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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Stecker zum Verbinden mit
einer Steckeraufnahme.
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Aus
dem Stand der Technik sind herkömmliche
8-polige RJ-45 Stecker bekannt, die meist aus durchsichtigem Kunststoff
bestehen. Zum Befestigen eines Kabels werden die Einzelleiter des
Kabels in das Steckergehäuse
eingeschoben bzw. eingesteckt. Mittels einer Crimpzange wird das
Kabel anschließend
fest mit dem Stecker verpresst. Diese Stecker haben jedoch den Nachteil,
dass sie nur mit großem Kraft-
und Zeitaufwand mit einem Kabel verbunden werden können. Des
Weiteren sind solche Stecker nicht für ein wiederholtes Anschließen geeignet.
Bei manchen Steckern wird zudem ein separater Montageschlitten zum
Einführen
der Einzelleiter des Kabels verwendet. Solche separaten Teile haben
jedoch den Nachteil, dass sie leicht verloren gehen können.
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Aus
der
EP 0 991 149 B1 ist
ein RJ-45 Hochfrequenzstecker bekannt, der ein Steckergehäuse, sowie
ein darin einsetzbares Kontaktgehäuse und eine Abschirmung umfasst.
Das Kontaktgehäuse weist
mehrere Aufnahmen auf in die Leiter eines Kabels eingeführt werden.
Des Weiteren sind in das Kontaktgehäuse Schneidklemm-Kontaktelemente eingesetzt.
Zum Verbinden des Kabels mit dem Stecker, werden die vereinzelten
Leiter des Kabels in einer vorgegebenen Reihenfolge parallel und
in zwei Ebenen, sowie mit einem vorgegebenen Abstand zueinander
in das Kontaktgehäuse
eingeführt.
Dort werden sie jeweils über
eine Schneidklemme an einem Schneidklemm-(IDC)-Kontaktelement mit
einem entsprechenden Kontakt aufgeschaltet.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
10 2004 038 123 A1 ein elektrischer Stecker bekannt, der
ein erstes und zweites Gehäuseelement
aufweist, wobei das zweite Gehäuseelement
relativ zu dem ersten Gehäuseelement
schwenkbar ausgebildet ist. Ein Steck kontaktbereich ist mit einem
der Gehäuseelemente
starr verbunden. Dabei ist in dem Gehäuseelement eine Isoliereinrichtung
mit Scheidklemmkontakten befestigt. Des Weiteren ist eine schwenkbare Kabelendenaufnahme
zwischen den beiden Gehäuseelementen
angeordnet. Die Kabelendenaufnahme weist dabei vier Kanäle auf,
in welche Einzelleiter eines mit dem Stecker zu verbindenden Kabels
eingelegt bzw. eingesteckt werden. Durch Schwenken der Kabelendenaufnahme
mit dem Kabel zu dem ersten Gehäuseelement
hin werden die Einzelleiter kontaktiert. Dies erfolgt durch die
Schneidkontakte, die die Isolation jedes Einzelleiters durchschneiden
und die Einzelleiter kontaktieren.
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Ein
Problem des zuvor beschriebenen Standes der Technik ist es, dass
die mehrpoligen d.h. achtpoligen Steckertypen nur mit Kraft- und
Zeitaufwand mit einem Kabel verbunden werden können. Andere Steckertypen erlauben
zwar ein schnelles Anschließen
des Kabels, verfügen
aber über
weniger Platz für
Anschlüsse
für die
Leiterelemente.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher einen elektrischen Stecker bereitzustellen,
der so ausgebildet ist, dass er ein einfaches und schnelles Anschließen eines
Kabels ermöglicht
und dabei den Platz im Steckergehäuse optimal ausnutzt.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Stecker gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Der
Stecker hat dabei den Vorteil, dass durch das Vorsehen von Aufnahmen
für die
Leiterelemente auf zwei Seiten der Kabelendenaufnahme und der entsprechenden
Anordnung von Kontaktelementen auf den dazu gegenüberliegenden
Seiten des ersten und zweiten Gehäuseelements, der Raum innerhalb des
Steckergehäuses
sehr effizient genutzt werden kann. Des Weiteren erlauben die schwenkbaren
Gehäuseelemente
einen leichten Zugang zu jeder Seite der Kabelendenaufnahme und
damit auch ein entsprechend einfaches und schnelles Anschließen eines
Kabels.
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Bevorzugte
Weiterbildungen sind in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
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Die
vorliegende Erfindung kann, durch das Vorsehen von mehreren Aufnahmen
auf den Seiten der Kabelendenaufnahme, beispielsweise 8-polige Stecker
erzielen, für
den Einsatz in schnellen Datennetzwerken im Gigabit-Bereich. Ein
weiterer Vorteil ist, dass durch das Aufklappen der Gehäuseelemente
die Leiterelemente leicht in die entsprechenden Aufnahmen der Kabelendenaufnahme
eingelegt bzw. eingesteckt werden können. Die beiden Gehäuseelemente
können
dabei jeweils einfach von Hand ohne die Verwendung von zusätzlichen
Werkzeugen geschlossen werden, wobei die Leiterelemente mit den zugeordneten
Kontaktelementen automatisch elektrisch und mechanisch verbunden
werden. Dadurch wird ein einfaches und schnelles Anschließen des Kabels
ermöglicht.
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Durch
das Vorsehen eines Rastfederelements bzw. eines Federelements und
eines Hebelelements an dem Steckergehäuse, die jeweils entsprechende
Rastelementen aufweisen, kann der Stecker außerdem zuverlässig in
einer entsprechend geformten Steckeraufnahme eingerastet und gehalten werden.
