei dem zwei Teilbereiche derart umgebogen und plastisch verformt werden können, dass sie mit ihren freitragenden Enden die Enden der Litzen vollständig oder zumindest weitestgehend umgeben. Im Gegensatz zu dem Crimpbereich der Kabelhalterung braucht jedoch der Crimpbereich des Litzenschutzelementes nicht notwendigerweise derart mechanisch stabil ausgestaltet zu sein und braucht auch nicht derart stark plastisch verformt zu werden, dass die Enden der Litzen komplett verpresst würden und damit gegen ein Herausziehen in Längsrichtung der Litzen geschützt wären. Stattdessen kann es genügen, den Crimpbereich des Litzenschutzelementes nur derart auszugestalten, dass er im vercrimpten Zustand die Enden der Litzen davon abhält, quer zur Längsrichtung der Litzen aus der Kabelhalterung herauszurutschen.
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Das Litzenschutzelement kann elastisch ausgebildet sein. Die Elastizität kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Struktur des Litzenschutzelementes nur an einem Ende mit dem Steckverbinder verbunden ist und das freitragende Ende elastisch federnd ausgebildet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass das Litzenschutzelement mechanischen Belastungen besser widerstehen kann.
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Es wird angemerkt, dass verschiedene Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Steckverbinders hierin beschrieben sind. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können, um so zu weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen, Wirkungen und Synergieeffekten zu gelangen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Steckverbinders aus 1.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Steckverbinders aus 3.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Steckverbinders aus 5.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche oder gleich wirkende Komponenten werden mit gleichen Bezugszeichen betitelt.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Steckverbinders 1 mit einem daran angeschlagenen Kabel 3.
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An einer länglichen Kontaktaufnahme 5 ist eine Kabelhalterung 7 mit einem Haltebereich 9 vorgesehen. Der Haltebereich 9 umschließt Litzen 11 des an seinem Ende abisolierten Kabels 3.
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In dem dargestellten Beispiel ist der Haltebereich 9 als Crimpbereich ausgebildet, bei dem zwei Laschen 13 und ein Boden 15 der Kabelhalterung das Bündel der Litzen 11 vollständig umschließt und durch plastische Verformung beklemmt. Die Litzen 11 sind dadurch gegen ein Herausrutschen in Längsrichtung aus dem Haltebereich 9 geschützt. Ferner ist ein zweiter Crimpbereich 17 vorgesehen, bei dem zwei Laschen 19 um eine Isolierung des Kabels 3 herumgelegt und mit dieser verklemmt werden können. Während der zweite Crimpbereich 17 lediglich für eine mechanische Befestigung des Kabels 3 an dem Steckverbinder 1 sorgt bzw. diese unterstützt, stellt der erste Crimpbereich 9 ergänzend auch eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem metallischen Steckverbinder 1 und den Litzen 11 des Kabels 3 her.
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An einem distalen Endbereich weist der Steckverbinder 1 einen kastenförmigen Kontaktkörper 21 auf, der ein darin aufgenommenes Kontaktinnenteil 23 umgibt. Der Kontaktkörper 21 weist eine Rastlanze 25 auf, mit Hilfe derer der Steckverbinder 1 in einem Gehäuse eines Mehrfachsteckers (nicht gezeigt) verrastend befestigt werden kann. Das Kontaktinnenteil 23 weist an seinem distalen Ende eine Öffnung 27 auf, in die beispielsweise ein Stift eines entsprechenden Gegensteckers (nicht gezeigt) eingreifen kann, um eine mechanische wie auch elektrische Verbindung mit dem Steckverbinder 1 herstellen zu können.
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Wie in der vergrößerten Darstellung aus 2 deutlich zu erkennen, ragt eine als Litzenschutzelement 29 dienende Zunge von dem Kontaktinnenteil 23 in einer Längsrichtung der Kontaktaufnahme 5 hin zu den Enden der Litzen 11 hin ab. Das freitragende Ende 31 des Litzenschutzelementes 29 reicht dabei bis über die Enden der Litzen 11 und hindert diese somit daran, aus der Kabelhalterung 7 heraus verbogen zu werden und über diese überzustehen. Die Zunge des Litzenschutzelementes 29 sowie die Kontaktaufnahme 5 des Steckverbinders 1 sind dabei derart ausgebildet, dass sie zusammen eine Geometrie bilden, bei der die in dem Haltebereich 9 gehaltenen Litzen 11 an ihren Enden möglichst vollständig von dem Litzenschutzelement 29 und der Kontaktaufnahme 5 umgeben sind und somit nicht seitlich überstehen können.
