DE102008036399A1

DE102008036399A1 - Datenkabel

Info

Publication number: DE102008036399A1
Application number: DE102008036399A
Authority: DE
Inventors: Norbert Friese; Martin Huber
Original assignee: MD Elektronik GmbH
Current assignee: MD Elektronik GmbH
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-02-04
Also published as: CN102160242B; US20110136373A1; WO2010012346A1; US8202130B2; CN102160242A; MX2011000845A; EP2311154A1; EP2311154B1

Abstract

Datenkabel 1 mit einer elektrischen Leitung mit mehreren Leitungsadern und einer elektrischen Schirmung sowie einem an einem Ende des Datenkabels 1 angeordneten Steckverbinder, der eine mit der Schirmung elektrisch verbundene Hülse 4 aus einem tief gezogenen Rohr 40 enthält, an dem durch Stauchung eine Wulst 42 angebracht wird, in die Formschlusselemente 71 geschnitten oder gestanzt werden, die mit Gegen-Formschlusselementen eines die Hülse 4 einfassenden Formstücks 5 eine erste Formschlussverbindung bilden. Die Außenkontur des Formstücks 5 und die Innenkontur einer zentralen Öffnung eines das Formstück 5 einfassenden Gehäuses bilden eine zweite Formschlussverbindung, wodurch in einfacher Weise eine axiale Festlegung und drehfeste Zuordnung des Gehäuses des Steckverbinders zu den Leitungsadern des Datenkabels 1 erzielt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Datenkabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders für ein Datenkabel gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 16 und 18.
Ein derartiges Datenkabel in Verbindung mit einem Steckverbinder zur Herstellung einer Datenübertragungs-Steckverbindung zwischen einem Stift- und Buchsenteil wird beispielsweise in Highspeed-Datenbus-Stecksystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt und ist aus der DE 102 05 333 A1 bekannt. Der bekannte Steckverbinder umfasst eine rotationssymmetrische Hülse, die aus Kostengründen aus einem tief gezogenen Rohr hergestellt wird, an dessen innerem Umfang ein Isolierteil mit einer Durchgangsbohrung anliegt, in der ein Kontakt angebracht ist, der die abisolierte Seele einer Datenleitung des Datenkabels aufnimmt. Die Datenleitung ist von einer als geflechtartiger Außenleiter ausgebildeten Schirmung umgeben, die mit der rotationssymmetrischen Hülse des Steckverbinders elektrisch verbunden wird. Das tief gezogene Rohr weist eine aus einer Falzung des Rohres gebildete Wulst auf, die als Anschlag für ein in Presspassung auf das Rohr aufgestecktes, als Spritzteil aus Kunststoff ausgebildetes Passstück mit an seiner Außenkontur angebrachten Nuten dient. Ein Gehäuse umgibt das Rohr und das Passstück und greift zur axialen Festlegung des Gehäuses mit Rast- und Verriegelungsmitteln in die Nuten des Passstückes ein.
Ist das Datenkabel nach dem so genannten „Stern-Vierer-Konzept” mit vier innerhalb des Kabelmantels angeordneten und gegeneinander isolierten Leitungsadern und einer die Leitungsadern umgebenden Schirmung in Form eines Schirmgeflechts ausgebildet, das mit der Hülse des Steckverbinders elektrisch verbunden wird, so ist es erforderlich, dass die mit den Leitungsadern verbundenen und von der Stirnseite des Isolierteils abstehenden elektrischen Kontakte des Steckverbinders zum Gehäuse des Steckverbinders eindeutig ausgerichtet sind. Hierzu ist es notwendig, dass bei der Montage des Steckverbinders das Gehäuse des Steckverbinders eine eindeutige relative Winkellage zu den Leitungsadern des Datenkabels bzw. den im Isolierteil angeordneten, mit den Leitungsadern verbundenen Kontaktstiften oder Kontaktbuchsen einnimmt und nicht nur axial auf dem tief gezogenen Rohr fixiert, sondern auch in Umfangsrichtung verdrehsicher auf dem tief gezogenen Rohr festgelegt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Datenkabel der eingangs genannten Art mit einem endseitig am Datenkabel angeordneten Steckverbinder mit einer vorzugsweise rotationssymmetrischen Hülse so auszubilden, dass in einfacher Weise eine axiale Festlegung des Gehäuses des Steckverbinders und eine drehfeste Zuordnung mit eindeutiger relativer Winkellage des Gehäuses des Steckverbinders zu den Leitungsadern des Datenkabels gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Datenkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet bei einfacher Montage und mit einfachen mechanischen Mitteln eine axiale Festlegung des Gehäuses des Steckverbinders sowie eine drehfeste Zuordnung mit eindeutiger relativer Winkellage des Gehäuses des Steckverbinders zu den Leitungsadern des Datenkabels.