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
des Steckers, wobei sich der Stecker in einer geöffneten Position befindet,
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2 eine
weitere schematische perspektivische Ansicht der Ausführungsform
gemäß 1, wobei
der Stecker sich in einer geschlossenen Position befindet,
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3 eine
schematische perspektivische Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Steckers,
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4 eine
schematische perspektivische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
des Steckers, wobei sich der Stecker in einer geöffneten Position befindet und
von vorne gezeigt wird
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5 eine
schematische perspektivische Ansicht der Ausführungsform des Steckers gemäß 4,
wobei sich der Stecker in einer geschlossenen Position befindet,
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6 eine
schematische perspektivische Explosionsdarstellung der zweiten Ausführungsform des
Steckers, und
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7 eine
schematische perspektivische Ansicht des Steckers gemäß 4,
wobei der Stecker von der Seite gezeigt wird, von der aus er in
eine Steckeraufnahme eingeführt
wird.
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Bei
den unterschiedlichen Ausführungsformen
sind nachfolgend gleiche bzw. im Wesentlichen gleiche Teile mit
gleichen Bezugszahlen versehen.
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Der
Stecker 10 der ersten und zweiten Ausführungsform, wie in 1–7 dargestellt,
weist ein erstes, zweites und drittes Gehäuseelement 12, 14, 16 auf,
sowie eine Isoliereinrichtung 18. Die ersten und zweiten
Gehäuseelemente 12, 14 sind
miteinander schwenkbar verbunden, beispielsweise über das
dritte Gehäuseelement 16,
wie nachfolgend noch näher
erläutert
wird.
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Zusätzlich können dabei
das erste und/oder das zweite Gehäuseelement 12, 14 mit
einer Verrastung versehen sein, die das entsprechende Gehäuseelement
in einer geöffneten
Stellung hält,
wenn das Gehäuseelement
ausgeklappt wird. Ein Beispiel für
eine solche Verrastung 16e, 47 eines Gehäuseelements
ist in der zweiten Ausführungsform
in 7 dargestellt. Eine vergleichbare Verrastung kann
aber auch bei der ersten Ausführungsform
vorgesehen werden.
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Bei
dem Stecker 10 ist des Weiteren die Isoliereinrichtung 18 mit
einer Kabelendenaufnahme 20 versehen, wie in 3 und 6 gezeigt.
Die Isoliereinrichtung 18 kann einstückig mit der Kabelendenaufnahme 20 ausgebildet
sein oder in Form von aneinander befestigten separaten Teilen (nicht
dargestellt). Dies hat den Vorteil, dass dadurch erheblich Platz
im Steckergehäuse
eingespart werden kann, der beispielsweise für das Anbringen von Kontaktelementen 19 auf
beiden Gehäuseelementen 12, 14 genutzt
werden kann.
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An
der Kabelendenaufnahme 20 ist wenigstens eine Aufnahme 22 an
ihren beiden gegenüberliegenden
Seiten vorgesehen. Wie in 1, 3, 4 und 6 dargestellt,
weist die Kabelendenaufnahme 20 beispielsweise an ihrer
Ober – und
Unterseite vier Aufnahmen 22 auf.
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Die
Aufnahmen 22 dienen dazu Leiterelemente bzw. Einzelleiter
eines mit dem Stecker 10 zu verbindenden Kabels (nicht
dargestellt) aufzunehmen. Die Aufnahmen 22 können dabei
eine beliebige Form aufweisen, die geeignet ist ein Leiterelement aufzunehmen.
Sie können
beispielsweise in Form von Aussparungen z.B. als nach oben offene
Langlöcher
ausgebildet sein, wie z.B. in 1 und 3 dargestellt,
und/oder in Form von Bohrungen bzw. zumindest teilweise geschlossenen
Kanälen,
wie z.B. in 4 und 6 dargestellt.
Die zumindest teilweise geschlossene Form hat den Vorteil, dass wenn
die Aufnahme 22 an der Unterseite der Kabelendenaufnahme 20 vorgesehen
ist, ein Leiterelement zuverlässig
in der Aufnahme 22 gehalten wird und nicht ungewollt nach
unten herausfallen kann.
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In
der Kabelendenaufnahme 20, wie sie in 1, 3, 4 und 6 dargestellt
ist, sind vorzugsweise acht Aufnahmen 22 vorgesehen, davon
jeweils vier auf den beiden gegenüberliegenden Seiten zur Bildung
eines 8-poligen Steckers.
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Es
können
jedoch auch weniger oder mehr als acht Aufnahmen 22 vorgesehen
werden in Abhängigkeit
beispielsweise von dem Verwendungszweck oder der Größe des Steckers 10.
Auch kann die Anzahl und/oder Form der Aufnahmen 22 auf
beiden Seiten der Kabelendenaufnahme 20 unterschiedlich
sein. Bei der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform,
weisen die Aufnahmen 22 auf der Oberseite Kanäle mit Klemmnuten 23 auf
und auf der Unterseite Aufnahmen 22 in Form von Bohrungen.
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In
der zweiten Ausführungsform,
wie in 4–7 gezeigt,
wird vorzugsweise zuerst die untere Seite der Kabelendenaufnahme 20 mit
den Leiterelementen bestückt,
wobei die Leiterelemente durch anschließendes Herauf klappen des zugeordneten
unteren bzw. ersten Gehäuseelements 12 kontaktiert
werden. Das erste Gehäuseelement 12 kann wahlweise
zusätzlich
mit an der Kabelendenaufnahme 20 ausgebildeten Rastnasen 21 verrastet
werden. Die Rastnasen 21 können wahlweise als Verrastung
für das
erste oder zweite Gehäuseelement 12, 14 an
der Kabelendenaufnahme 20 vorgesehen sein.