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Um erkennen zu können, ob die Litzen 11 beim Anschlagen des Kabels 3 an den Steckverbinder 1 vollständig durch den Haltebereich 9 hindurchragen und somit eine vollständige, mechanisch wie auch elektrisch zuverlässige Vercrimpung gewährleistet ist, ist das Litzenschutzelement 29 bzw. dessen freitragendes Ende 31 beabstandet von dem Haltebereich 9 angeordnet. Somit ergibt sich zwischen dem Haltebereich 9 und dem Litzenschutzelement 29 ein Bereich 33, in dem die Enden der Litzen frei liegen und von außen her erkannt werden können.
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Zum Anschlagen des Kabels 3 an den Steckverbinder 1 kann zunächst das Ende des Kabels 3 abisoliert und die Litzen 11 somit freigelegt werden. Anschließend können die Litzen 11 derart in den noch nicht verbogenen Haltebereich 9 eingelegt werden, dass die Enden der Litzen 11 über den Haltebereich 9 hin zu dem distalen Ende des Steckverbinders 1, das heißt hin zu dem Kontaktkörper 23, überragen. Die Enden der Litzen 11 werden dabei schon beim Einlegen in den Haltebereich 9 unter das freitragende Ende 31 des Litzenschutzelementes 29 geschoben, so dass sie anschließend gegen ein Herausbiegen aus der Kontaktaufnahme 5 geschützt sind.
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In den 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Steckverbinders 1‘ dargestellt. Ein Litzenschutzelement 29‘ ragt dabei als Zunge mit einem freitragenden Ende von einem Kontaktkörper 21‘ hin zu den Enden der Litzen 11‘, die wiederum durch einen Crimpbereich 9‘ an der Kabelhalterung 7‘ befestigt sind. Das freitragende Ende 31‘ des Litzenschutzelementes 29‘ ist dabei leicht nach unten hin zu der Kabelhalterung 7‘ gebogen und liegt vorzugsweise an seitlichen Flanken 35 der Kabelhalterung 7‘ an. Auf diese Weise wird wiederum vermieden, dass Enden der Litzen 11‘ aus der Kabelhalterung 7‘ herausrutschen können und eventuell beim Durchschieben des Steckverbinders 1‘ durch eine Dichtmatte eines Mehrfachsteckers diese Dichtmatte beschädigen können.
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In den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Steckverbinders 1‘‘ gezeigt. Bei diesem Steckverbinder 1‘‘ ist ein Litzenschutzelement 29‘‘ als zusätzlicher Crimpbereich 37 vorgesehen. Dieser Crimpbereich 37 ist mit zwei Laschen 39 ausgebildet, die vor, beim oder nach dem Vercrimpen des Crimpbereichs des Haltebereichs 9‘‘ um die Enden der Litzen 11‘‘ herumgebogen werden können. Die beiden Laschen 39 umschließen im herumgebogenen Zustand die Enden der Litzen 11‘‘ dabei weitestgehend und hindern diese somit daran, seitlich aus dem Steckverbinder 1‘‘ herauszuragen. Der zusätzliche Crimpbereich 37 des Litzenschutzelementes 29‘‘ ist dabei von dem Crimpbereich des Haltebereichs 9‘‘ in Längsrichtung des Steckverbinders 1 um wenige Millimeter beabstandet, so dass sich zwischen diesen Crimpbereichen ein freiliegender Bereich 33‘‘ bildet, der dazu benutzt werden kann, zu erkennen, ob die Litzen 11‘‘ beim Anschlagen des Kabels 3‘‘ vollständig durch den Haltebereich 9‘‘ hindurchreichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005043694 A1 [0004]