Durch die Formschlussverbindungen zwischen der Wulst des tief gezogenen Rohres und dem Formstück einerseits und dem Formstück und dem Gehäuse andererseits wird eine eindeutige, verdrehsichere Zuordnung des Gehäuses zu den Leitungsadern des Datenkabels und gegebenenfalls am Gehäuse angeordneten Orientierungshilfen geschaffen.
Vorzugsweise bestehen die Formschlusselemente der Wulst aus ausgestanzten oder ausgeschnittenen Perforierungen, Ausnehmungen oder einer nicht rotationssymmetrischen Peripherie der Wulst.
Die auf dem Ineinandergreifen der Formschlusselemente der Wulst und der Gegen-Formschlusselemente des Formstücks beruhende formschlüssige Verdrehsicherung wird erst nach dem Tiefziehen des die Hülse des Steckverbinders bildenden, im Wesentlichen rotationssymmetrischen Rohres durch Ausstanzen, Ausschneiden oder dergleichen der Formschlusselemente aus der Wulst erzeugt und damit vermieden, dass vor dem Tiefziehen angebrachte Perforierungen, Ausnehmungen oder sonstige Materialabtragungen zu einer Schwächung des Materials führen und damit das Tiefziehen des Rohres erschweren oder unmöglich machen würden.
Um eine größtmögliche Fläche für Ausnehmungen, Perforierungen oder sonstige Materialabtragungen zur Ausbildung der Formschlusselemente an der Wulst bereitzustellen und die Wulst in einfacher Weise und ohne Materialschwächung herzustellen, verläuft die Wulst ringförmig um die Hülse und wird vorzugsweise durch eine definierte Stauchung des tief gezogenen Rohres gebildet.
Die im Wesentlichen rotationssymmetrische Hülse weist eine beim Tiefziehen des Rohres gebildete, nach innen gerichtete Nase auf, die mit einer Nut eines in die Hülse eingesteckten und die Leitungsadern bzw. mit den Leitungsadern verbundenen Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen aufnehmenden Isolierteils korrespondiert, wodurch gewährleistet ist, dass das Isolierteil nur in einer eindeutigen relative Winkellage mit der Hülse verbunden werden kann und damit die Voraussetzung dafür geschaffen wird, dass die weiteren mit der Hülse zu verbindenden Teile des Steckverbinders in eindeutiger relativer Winkellage in Bezug auf die Leitungsadern des Datenkabels ausgerichtet sind.
Durch eine auf dem tief gezogenen Rohr angebrachte Umschlingungscrimpung wird eine Erhöhung der Haltekräfte der weiteren mit der Hülse zu verbindenden Teile des Steckverbinders erzielt.
Das Formstück kann entweder in Formspritzung mittels eines Hochdruck-Spritzgussverfahrens auf die Hülse aufgebracht oder als Spritzgussteil ausgebildet werden, das auf die Hülse aufgesteckt oder aufgepresst wird, wobei das als Spritzgussteil ausgebildete Formstück eine zentrale Öffnung aufweist, in die die Hülse derart eingesteckt ist, dass die Ausnehmungen, Perforierungen oder die periphere Kontur der Wulst in komplementäre Vorsprünge oder Konturen des Formstücks eingepresst sind.
Beim Umspritzen der Hülse wird bei entsprechender Länge des Formstücks gleichzeitig eine zusätzliche Zugentlastung des Datenkabels vorgesehen und herausstehende Einzellitzen der Schirmung zusätzlich verdeckt.