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Daran
anschließend
wird in einem zweiten Schritt die andere Seite der Kabelendenaufnahme 20 mit
den verbleibenden Leiterelementen bestückt und diese durch Herunterklappen
des oberen, zweiten Gehäuseelements 14 kontaktiert.
Das jeweilige Herunterklappen der einzelnen Gehäuseelemente 12, 14 in
die Kabelendenaufnahme 20 kann von Hand erfolgen. Dies
hat den Vorteil, dass ein 8-poliger Stecker mit Schnellanschlusstechnik
erzielt werden kann. Grundsätzlich
können
aber auch gleichzeitig beide Seiten der Kabelendenaufnahme 20 mit
Leiterelementen bestückt
und kontaktiert werden.
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An
dem Stecker 10 der ersten und zweiten Ausführungsform
ist weiter ein Verschlusselement 24 drehbar an dem ersten
oder zweiten Gehäuseelement 12, 14 vorgesehen,
wie in 1–7 gezeigt. Das
Verschlusselement 24 weist dabei eine Öffnung 26 auf, beispielsweise
in U-Form, zum Hindurchführen
des Kabels. Es ist so ausgebildet, dass es im Wesentlichen um die
Achse des in den geschlossenen Stecker 10 eingelegten Kabels,
bei spielsweise um 90°,
von einer geöffneten
Position (6 und 7) in eine
geschlossene oder Verriegelungsposition (2 und 5)
gedreht werden kann.
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In
der Verriegelungsposition hält
das Verschlusselement 24 die beiden ersten und zweiten Gehäuseelemente 12, 14 fest
zusammen. Das Verschlusselement 24 kann dabei so ausgebildet
sein, dass es von Hand betätigt
wird oder eine Aufnahme beispielsweise für einen Maulschlüssel (z.B.
einen 13er Maulschlüssel)
aufweist. Alternativ oder zusätzlich
kann auch eine Öffnung 25 im
Verschlusselement 24 für
einen Schraubendreher vorgesehen sein, wie in 6 und 7 gezeigt,
zum Drehen des Verschlusselements 24. Dies hat den Vorteil, dass
die Gehäuseelemente 12, 14 durch
das leichte Verriegeln und Entriegeln ein wiederholtes Anschließen von
Kabeln ermöglichen,
im Gegensatz zu einem Verpressen von Kabel und Stecker mittels Crimpzange.
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Das
Verschlusselement 24 stellt nur eine von mehreren Möglichkeiten
dar, die beiden Gehäuseelemente 12, 14 einfach
und wiederverschließbar
miteinander zu verbinden.
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Des
Weiteren sind bei der ersten und zweiten Ausführungsform des Steckers die
beiden ersten und zweiten Gehäuseelemente 12, 14 über das
dritte Gehäuseelement 16 schwenkbar
mit der Isoliereinrichtung 18 und der mit ihr verbundenen
Kabelendenaufnahme 20 verbunden. Dies hat den Vorteil,
dass keines der Teile ungewollt verloren gehen kann, wie beispielsweise
bei Steckern bei denen ein Steckergehäuse und ein Kontaktgehäuse als
separate Teile ausgebildet sind, die später zusammengesteckt werden.
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Im
nachfolgenden wird die erste und zweite Ausführungsform anhand der 1–7 näher erläutert.
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Wie
in den 1–3 gezeigt,
ist in der ersten Ausführungsform
auf der Innenseite beider Gehäuseelemente 12, 14 jeweils ein
Kontaktträgerelement 42 angeordnet,
an dem die Kontaktelemente 19 vorgesehen sind. Die Kontaktelemente 19 sind dabei
vorzugsweise korrespondierend zu den Aufnahmen 22 bzw.
zu den darin eingeführten
Leiterelementen angeordnet. Die Aufnahmen 22 können dabei
Aussparungen 44 aufweisen für den Eintritt der Kontaktelemente 19,
wenn diese zu den Leiterelementen in der Kabelendenaufnahme 20 geschwenkt werden.
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Die
Kontaktelemente 19 kontaktieren beim Zusammenklappen des
entsprechenden Gehäuseelements 12, 14 die
Leiterelemente, indem sie beispielsweise deren Isolierung durchtrennen
und eine elektrische und mechanische Verbindung mit dem jeweiligen
Leiterelement herstellen. Dabei werden Kontaktabschnitte 46,
beispielsweise Federkontakte des Kontaktelements 19, wie
in 1 und 3 gezeigt, durch eine Öffnung 48 in
der Isoliereinrichtung 18 gegen ein Leiterplattenelement 50 gedrückt.
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Das
Leiterplattenelement 50 ist dabei beispielsweise in einer
entsprechend geformten Aufnahme 52 der Isoliereinrichtung 18 angeordnet,
wie in 3 gezeigt. Das Leiterplattenelement 50 ist
vorzugsweise bleifrei.
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Die
Isoliereinrichtung 18 kann, wie in 1 und 3 gezeigt,
optional mit einem Schirmblech 54 versehen werden. Die
Isoliereinrichtung 18 weist hierzu einen Aufnahmeabschnitt
auf, mit einem Schlitz zur Aufnahme des Schirmblechs 54,
wie in 1 und 3 gezeigt. Das Schirmblech 54 unterteilt
dabei die Kabelendenaufnahme 20 in zwei Hälften beispielsweise
von je vier Aufnahmen 22 für Leiterelemente. Ein solches
Schirmblech 54 hat den Vorteil, dass die elektrischen Übertragungseigenschaften
verbessert werden können.
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Des
Weiteren sind Flachkontaktelemente 56 an einem Ende des
Leiterplattenelements 50 angeordnet und in entsprechenden
Aufnahmen 58 der Isoliereinrichtung 18 aufgenommen.
