DE10034502C2 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbeson­ dere für Näherungsschalter, mit einem aus Isolierstoff vorgefertigten Kon­ taktträger, in den Bohrungen zur Aufnahme einzelner Litzen und/oder daran angebrachter Kontakte eingearbeitet sind, sowie mit einem fest mit dem Kontaktträger verbundenen Griffkörper.

Ein elektrischer Verbinder des Standes der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (vgl. z. B. DE 296 19 363 U1) und wie er in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist, umfasst einen aus Isolierstoff gespritzten Kontaktträ­ ger, der von einer Anzahl schlanker Durchgangsbohrungen durchsetzt ist, wobei diese Anzahl der Polzahl des Steckverbinders entspricht. Der Durchmesser dieser Durchgangsbohrungen ist auf Crimpkontakte abge­ stimmt, 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 Griffkörper aus thermoplastischem Kunst­ stoff wir z. B. Polyurethan, anzuspritzen. Der Griffkörper schließt den rück­ wärtigen Endabschnitt des Kontaktträgers ebenso in sich ein wie den Endabschnitt des Mantels der elektrischen Leitung und die dort verlaufen­ den Leitungsadern. Auf diese bekannte Art und Weise werden gerade Steckverbinder gefertigt wie auch Winkelstecker, wobei in letzterem Fall der Griffkörper winkelartig geformt wird.

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.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Steckverbinder der bekannten 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 ein Hülsenbauteil ausbildet, in dessen Hohlraum ein Verschlußor­ gan einbringbar ist, das die Leitung bzw. deren Litzen innerhalb des Hül­ senbauteils fixiert und dass das Verschlußorgan von einer thermoplasti­ schen Füllmasse gebildet ist, die mit der Leitung bzw. deren Litzen und dem Hülsenbauteil eine innige Haftverbindung, insbes. Vernetzung, ein­ geht.

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung führt zu einer Reihe von Vorteilen bzw. zu Möglichkeiten weiterer sinnvoller Ausgestaltung. Zunächst bietet die einstückige Ausbildung von Griffkörper und Kontakt­ träger den Vorzug, dass im Zuge der Konfektionierung des Steckverbin­ ders kein Griffkörper mehr im Spritzgießverfahren anzuformen ist. Es ist lediglich vorzusehen, dass die Leitung und deren Adern innerhalb des Griffkörpers auf wirksame Art verankert werden. Dies geschieht erfin­ dungsgemäß durch ein in den Hohlraum des Griffkörpers eingebrachtes Verschlussorgan welches die Leitung bzw. deren Litzen innerhalb des Hülsenbauteils fixiert und von einer thermoplastischen Füllmasse gebildet ist, die mit der Leitung bzw. deren Litzen und dem Hülsenbauteil eine innige Haftverbindung, insbes. Vernetzung, eingeht.

Zwar ist es aus DE 44 12 000 C1 bekannt, an einem einteiligen Formkörper eines Steckers für eine Steckverbindung ein Gehäuse, eine Innenhülse und einen Kontakteinsatz auszubilden, doch stellt keines die­ ser Teile einen Griffkörper dar. Als Griffkörper kommt hier nur ein die genannten Teile fast vollständig übergreifender Bajonettring und/oder eine auf das hintere Ende des Gehäuses aufgeschraubte Überwurfmutter in Betracht, die dazu bestimmt ist, mittels eines in ihr aufgenommenen Dicht­ rings die Kabelzuführung abzudichten.

Aus DE 43 41 958 A1 ist es bei einem Vielfach-Flachstecker zwar grundsätzlich bekannt, in den Hohlraum einer als Griffkörper dienenden metallischen Hülse eine Gießharzmasse einzubringen, die die einmün­ denden Leiter umschließt. Der Kontaktträger ist jedoch als separates, von der Metallhülse übergriffenes Bauteil ausgebildet.

Die entsprechend der vorliegenden Erfindung einstückige Ausgestaltung des Griffkörpers mit dem Kontaktträger und die dadurch geschaffene Möglichkeit, den Griffkörper als Hülsenbauteil auszubilden, führt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dazu, dass die einzelnen Lit­ zen oder die daran angebrachten Kontakte im wesentlichen kraftfrei in die Bohrungen des Kontaktträgers einführbar sind und in ihnen allein mit der Vergussmasse in bestimmungsgemäßer Position festgelegt sind. Es ist demzufolge nicht mehr erforderlich, die abisolierten Litzen bzw. die an die Litzen angeschlagenen Kontakte in enge Bohrungen einzupressen.