Damit beim Einsatz eines als Spritzgussteil ausgebildeten Formstücks eine eindeutige relative Winkellage zwischen den Leitungsadern des Datenkabels und dem Formstück gewährleistest ist, wird vorzugsweise eine mechanische Kodierung eingesetzt, mit deren Hilfe das als Spritzgussteil ausgebildete Formstück nur in einer bestimmten Ausrichtung auf die Wulst aufsteckbar ist. Diese mechanische Kodierung kann durch eine vorgebbare Strukturierung der Ausnehmungen, Perforierungen oder peripheren Kontur der Wulst und eine dieser Struktur angepasste Gegenstruktur der zentralen Öffnung des Formstücks hergestellt werden. Beispielsweise kann die Ausnehmung, Perforierung oder periphere Kontur der Wulst mit einer zusätzlichen Kerbe oder einer peripheren Abflachung und die zentrale Öffnung des Formstücks mit einer der Kerbe angepassten Nase oder mit einem der peripheren Abflachung angepassten Steg versehen werden, die eine Verbindung des als Spritzgussteil ausgebildeten Formstücks mit dem tief gezogenen Rohr nur in vorgegebener Ausrichtung in Umfangsrichtung und damit in einer eindeutigen relative Winkellage zulassen.
Der Außenkörper des Steckverbinders wird durch ein äußeres Gehäuse gebildet, das eine zentrale Öffnung aufweist, deren Innenfläche eine Ausnehmung, Perforierung oder unsymmetrische Kontur aufweist, die einer Ausnehmung, Perforierung oder unsymmetrischen Kontur der Außenfläche des Formstücks angepasst ist, so dass sich die richtungsorientierte Verdrehsicherung von den Leitungsadern zum Gehäuse erstreckt.
In bevorzugter Ausführung ist das Formstück würfel- oder quaderförmig ausgebildet und eine Ecke der im Querschnitt quadratischen oder rechteckförmigen Außenfläche des Formstücks abgeschrägt, während die Innenfläche der zentralen Öffnung des Gehäuses eine dem entsprechende Abschrägung aufweist.
Vorzugsweise wird das Gehäuse in durch die Ausnehmung, Perforierung oder unsymmetrische Kontur vorgegebener relativer Winkellage auf das Formstück oder auf die Hülse und das Formstück aufgesteckt und mittels eines radial verstellbaren Sicherungselements am Formstück fixiert.
Auf diese Weise wird das äußere Gehäuse drehfest gegenüber den Leitungsadern fixiert und damit eine axiale und in Umfangsrichtung festgelegte Zuordnung zwischen dem äußeren Gehäuse und den Leitungsadern des Datenkabels über das Formstück, die Wulst der Hülse, die nach innen gerichtete Nase der Hülse und das mit einer Nut versehene Isolierteil sichergestellt, die insbesondere bei mehradrigen Systemen im Gegensatz zu einem einadrigen Datenkabel mit einer Datenleitung unabdingbar ist, um eine eindeutige relative Winkellage zwischen den Leitungsadern des Datenkabels und dem äußeren Gehäuse zu gewährleisten.
In weiterer Ausgestaltung ist eine Kodierungseinrichtung an dem der Kabeleinführung in den Steckverbinder entgegen gesetzten freien Ende des Steckverbinders angeordnet, die eine korrekte Ausrichtung des Steckverbinders zu einem Gegen-Steckverbinder zur korrekten Leitungsverbindung gewährleistet und insbesondere aus von der Peripherie der Stirnseite des Isolierteils abstehenden, am inneren Umfang der Hülse anliegenden Rippen besteht, so dass ein Gegen-Steckverbinder nur in eindeutiger relativer Winkellage mit dem Steckverbinder gekoppelt werden kann.