Die Kontaktelemente 19 und die Flachkontaktelemente 56 werden dabei über nicht
dargestellte Leiterbahnen auf dem Leiterplatten element 50 elektrisch
leitfähig
miteinander verbunden, wenn die Gehäuseelemente 12, 14 in einer
geschlossenen Position sind.
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Wie
in 3 gezeigt, besteht in der ersten Ausführungsform
das dritte Gehäuseelement 16 aus zwei
Seitenteilen 16a und einem Verbindungsteil 16b,
das die beiden Seitenteile 16a vorzugsweise in einer H-Form
miteinander verbindet. Die Seitenteile 16a weisen an ihrem
vorderen Ende jeweils einen verlängerten
Stegabschnitt 16c auf. An dem Ende des Stegabschnitts 16c ist
auf beiden Seiten jeweils eine Aufnahme 29 ausgebildet,
in die ein Vorsprung bzw. Zapfen 28 des ersten bzw. zweiten
Gehäuseelements 12, 14 aufgenommen
bzw. eingerastet und drehbar gelagert wird. Zwei Zapfen 28 sind
dabei jeweils innen auf den entsprechenden Seitenwänden des
ersten bzw. zweiten Gehäuseelements 12, 14 angeordnet.
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Das
Verbindungsteil 16b des dritten Gehäuseteils 16 erstreckt
sich vorzugsweise entlang der Stegabschnitte 16c, um diese
zusätzlich
zu verstärken.
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Zur
Aufnahme eines Rastelements 30, weist das dritte Gehäuseelement 16 eine
vordere und hintere Aufnahme 36, 38 auf.
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Die
Seitenteile 16a weisen dabei jeweils einen hinteren Abschnitt
auf, der über
das Verbindungselement 16b vorsteht und die hintere Aufnahme 38 bildet.
Dabei sind am Ende der Seitenteile 16a entsprechende Vertiefungen 17 ausgebildet,
in die ein Vorsprung 34 des Rastelements 30 eingesetzt wird.
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Des
Weiteren bildet der Stegabschnitt 16c die vordere Aufnahme 36 für einen
keilförmigen
Abschnitt 32 des Rastelements 30. Das Rastelement 30 ist
so bemessen, dass es vorzugsweise im Wesentlichen bündig in
das dritte Gehäuseteil 16 aufgenommen
werden kann, wie in 1 gezeigt.
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Des
Weiteren ist der keilförmige
Abschnitt 32 des Rastelements 30 so ausgebildet,
dass der mit seinem Keilrücken
an die Aufnahme 29 angrenzt, wobei die Breite und Höhe des keilförmigen Abschnitts 32 so
gewählt
sind, dass er die Aufnahme 29 ausreichend versperrt, so
dass die Zapfen 28 des ersten Gehäuseelements 12 nicht
ungewollt aus ihren Aufnahmen 29 herausrutschen können.
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Zum
Befestigen an der Isoliereinrichtung 18, in die, wie oben
beschrieben, das Leiterplattenelement 50 mit Flachkontaktelementen 56 eingesetzt
ist, wird das dritte Gehäuseteil 16 in
entsprechend bemessene Aufnahmen der Isoliereinrichtung 18 vorzugsweise
bündig
eingesetzt, wie in 1 und 2 gezeigt.
Die Isoliereinrichtung 18 weist dabei an ihrem Gehäuse entsprechend
gerundete Aufnahmen für
die Zapfen 28 des ersten Gehäuseelements 12 auf.
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Das
Rastelement 30, wie in 3 gezeigt, besteht
aus einem Basisteil 33 an dessen vorderem Ende der keilförmige Abschnitt 32 angeordnet
ist. Der keilförmige
Abschnitt 32 steht dabei vorzugsweise seitlich an dem Basisteil 33 hervor.
Des Weiteren ist auf der Unterseite des Basisteils der Vorsprung 34 vorgesehen,
der ebenfalls vorzugsweise an beiden Seiten des Basisteils 33 hervorsteht
und in die Vertiefung 17 des dritten Gehäuseelements 16 eingesetzt wird.
Am hinteren Ende des Basisteils 33 ist eine Aufnahme 31 angeordnet,
in der das hintere Ende eines Rastfederelements 60 aufgenommen
wird.
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Das
Rastfederelement 60, wie in 1–3 gezeigt,
ist mit dem ersten Gehäuseelement 12 und
der Isoliereinrichtung 18 verbunden. Dort bleibt es nach
dem Einlegen des Kabels verankert, wie in 1 gezeigt,
um den Stecker 10 in einer entsprechenden Steckeraufnahme
(nicht dargestellt), beispielsweise einer RJ-45 Steckerbuchse, zu verrasten.
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Das
Rastfederelement 60 besteht beispielsweise aus einem gestanzten
und geprägten
Metallblech und weist zwei Schrägenab schnitte 61, 65 auf die über einen
Verbindungsabschnitt 63 miteinander verbunden sind.
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Je
nach der lokalen Formgebung kann das Rastfederelement 60 variierende
elastische Eigenschaften aufweisen. Der vordere Schrägenabschnitt 61 des
Rastfederelements 60 verläuft von seinem vorderen Ende
aus schräg
nach oben zu dem Verbindungsabschnitt 63. Der Verbindungsabschnitt 63 verläuft vorzugsweise
im Wesentlichen parallel zum ersten Gehäuseelement 12 und
ist mit dem zweiten Schrägenabschnitt 65 verbunden.
Der zweite Schrägenabschnitt 65 verläuft in einer
Schräge
nach unten und ist mit seinem Ende in der Aufnahme 31 des Rastelements 30 aufgenommen.