Entsprechend der Erfindung ist des weiteren vorgesehen, dass der Griffkörper einen großquerschnittigen Trichter umfasst mit zu den Bohrun­ gen im Kontaktträger führenden Leitereinführ-Schrägflächen. Damit ist es möglich, die elektrischen Kontakte eines mehradrigen Kabels von Hand auf ganz einfache Weise in den Kontaktträger "einzufädeln". Dazu genügt ein vorheriges leichtes Auffächern des Crimp-Bündels, wobei die Kontakte ihren Weg 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 schaubildliche Darstellung der wesentlichen Einzelteile eines Steckverbinders entsprechend der Erfindung,

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung des fertig konfektionierten Steckverbinders,

Fig. 3 eine Darstellung der Situation aus Fig. 1 in einem axialen Halb­ schnitt,

Fig. 4 eine entsprechende Darstellung im Hinblick auf Fig. 2,

Fig. 5 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung, wobei die Litzen jedoch weder abisoliert sind und noch einen besonderen Kontakt tragen,

Fig. 6 eine der Ausführung nach Fig. 5 entsprechende Darstellung eines konfektionierten Steckverbinders, und

Fig. 7-9 drei Darstellungen zur Erläuterung des Standes der Technik.

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. Im Zuge der Konfek­ tion eines solchen Steckverbinders, d. h. seine Montage unter gleichzeiti­ gem Anschluss elektrischer Leiter 14 eines Kabels 15, wird bislang im einzelnen - unter Bezugnahme auf die den Stand der Technik zeigenden Fig. 7 bis 9 - wie folgt vorgegangen:
Zunächst wird der als Spritzgießbauteil vorgefertigte Kontaktträger 11 mit dem beim Ausführungsbeispiel auf ihn aufgerasteten Überwurf­ mutter 12 bereitgestellt. Sodann wird mit Hilfe eines nicht gezeigten einfa­ chen Montagewerkzeugs jeweils ein am Ende jedes Leiters 14 angeschla­ gener Crimpkontakt 16 in eine zugehörige schlanke Durchgangsbohrung 17 im Kontaktträger 11 eingepresst. Es entsteht so die Baugruppe nach Fig. 8, der noch ein Griffkörper sowie eine feste Verbindung mit der elekt­ rischen Leitung 15 fehlen.

Zu diesem Zweck wird die Baugruppe der Fig. 8 zwischen die nicht dargestellten Formhälften einer kleinen Spritzgießmaschine eingelegt und der in Fig. 9 gezeigte Griffkörper 13 in Wege des Spritzgießens angeformt. Wie ersichtlich, verbindet der Griffkörper 13 das rückwärtige Ende des Kontaktträgers 11 mit dem Kabel 15 bzw. dessen Mantel und schließt die Leiter 14 in sich ein. Im Unterschied zu dem dargestellten geraden Steck­ verbinder sind auch sogenannte Winkel-Steckverbinder bekannt, bei denen der Griffkörper 13 entsprechend winklig ausgeformt wurde.

Während die soeben erörterten Fig. 7 bis 9 den Stand der Technik darstellen, befassen sich die Fig. 1 bis 6 mit der vorliegenden Erfindung und werden nunmehr im einzelnen wie folgt erläutert:
Der auch hier mit 10 bezeichnete Steckverbinder umfasst wiederum einen Kontaktträger 11, gegebenenfalls eine Überwurfmutter 12 sowie einen Griffkörper 13. Eine wesentliche Besonderheit besteht jedoch darin, dass der Kontaktträger 11 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 Durchgangsbohrungen 17 aus. Dieser Abschnitt ist relativ kurz und - beim Ausführungsbeispiel - nur etwa so lang wie die Überwurfmutter 12, die drehbar auf ihm lagert.

Zum rückwärtigen Ende des Steckverbinders 10 hin schließt sich als zweiter Abschnitt des Basiskörpers 18 der Griffkörper 13 an. Er ist, wie die Zeichnungen dies augenfällig zeigen, als relativ dünnwandiges Hül­ senbauteil ausgebildet. Der Außendurchmesser dieses Abschnitts 13 ist erheblich größer als der des Abschnitts 11 und entspricht, abgesehen von möglichen Abwandlungen, im wesentlichen dem Außendurchmesser eines Griffkörpers, wie er nach dem bekannten Ausführungsbeispiel der Fig. 9 durch Umspritzen erzeugt worden war.