Als zusätzliche Orientierungshilfe zur Ausrichtung des Steckverbinders auf einen Gegensteckverbinder oder ein komplementäres Stecker- oder Buchsenteil kann an der Außenfläche des Gehäuses eine Strichkodierung, Farb- oder Formkodierung oder dergleichen angeordnet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders für ein Datenkabel mit einer elektrischen Leitung mit mehreren Leitungsadern und einer elektrischen Schirmung, bei dem ein elektrisch leitender, metallischer Werkstoff zu einem Rohr tief gezogen wird und das eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Hülse bildende tief gezogene Rohr elektrisch leitend mit der Schirmung verbunden wird, sind den Merkmalen der Ansprüche 16 und 18 sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren den Merkmalen der Unteransprüche 17 und 19 bis 23 zu entnehmen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung des Endbereichs eines Datenkabels mit einer Hülse eines Steckverbinders mit einer Wulst mit daran ausgebildeten Formschlusselementen;
2 eine perspektivische Darstellung entsprechend 1 mit formschlüssig verdrehsicher mit der Hülse verbundenem Formstück;
3 eine perspektivische Darstellung entsprechend 2 mit formschlüssig mit der Hülse und dem Formstück verbundenem Gehäuse des Steckverbinders;
4 eine perspektivische Draufsicht auf die Stirnseite des Steckverbinders mit in die Hülse eingesetztem Isolierteil mit Kontaktstiften und Rippen zur mechanischen Kodierung;
5 und 6 Perspektivische Vorder- und Rückseitenansichten des mit dem Datenkabel verbundenen Steckverbinders;
7 eine perspektivische Darstellung einer aus einem tief gezogenen Rohr mit einer gestauchten Wulst und ausgestanzten Ausnehmungen bestehenden Hülse;
8 eine perspektivische Darstellung der Hülse gemäß 7 mit einem die Wulst umschließenden Formstück mit einer Eckenabschrägung;
9 eine Seitenansicht der Hülse mit Formstück gemäß 8;
10 eine Draufsicht auf die Hülse und das Formstück gemäß 8;
11 einen Schnitt durch die Hülse und das Formstück entlang der Linie VIII-VIII gemäß 8;
12 eine perspektivische Darstellung des Endbereichs eines Datenkabels mit einer im Wesentlichen rotationssymmetrischen Hülse, einer gestauchter Wulst mit nicht rotationssymmetrischer Außenkontur und Kontaktstiften;
13 eine perspektivische Darstellung des Endbereichs des Datenkabels mit einer Hülse gemäß 12 und einem die Wulst umschließenden kurzen Formstück mit einer Eckenabschrägung;
14 eine Seitenansicht der Hülse mit Formstück gemäß 13;
15 eine Draufsicht auf die Hülse mit Formstück gemäß 14;
16 einen Schnitt durch die Hülse und das Formstück entlang der Linie XVI-XVI gemäß 14;
17 eine perspektivische Darstellung des Endbereichs eines Datenkabels mit einer Hülse, einer gestauchten Wulst mit nicht rotationssymmetrischer Außenkontur und Kontaktbuchsen sowie einer Umschlingungscrimp;
18 eine perspektivische Darstellung des Endbereichs des Datenkabels mit einer Hülse gemäß 17 und einem die Wulst umschließenden langen Formstück mit einer Eckenabschrägung und Zugentlastung;
19 eine Seitenansicht der Hülse mit Formstück gemäß 18;
20 eine Draufsicht auf die Hülse mit Formstück gemäß 19;
21 einen Schnitt durch die Hülse und das Formstück entlang der Linie XXI-XXI gemäß 19 und
22 einen Schnitt durch die Hülse und das Formstück entlang der Linie XXII-XXII gemäß 19.