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Das
Rastfederelement 60 ist mit seinem vorderen Ende in zwei
Aufnahmeabschnitten 70 angeordnet und vorzugsweise am Gehäuseteil 12 eingerastet.
Die Aufnahme 72 am ersten Gehäuseteil 12 ist durch
Seitenwände 73 begrenzt,
die zur Positionierung und Führung
des Rastelements 60 dienen. Das Rastelement 60 kann
dabei zusätzlich
zwei Seitenarme 80 aufweisen, die in der Aufnahme 72 des
ersten Gehäuseteils 12 aufliegen,
um als Auflagefläche
des Rastfederelements 60 zu dienen.
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Zum
Verrasten des Steckers 10 in einer Steckeraufnahme weist
das Rastfederelement 60 an seinem zweiten Schrägenabschnitt 65 zwei
erste Rastelemente 62 jeweils in Form eines Hakens auf,
welche so ausgebildet sind, dass sie in korrespondierende Rastelemente
der Steckeraufnahme, vorzugsweise einer RJ-45 Steckerbuchse (nicht
dargestellt), einrasten können.
Das erste Rastelement 62 kann dabei, wie in 1 gezeigt,
beispielsweise in Form eines Haken aus einem Metallblech ausgestanzt
und nach oben gebogen sein.
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Als
Ergänzung
des ersten Rastelements 62 können am Verbindungsabschnitt 63,
wie in 1–3 gezeigt,
wahlweise zwei zweite Rastelemente 64 oder Rastnasen vorgesehen
sein. Diese zweiten Rastelemente 64 sind so ausgebildet,
dass sie eben falls in korrespondierende Rastelemente an der Steckeraufnahme
(nicht dargestellt) einrasten. Sie können dabei die ersten Rastelemente 62 ergänzen oder
ersetzen, so dass eine Haltekraft des Steckers überwiegend oder ganz durch
die Verrastung der zweiten Rastelemente 60 erreicht wird.
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Die
ersten und zweiten Rastelemente 62, 64 sind hinsichtlich
ihrer Form, Größe und Anordnung
so ausgebildet, dass sie beim Einstecken des Steckers 10 in
eine für
diesen vorgesehene Steckeraufnahme mit korrespondierenden Rastelementen
der Steckeraufnahme verrasten.
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Ein
Stecker mit einem Rastfederelement und ersten und zweiten Rastelementen,
sowie eine Steckeraufnahme sind in der oben genannten
DE 10 2004 038 123 A1 von
Tyco Electronics AMP beschrieben.
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Zum
Entfernen des Steckers 10 aus einer Steckeraufnahme wird
Druck auf den ersten Schrägenabschnitt 61 des
Rastfederelements 60 ausgeübt und zwar nach unten in Richtung
des zweiten Gehäuseelements 14.
Dadurch wird der Verbindungsabschnitt 63 und der zweite
Schrägenabschnitt 65 ebenfalls
nach unten gedrückt
und die Rastelemente 62, 64 aus ihrer Verrastung
in der Steckeraufnahme gelöst,
so dass der Stecker 10 entfernt werden kann. Der Druck
kann entweder von Hand oder bei schwerer Zugänglichkeit mit einem Schraubendreher
ausgeübt
werden, beispielsweise einem 3mm-Schraubendreher, der zwischen den
Aufnahmenabschnitten 70 hindurchgeführt wird.
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Lediglich
zum Anschließen
eines Kabels an den Stecker, kann das vordere Ende des Rastfederelements 60 aus
seiner Verankerung in den Aufnahmenabschnitten 70 gelöst und das
erste Gehäuseteil 12 nach
oben geklappt werden, wie in 1 gezeigt.
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Die
zweite Ausführungsform
des Steckers ist in den 4–7 gezeigt
und wird im Folgenden näher
erläutert.
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Wie
in der ersten Ausführungsform
ist in der zweiten Ausführungsform
auf der Innenseite beider Gehäuseelemente 12, 14 jeweils
ein Kontaktträgerelement 42 angeordnet,
an dem die Kontaktelemente 19 vorgesehen sind. Die Kontaktelemente 19 sind dabei
vorzugsweise korrespondierend zu den Aufnahmen 22 bzw.
zu den darin eingeführten
Leiterelementen angeordnet. Die Aufnahmen 22 können dabei
Aussparungen 44 aufweisen, durch die die Kontaktelemente 19 hindurchtreten
können,
wenn diese zu den Leiterelementen in der Kabelendenaufnahme 20 geschwenkt
werden.
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Die
Kontaktelemente 19 fungieren dabei in der gleichen Weise
wie oben bereits mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde.
Die Kontaktelemente 19 weisen ebenfalls Kontaktabschnitte 46 auf,
die durch eine Öffnung
in der Isoliereinrichtung 18 gegen ein Leiterplattenelement 50 gedrückt werden
können.
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Das
Leiterplattenelement 50 ist dabei ebenfalls in einer entsprechend
geformten Aufnahme 52 der Isoliereinrichtung 18 angeordnet,
wie in 6 gezeigt.
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Die
Isoliereinrichtung 18 kann, wie die Isoliereinrichtung
in der ersten Ausführungsform,
optional mit einem Schirmblech 54 versehen werden.
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Des
Weiteren sind in der zweiten Ausführungsform wahlweise Flachkontaktelemente 56 in
lötfreier
Einpresstechnik in der Isoliereinrichtung 18 angebracht
bzw. vorassembliert (6). Sie können jedoch auch wie in der
ersten Ausführungsform
angebracht sein und umgekehrt.
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Die
Kontaktelemente 19 und die Flachkontaktelemente 56 werden über nicht
dargestellte Leiterbahnen auf dem Leiterplattenelement 50 elektrisch leitfähig miteinander
verbunden, wenn die Gehäuseelemente 12, 14 in
einer geschlossenen Position sind.