Aufgrund der Ausgestaltung des Griffkörpers 13 als Hülsenbauteil weist der Griffkörper 13 einen relativ großvolumigen inneren Hohlraum 19 auf. Der Übergang von diesem großvolumigen Hohlraum 19 zu den Durchgangsbohrungen 17 im zweiten Abschnitt des Basiskörpers 18, dem Kontaktträger 11, ist gekennzeichnet durch zahlreiche großflächige Schrägflächen 20. Somit bildet der Griffkörper 13 innen einen großquer­ schnittigen Trichter aus, und die Schrägflächen 20 Leitereinführschrägflä­ chen, die den am leiterseitigen Ende kreisquerschnittigen Hohlraum 19 zu den einzelnen Durchgangsbohrungen 17 führen bzw. verjüngen in einer Art und Weise, dass es möglich ist, die Enden der Leiter 14 bzw. an diesen angeschlagene Kontakte 16 auf einfache Weise von Hand in die Aufnahmebohrungen 17 einzuführen.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass zwischen den Enden der Leiter 14 bzw. den Kontakten 16 und den Bohrungen 17 vorzugsweise kein Kraftschluss vorliegen soll, um es auf einfache Weise zu ermöglichen, dass man die Leitung 15 ergreifen und alle Kontakte 16 gleichzeitig in ihre Aufnahmebohrungen 17 einführen kann. Meist ist ein Steckverbinder, wie er der Erfindung zugrunde liegt, vierpolig. Daher müssen nicht mit einem Hilfswerkzeug viermal Kontakte in die Bohrungen 17 eingesteckt werden, sondern mit einem einzigen Vorgang können alle vier Kontakte, von der Leitereinführ-Schrägflächen sicher zu ihrem Ziel in den Basiskörper 18 eingeführt werden.

Der verbleibende Umfangsspalt zwischen der Leitung 15 und den Leitern 14 sowie der Innenwand des Griffkörpers 13 wird sodann mittels einer thermoplastischen Füllmasse 21 verschlossen, wie Fig. 2 dies zeigt. Beim Ausführungsbeispiel wird dabei zugleich ein Übergangskonus 22 erzeugt, der auch Knickschutzfunktion für die Leitung 15 hat. Das Einbrin­ gen 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.

Wie ein Vergleich der Fig. 2 und 4 mit Fig. 9 des Standes der Tech­ nik zeigt, wird für den Basiskörper 18, der in einstückiger Ausführung Kontaktträger 11 und Griffkörper 13 in sich einschließt, allenfalls nur geringfügig mehr Kunststoffmaterial benötigt. Dem gegenüber ist auch erkennbar, dass weniger thermoplastische Füllmasse 21 zur Fixierung der Leitung 15 und der Leiter 14 benötigt wird als beim Stand der Technik für die Griffkörperumspritzung 13.

Die Fig. 5 und 6, die Darstellungen zeigen, die den Fig. 3 und 4 ent­ sprechen, unterscheiden sich von diesen nur dadurch, dass die Kontakte 16 in den Enden der Leiter 14 fehlen. In diesem Falle ragen die nicht abisolierten Leiter 14 bis zu einer Absatzstufe 23 am steckseitigen Ende der Bohrung 17 im Kontaktträger 11 und sind hier durch die Füllmasse 21 verankert. Am nicht dargestellten Gegensteckverbinder befindet sich als Kontaktierelement eine Kontaktspitze 24, die in die Litze 25 der Ader 14 eindringt. Bezüglich der Bekanntheit solcher Eindringtechnik als solche sei beispielhaft auf DE 299 10 960 U1 verwiesen. Dieses Dokument zum Stand der Technik zeigt im übrigen aber die herkömmliche Konfektionie­ rung mittels einer Griffkörperumspritzung, die auch den rückwärtigen Abschnitt eines gesondert gefertigten Kontaktträgers - dort Litzenhalter genannt - umfasst.

Claims (7)

1. Elektrischer Steckverbinder (10), insbesondere für Näherungsschalter, mit einem aus Isolierstoff vorgefertigten Kontaktträger (11), in den Bohrungen (17) zur Aufnahme einzelner Litzen (14) und/oder daran angebrachter Kontakte (16) eingearbeitet sind, sowie mit einem fest mit dem Kontaktträger (11) verbundenen Griffkörper (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkörper (13) einstückig-stoffschlüssiger Bestandteil des vorgefertigten Kontaktträgers (11) ist und ein Hülsenbauteil ausbildet, in dessen Hohlraum (19) ein Verschlußorgan einbringbar ist, das die Leitung (15) bzw. deren Litzen (14) innerhalb des Hülsenbauteils fixiert und 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.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Litzen (14) oder die daran angebrachten Kontakte (16) im wesentlichen kraftfrei in die Bohrungen (17) des Kontaktträgers (11) einführbar sind und in ihnen allein mittels der thermoplatsichen Füllmasse (21) in bestimmungsgemäßer Position festgelegt sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlußorgan zugleich einen Leiter-Knickschutz (22) ausbildet.

4. Steckverbinder nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkörper (13) einen großquerschnittigen Trichter umfaßt mit zu den Bohrungen (17) im Kontaktträger (11) führenden Leitereinführ-Schrägflächen (20).

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Trichter an einen rückwärtigen Endabschnitt des Griffkörpers (13) mit im wesentlichen kreiszylindrischem Querschnitt anschließt.

6. Steckverbinder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kontaktträger (11) eine Überwurfmutter (12) gelagert ist und der Außendurchmesser des Griffkörpers (13) etwa dem Außendurchmesser der Überwurfmutter (12) entspricht.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (12) von der Steckseite des Kontaktträgers (11) her auf diesen aufrastbar ist.