Anhand der 1 bis 6 soll das erfindungsgemäße Prinzip einer formschlüssigen Verdrehsicherung eines Formstücks 51 mit einer aus einem tief gezogenen Rohr 40 hergestellten, im Wesentlichen rotationssymmetrischen Hülse 4 und der formschlüssigen axialen Fixierung und in Umfangsrichtung in eindeutiger relativer Winkellage zu den Leitungsadern eines Datenkabels festgelegten Gehäuses 6 für einen am Ende des Datenkabels 1 angeordneten Steckverbinder 2 erläutert werden. Durch die formschlüssigen Verdrehsicherungen zwischen der Hülse 4, dem Formstück 51 und dem Gehäuse 6 wird das Gehäuse 6 des Steckverbinders 2 in eindeutiger relativer Winkellage in Bezug auf die in Bohrungen eines Isolierteils 3, das mittels einer Nasen-Nut-Führung in Umfangsrichtung ausgerichtet und fixiert in der Hülse 4 angeordnet ist, gesteckten Kontaktstifte 21 (oder Kontaktbuchsen 22 gemäß den 17 bis 22) und damit auf die Leitungsadern des Datenkabels 1 ausgerichtet und festgelegt. Damit ist anders als bei einem in dieser Hinsicht unproblematischen Koaxialkabel auch bei einer nicht rotationssymmetrischen Leiteranordnung des Datenkabels 1 eine eindeutige Zuordnung des Gehäuses 6 zu den Leitungsadern des Datenkabels 1 sichergestellt, so dass Fehlverbindungen beim Verbinden des Steckverbinders 2 mit einem Gegen-Steckverbinder ausgeschlossen werden können.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung das Endstück eines Datenkabels 1, dessen Kabelmantel 10 mehrere nicht rotationssymmetrisch angeordnete Leitungsadern sowie eine Schirmung umgibt. Die mit Kontaktstiften 21 verbundenen Leitungsadern sind isoliert in einer Hülse 4 angeordnet, während die Schirmung mit der aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Hülse 4 verbunden ist. Die Hülse 4 besteht aus einem tief gezogenen Rohr 40 mit einem zylinderringförmigen Ansatz 41 und einer am Rohr 40 durch definierte Stauchung ausgebildeten Wulst 42. Die ringförmig geschlossene Wulst 42 ist mit als Ausnehmungen ausgebildeten Formschlusselementen 71 versehen, die in die Wulst 42 nach dem Tiefziehprozess zur Herstellung des tief gezogenen Rohres 40 und die definierte Stauchung der Wulst 42 in die Wulst 42 gestanzt oder geschnitten werden und einen Teil einer Formschlussverbindung zur formschlüssigen Verdrehsicherung eines Formstücks 51 bereitstellen, dessen Umrisse in 1 schematisch dargestellt sind.
2 zeigt in perspektivischer Darstellung die Hülse 4 mit dem formschlüssig und verdrehsicher mit der Hülse 4 verbundenen Formstück 51. In einer ersten Ausführungsform wird das Formstück 51 direkt als Umspritzung auf die Hülse 4 aufgebracht, indem die Hülse 4 in die Form einer Spritzgussmaschine mit Ausrichtung zu der in dem tief gezogenen Rohr 40 ausgebildeten Nase eingelegt und dann ein Kunststoff, insbesondere ein Elastomer, in die Form eingespritzt wird.
Alternativ kann in einer zweiten Ausführungsform das Formstück 51 als separates Spritzgussteil hergestellt werden, das eine zentrale Öffnung aufweist, die auf die Hülse 4 so aufgesteckt wird, dass die mit den Formschlusselementen 71 versehene Wulst 42 in die komplementär geformte zentrale Öffnung des Formstücks 51 eingepresst wird. Dabei dient die in dem tief gezogenen Rohr 40 ausgebildete Nase ebenfalls zur Festlegung der gegenseitigen Ausrichtung des tief gezogenen Rohres 40 und des Formstücks 51. Alternativ oder zusätzlich kann durch eine mechanische Kodierung, beispielsweise durch eine unregelmäßige Kontur der Formschlusselemente 71 der Wulst 42 und eine entsprechende Gegenkontur der Gegen-Formschlusselemente des Formstücks 51 eine eindeutige Zuordnung zwischen der Hülse 4 und dem Formstück 51 erzielt werden, so dass die in bestimmter Ausrichtung in die Hülse 4 eingeführten Leitungsadern in vorbestimmter Weise radial in Bezug auf das Formstück 51 ausgerichtet sind.
Das in dieser Ausführungsform quaderförmig mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildete Formstück 51 weist an seiner Außenfläche eine abgeschrägte Ecke 81 zur Bildung eines weiteren Formschlusselementes auf. Dieses weitere Formschlusselement 81 dient zur Herstellung einer zweiten Formschlussverbindung mit einem in Umrisslinien in 3 dargestellten äußeren Gehäuse 6, das mit einer zentralen Ausnehmung 60 in axialer Richtung auf die Hülse 4 und das Formstück 51 aufgesteckt und mittels eines radial verstellbaren Sicherungselements 9 in axialer Richtung gesichert wird. Das Gehäuse 6 weist in seiner zentralen Öffnung 60 ein an die Kontur des an der Außenseite des Formstücks 51 angeordneten Formschlusselements 81 angepasste Kontur als Gegen-Formschlusselement 82 auf, so dass eine weitere formschlüssige Verdrehsicherung zwischen dem Formstück 51 und dem Gehäuse 6 und damit eine eindeutige winkelmäßige Zuordnung zu den Leitungsadern des Datenkabels 1 bzw. den Kontaktstiften 21 oder Kontaktbuchsen 22 des Steckverbinders 2 hergestellt wird.