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In
der zweiten Ausführungsform
des Steckers besteht das dritte Gehäuseteil 16 aus zwei
Seitenteilen 16a, die an einem vorderen Abschnitt über ein
Verbindungsteil 16b miteinander verbunden sind. Das dritte
Gehäuseteil 16 kann
dabei vorzugsweise aus einem Metallblech hergestellt werden, wobei
die Abschnitte der Seitenteile 16a und das Verbindungselement 16b dabei
in einer U-Form gebogen werden. Der hintere Abschnitt der Seitenteile 16a,
der nicht mit dem Verbindungsteil 16b verbunden ist, bildet eine
Aufnahme für
einen entsprechend geformten Abschnitt eines Steckkontaktbereichs 15 der
Isoliereinrichtung 18, wie in 4 gezeigt.
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Die
Seitenteile 16a weisen, wie in der ersten Ausführungsform,
jeweils an ihrem vorderen Ende einen verlängerten Stegabschnitt 16c auf.
An dem Ende des Stegabschnitts 16c ist auf beiden Seiten
jeweils eine Aufnahme 29 ausgebildet, in die ein Vorsprung 28 oder
Zapfen des ersten bzw. zweiten Gehäuseteils 12, 14 aufgenommen
bzw. eingerastet und drehbar gelagert wird. Vorzugsweise kann hierbei
ein Vorsprung 16d an dem Ende der Aufnahmen vorgesehen
sein. Dieser Vorsprung 16d dient dazu, das dritte Gehäuseteil 16 an
der Isoliereinrichtung 18 einzurasten. Die Isoliereinrichtung 18 weist
hierzu ein entsprechendes Hakenelement 27 auf, in die der
Vorsprung 16d des dritten Gehäuseteils 16 einrastet, wenn
das Gehäuseteil 16 von
unten in eine entsprechend geformte Aufnahme der Isoliereinrichtung 18 geschoben
wird. Das dritte Gehäuseteil 16 wird
so an der Isoliereinrichtung 18 positioniert und gehalten.
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Eine
solche Anordnung kann zusätzlich
entsprechend auch an dem Rastelement 30 und der Isoliereinrichtung 18 der
ersten Ausführungsform
vorgesehen werden.
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Des
Weiteren kann wahlweise an dem Verbindungselement 16b des
dritten Gehäuseelements 16 ein
Hakenelement 16e oder eine Rastnase vorgesehen sein, in
die ein entsprechender Vorsprung am Ende des zweiten Gehäuseteils 14 eingreifen
bzw. einhaken kann, wie in 7 gezeigt.
Dadurch kann eine sehr einfache Verrastung bereitgestellt werden, um
das Gehäuseelement 14 in
einer geöffneten
Stellung zu halten, so dass es beim Bestücken mit Leiterelementen eines
Kabels nicht ungewollt zusammenklappen kann.
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Das
Rastelement 30, wie in 4 gezeigt, weist
ein Basisteil 41 auf, an dessen vorderen Ende zwei seitliche
Einrastflügel 40 mit
Einrastnasen 45 am unteren Ende vorgesehen sind, wobei
das Basisteil 41 zwei seitliche Abschnitte 43 aufweist,
die mit den Einrastnasen 45 seitlich nach außen vorstehen. Bei
dem späteren
Verrasten mit dem dritten Gehäuseteil 16 rasten
die Einrastnasen 45 an der Unterseite des Stegabschnitts 16c ein,
während
der jeweilige seitlich vorstehende Abschnitt 43 des Basisteils 41 auf
der Oberseite des Stegabschnitts 16c angeordnet ist. Die
Abmessungen der Einrastflügel 45 und der
beiden seitlichen Abschnitte 43 des Basisteils 41 sind
so gewählt,
dass die Aufnahmen 29 für
die Zapfen ausreichend versperrt sind, so dass die Zapfen 28 des
ersten und zweiten Gehäuseelements 12, 14 nicht
ungewollt aus den Aufnahmen 29 herausbewegt werden können.
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Des
Weiteren ist an dem hinteren Ende des Rastelements 30 ein
Hebelelement 66 ausgebildet bzw. angeformt, das vorzugsweise
in einer Schräge nach
oben zu dem ersten Gehäuseelement 12 hin verläuft. Das
Hebelelement 66 kann an seinem hinteren Ende zusätzlich einen
nach unten gerichteten Vorsprung 67 aufweisen, zur Positionierung
des Rastelements 30 in einer entsprechend geformten Aufnahme
der Isoliereinrichtung 18. Zum Befestigen wird zunächst das
dritte Gehäuseelement 16 von
unten auf die Isoliereinrichtung 18 aufgesteckt, die eine entsprechend
geformte Aufnahme aufweist, in die das dritte Gehäuseelement 16 vorzugsweise
im Wesentlichen bündig
aufgenommen wird. Für
die Einrastflügel 40 ist
dabei eine entsprechende Öffnung 39 an
der Isoliereinrichtung 18 vorgesehen, durch die die Einrastflügel hindurchgeführt werden,
um an dem Stegabschnitt 16c des dritten Gehäuseteils 16 einzurasten.
Danach kann von oben das Rastelement 30 auf die Isoliereinrichtung 18 geschoben
bzw. aufgesteckt werden, wobei es an dem dritten Gehäuseteil 16 einrastet,
so dass alle drei Teile fest miteinander verbunden sind.
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In
der zweiten Ausführungsform,
wie in 5 und 6 gezeigt, sind die ersten Rastelemente 62 an
dem Hebelelement 66 angeordnet. Das Hebelelement 66 ist
beispielsweise aus Kunststoff und kann als separates Teil ausgebildet
sein oder, wie in 6 gezeigt, an dem Rastelement 30 angeformt
sein.