4 zeigt in einer perspektivischen, stirnseitigen Draufsicht auf den Steckverbinder 2 das mit einem konturierten Innenraum versehene Gehäuse 6 und das stirnseitige Ende der Hülse 4 mit dem darin angeordneten Isolierteil 3, von dessen Stirnfläche vier Kontaktstifte 21 abstehen, die in Bohrungen des Isolierteils 3 eingesetzt und mit den Leitungsadern des Datenkabels 1 verbunden sind. Um sicher zu stellen, dass der Steckverbinder 2 nur in einer Stellung in das Gegenstück eines weiteren Steckverbinders 2 einführbar ist, stehen von der Peripherie der Stirnseite des Isolierteils 3 als Kodierungseinrichtung dienend drei am inneren Umfang der Hülse 4 anliegende und damit nach innen gerichtete Rippen 31, 32, 33 ab, die die Eckpunkte eines gleichschenkligen Dreiecks bilden.
Die perspektivischen Vorder- und Rückseitenansichten des Steckverbinders 2 verdeutlichen die Anordnung und Funktion des Sicherungselements 9, durch dessen radiale Verschiebung das Gehäuse axial auf der Hülse 4 und dem Formstück 51 festgelegt wird.
7 zeigt in perspektivischer Darstellung das tief gezogene Rohr 40 der Hülse 4 mit der durch definiertes Stauchen des tief gezogenen Rohrs 40 ausgebildeten, ringförmigen Wulst 42 und den darin durch Stanzen oder Schneiden ausgebildeten Formschlusselementen 71 in Form von Ausnehmungen vor der Verbindung mit dem Formstück 51. Das Formstück 51 wird anschließend durch Umspritzen des tief gezogenen Rohrs 40 in Formspritzung mittels eines Hochdruck-Spritzgussverfahrens auf das tief gezogene Rohr 40 angeformt. Alternativ wird die Hülse 4 in die zentrale Öffnung eines als Spritzgussteil ausgebildeten Formstücks 51 so eingeführt, dass die Formschlusselemente 71 der Wulst 42 in die komplementär geformten Gegen-Formschlusselemente der zentralen Öffnung des Formstück 51 eingepresst werden. In beiden Ausführungsvarianten wird eine formschlüssige Verdrehsicherung zwischen der Hülse 4 und dem Formstück 51 hergestellt.
Die Hülse 4 mit dem in formschlüssiger Verdrehsicherung mit ihr verbundenen Formstück 51 ist in den 9 bis 11 in einer Seitenansicht, einer Draufsicht und einem Schnitt entlang der Linie XI-XI gemäß 9 dargestellt.
Die Schnittdarstellung gemäß 11 verdeutlicht den axialen Formschluss zwischen der Wulst 42 und der zentralen Öffnung des Formstücks 51 sowie den radialen Formschluss zwischen den an der Wulst 42 ausgebildeten Formschlusselementen 71 und den in der zentralen Öffnung des Formstücks ausgebildeten Gegen-Formschlusselementen 73.
Die Draufsicht auf die Hülse 4 gemäß 10 zeigt die an der zylindrischen Innenfläche des tiefgezogenen Rohres 40 ausgebildete Nase 45, auf die die komplementäre Nut des Isolierteils 3 gemäß den 4 bis 6 aufgesteckt wird.