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Des
Weiteren ist ein Federelement 68 in einer Aufnahme 72 des
ersten Gehäuseteils 12 vorgesehen
und dabei mit seinem vorderen Ende in Aufnahmeabschnitten 70 eingeführt. Das
Federelement 68 besteht vorzugsweise aus einem Metallblech,
wie das Rastefederelement 60.
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Das
Federelement 68 weist einen Basisabschnitt 74,
der in der Aufnahme 72 des ersten Gehäuseelements 12 aufliegt,
sowie einen Schrägenabschnitt 76 und
einen Verbindungsabschnitt 63 auf. Das Federelement 68 ist
hierzu an seinem vorderen Ende so gefaltet bzw. umgebogen, dass
der Basisabschnitt 74 im Wesentlichen eben an dem Gehäuseelement 12 aufliegt,
wobei sich der Schrägenabschnitt 76 von
dem Basisabschnitt 74 schräg nach hinten und nach oben
erstreckt und an seinem Ende mit dem Verbindungsabschnitt 63 verbunden
ist. Der Verbindungsabschnitt 63 kann dabei wahlweise seitlich
vorstehende Abschnitte 69 aufweisen, die in entsprechend
dafür vorgesehenen
seitlichen Rippen 71 der Aufnahme 72 aufgenommen
sind, um das Federelement 68 in Längsrichtung zu fixieren. Eine ähnliche
Fixierung in Längsrichtung
kann auch bei dem Rastfederelement 60 in der ersten Ausführungsform vorgesehen
sein.
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Der
Verbindungsabschnitt 63 weist eine Aufnahme 75 zum
Aufnehmen des Endes des Hebelelements 66 auf und optional
zwei zweite Rastelemente 64, wie das Rastfederelement 60.
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Zum
Entfernen des Steckers 10 aus einer Steckeraufnahme wird
Druck auf den Schrägenabschnitt 76 des
Federelements 68 ausgeübt,
in Richtung des zweiten Gehäuseelements 14.
Der Druck erfolgt dabei, wie oben genannt, entweder von Hand oder
bei schwerer Zugänglichkeit
mit einem Schraubendreher. Dabei wird das Federelement 68 und
das mit ihm gekoppelte Hebelement 66 nach unten gedrückt, wobei
die Rastelemente 62, 64 aus ihrer Verrastung in
der Steckeraufnahme gelöst
werden, so dass der Stecker 10 entfernt werden kann.
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Zum
Einsetzen eines Kabels in den Stecker 10 reicht es aus,
das erste Gehäuseelement 12 aus seiner
zusammengeklappten Position, um beispielsweise ca. 10°, hochzuklappen.
Das Federelement 68 bleibt dabei vorzugsweise, wie in 5 gezeigt,
in der Aufnahme 72 des Gehäuseelements 12 und
mit dem Hebelelement 66 gekoppelt. Es muss also nicht notwendigerweise
aus der Aufnahme 72 des Gehäuseelements 12 gelöst werden.
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Als
Kontaktelemente 19 können
wie oben bereits ausgeführt
beispielsweise sog. Schneidklemm-Kontakte bzw. IDC (Insulation Displacement Connections)
Kontakte (6) eingesetzt werden.
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Besonders
bevorzugt als Schneidklemm-Kontakte sind die sog. Folded Over Kontakte der
Fa. Tyco Electronics AMP, wie z.B. in 1 und 3 dargestellt.
Diese Kontakte haben den Vorteil, dass eine Mehrfachkontaktierung
unterschiedlicher Drahtquerschnitte, vorzugsweise AWG 22, 24, 26 möglich ist.
Beispielsweise kann neunmal ein Massivdraht und das anschließende zehnte
Mal eine Litze eingesetzt werden.
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Neben
den vorgenannten Kontaktelementen 19 sind jedoch auch andere
Kontaktelemente oder Kombinationen davon denkbar, zum Kontaktieren von
in die Kabelendenaufnahme 20 eingeführten Leiterelementen eines
Kabels.
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Außerdem können in
der ersten und zweiten Ausführungsform
zusätzlich
Nuten 82 an den Seitenwänden
des ersten und/oder zweiten Gehäuseelements 12 vorgesehen
werden, wie in 1-6 gezeigt.
Die Nuten 82 sind parallel zu einer Steckrichtung ausgebildet,
in die der Stecker 10 in eine Steckeraufnahme (nicht dargestellt)
eingesteckt wird. Die Nuten 82 dienen dabei zusammen mit
korrespondierenden Stegen an der entsprechenden Steckeraufnahme
zur Führung
des Steckers 10 in der Steckeraufnahme.
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Darüber hinaus
kann wahlweise das Rastelement 30 der ersten Ausführungsform
auch mit Einrastflügeln
versehen werden, wie sie das Rastelement 30 der zweiten
Ausführungsform
aufweist. Dabei kann der Einrastflügel so an dem Rastelement 30 vorgesehen
sein, dass er von innen, wie in 6 dargestellt,
an dem Stegabschnitt 16c des dritten Gehäuseelements 16 einrastet.
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Der
zuvor beschriebene erfindungsgemäße Stecker
lässt sich
in vielen Bereichen einsetzen darunter beispielsweise im Bereich
Kommunikationstechnik im Büro,
in Industrieanlagen, bei Schienenfahrzeugen und Schiffen, um einige
Bereich zu nennen. Die Aufzählung
ist dabei nicht abschließend.
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Durch
den erfindungsgemäßen Aufbau
des Steckers können
Aufnahmen auf mehreren Seiten der Kabelendenaufnahme angeordnet
werden. Damit lassen sich leicht Gigabite-fähige Stecker erzielen, beispielsweise
mit dem bekannten RJ-45 Steckgesicht.
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Insbesondere
kann durch die Integration der Kabelendenaufnahme in die Isoliereinrichtung,
beispielsweise in ein herkömmliches
4-poliges RJ-45 Steckergehäuse
ein 8-poliger erfindungsgemäßer Steckeraufbau
eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Herstellung
der Isoliereinrichtung mit der integrierten Kabelendenaufnahme preiswert
in der Herstellung ist und weniger Montageaufwand benötigt, als
wenn die Teile als Einzelteile hergestellt und in dem Steckergehäuse unabhängig voneinander
montiert werden.
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Des
Weiteren kann in bevorzugten Ausführungsformen des Steckers das
Leiterplattenelement 50 wahlweise zusätzlich wenigstens eine elektrische Schaltung
aufweisen, die so gestaltet ist, dass sie die elektrischen Übertragungseigenschaften
für Datennetzwerke,
beispielsweise schnelle Datennetzwerke im Gigabit-Bereich, durch
elektrische Kompensationsmaßnahmen
beeinflußt
bzw. verbessert.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
des Steckers sind des Weiteren das erste, zweite und/oder dritte
Gehäuseelement 12, 14, 16 aus
Metall gefertigt, beispielsweise als Druckgussteil bzw. Druckgussteile.
Dies hat den Vorteil, das eine besonders gute Abschirmung und eine
besonders hohe mechanische Robustheit erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil
ist, dass die robusten Metallteile bzw. Metallgussteile sowohl für den Industrieeinsatz
wie für
den Einsatz im Büro
geeignet sind.
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Neben
den Gehäuseelementen
kann das Verschlussstück 24 vorzugsweise
ebenfalls aus Metall hergestellt sein oder alternativ aus Kunststoff.
Die Isoliereinrichtung 18 und die damit verbundene Kabelendenaufnahme 20 bestehen
aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff.
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Für den Durchschnittfachmann
ist es offensichtlich, dass die zuvor beschriebenen Ausführungsformen
auch miteinander kombiniert werden können, insbesondere einzelne
Merkmale davon.
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- 10
- Stecker
- 12
- erstes
Gehäuseelement
- 14
- zweites
Gehäuseelement
- 15
- Steckkontaktbereich
(Isoliereinrichtung)
- 16
- drittes
Gehäuseelement
- 16a
- Seitenteil
(drittes Gehäuseelement)
- 16b
- Verbindungsteil
(drittes Gehäuseelement)
- 16c
- Stegabschnitt
(drittes Gehäuseelement)
- 16d
- Vorsprung
(drittes Gehäuseelement)
- 16e
- Hakenelement
(drittes Gehäuseteil)
- 17
- Vertiefung
(Rastelement)
- 18
- Isoliereinrichtung
- 19
- Kontaktelement
- 20
- Kabelendenaufnahme
- 21
- Rastnase
(Kabelendenaufnahme)
- 22
- Aufnahme
(Kabelendenaufnahme)
- 23
- Klemmnut
- 24
- Verschlusselement
- 25
- Öffnung (für Schraubendreher
bei Verschlusselement)
- 26
- Öffnung (Verschlusselement)
- 27
- Hakenelement
(Isoliereinrichtung)
- 28
- Zapfen
(erstes und zweites Gehäuseelement)
- 29
- Aufnahme
(drittes Gehäuseelement)
- 30
- Rastelement
- 31
- Aufnahme
(an Rastelement für
Rastfederelement)
- 32
- keilförmiger Abschnitt
(Rastelement)
- 33
- Basisteil
(Rastelement, erste Ausführungsform)
- 34
- Vorsprung
(Rastelement)
- 36
- vordere
Aufnahme (drittes Gehäuseelement)
- 38
- hintere
Aufnahme (drittes Gehäuseelement)
- 39
- Öffnung (an
Isoliereinrichtung für
Einrastflügel)
- 40
- Einrastflügel
- 41
- Basisteil
(Rastelement, zweite Ausführungsform)
- 42
- Kontaktträgerelement
- 43
- seitlicher
Abschnitt (Rastelement)
- 44
- Aussparung
(Aufnahme, Kabelendenaufnahme)
- 45
- Einrastnase
(Rastelement)
- 46
- Kontaktabschnitt
- 47
- Vorsprung
(zweites Gehäuseelement)
- 48
- Öffnung (Isoliereinrichtung)
- 50
- Leiterplattenelement
- 52
- Aufnahme
(Isoliereinrichtung)
- 54
- Schirmblech
- 56
- Flachkontaktelement
- 58
- Aufnahme
(in Isoliereinrichtung für
Flachkontaktelement)
- 60
- Rastfederelement
- 61
- erster
Schrägenabschnitt
(Rastfederelement)
- 62
- erstes
Rastelement
- 63
- Verbindungsabschnitt
- 64
- zweites
Rastelement
- 65
- zweiter
Schrägenabschnitt
(Rastfederelement)
- 66
- Hebelelement
- 67
- Vorsprung
(Hebelelement)
- 68
- Federelement
- 69
- Abschnitt
(Federelement)
- 70
- Aufnahmeabschnitt
(erstes Gehäuseelement)
- 71
- Rippe
(erstes Gehäuseelement)
- 72
- Aufnahme
(erstes Gehäuseelement)
- 73
- Seitenwand
(von Aufnahme des ersten Gehäuseelements)
- 74
- Basisabschnitt
- 75
- Aufnahme
(Hebelelement)
- 76
- Schrägenabschnitt
- 80
- Seitenarm
(Rastfederelement)
- 82
- Nut