In den 12 bis 22 sind zwei Ausführungsvarianten für jeweils eine Stift- und Buchsenform des Steckverbinders dargestellt, wobei mit den vorstehend beschriebenen Figuren übereinstimmende Teile des Datenkabels 1 bzw. Steckverbinders 2 mit denselben Bezugsziffern versehen sind, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
12 zeigt einen als Kontaktstiftverbindung ausgebildeten Steckverbinder mit Kontaktstiften 21 und einer Wulst 42, deren Formschlusselemente als quadratische Außenkontur 72 der Wulst 42 ausgebildet sind, die durch entsprechendes Schneiden oder Stanzen hergestellt werden und mit einer Kerbe 74 als Orientierungselement zur winkelmäßigen Zuordnung der Wulst 42 einerseits zu dem in die Öffnung des tief gezogenen Rohrs 40 eingesteckten Isolierteil 3 und andererseits zu dem Formstück 52 versehen ist. Das in dieser Ausführungsform kurze Formstück 52 wird in vorstehend beschriebener Weise auf das tief gezogene Rohr 40 im Bereich der Wulst 42 angespritzt bzw. als Spritzgussteil auf das tief gezogene Rohr 40 aufgesteckt.
13 zeigt eine Seitenansicht auf das Endstück des Datenkabels 1 mit der Hülse 4 und dem Formstück 52, dessen abgeschrägte Außenkante als ein Formschlusselement 81 zur Herstellung einer zweiten Formschlussverbindung mit dem Gehäuse 6 gemäß den 3 bis 6 ausgebildet ist. Das Datenkabel 1 weist entsprechend dem in 16 dargestellten Schnitt einen Kabelmantel 10 mit darin verdrillt angeordneten und mit einer Kabelisolierung versehenen Leitungsadern 11 und einer elektrischen Schirmung 12 auf, die mit der Hülse 4 verbunden wird. Die abisolierten und mit Kontaktstiften 21 verbundenen Leitungsadern 11 werden durch präzise Längsbohrungen des Isolierteils 3 geführt, das in vorgegebener Orientierung in das tief gezogene Rohr 40 der Hülse 4 eingesteckt ist.
14 zeigt in einer Draufsicht auf die Hülse 4 die nach dem Stern-Vierer-Konzept angeordneten Kontaktstifte 21 sowie die nach innen gerichteten Rippen 31 bis 33 des Isolierteils 3 zur mechanischen Kodierung für eine eindeutige Winkellage zwischen den Leitungsadern 11 bzw. den Kontaktstiften 21 und Hülse 4 bzw. dem in formschlüssiger Verdrehsicherung mit der Hülse 4 verbundenen Formstück 52 und damit dem ebenfalls in formschlüssiger Verdrehsicherung mit dem Formstück 52 verbundenen Gehäuse 6 gemäß den 3 bis 6.
17 zeigt in perspektivischer Ansicht einen als Kontaktbuchsenverbindung ausgebildeten Steckverbinder mit Kontaktbuchsen 22, einer zylinderringförmigen Ausstellung 41, einer durch Stauchung des tiefgezogenen Rohres 40 gebildeten Wulst 42 mit einer quadratischen Außenkontur als Formschlusselement 72 entsprechend dem Formschlusselement 72 gemäß 12 und einer die Kontaktstifte 22 umgebenden Buchse 43. Die durch entsprechendes Schneiden oder Stanzen hergestellte quadratische Außenkontur 72 der Wulst 42 weist an einer ihrer abgeschrägten oder abgerundeten Ecken eine Kerbe 74 zur Winkelzuordnung der Wulst 42 sowohl zu dem in die Öffnung des tiefgezogenen Rohres 40 eingesteckten Isolierteil 3 als auch zu dem Formstück 53 auf, das auf das tiefgezogene Rohr 40 im Bereich der Wulst 42 aufgespritzt oder als Spritzgussteil aufgesteckt wird.
Um die Kraftaufnahme in axialer Richtung zu erhöhen, ist um das tiefgezogene Rohr 40 eine Umschlingungskrimpung 7 gelegt, die formschlüssig mit dem angespritzten oder aufgesteckten Formstück 53 gemäß 18 verbunden wird.
18 zeigt eine Seitenansicht auf das Endstück des Datenkabels 1 mit der Hülse 4 und der Wulst 42, an die das Formstück 53 angespritzt oder als Spritzgussteil aufgesteckt ist. Das in dieser Ausführungsform lang ausgebildete Formstück 53 ist an seinem dem Datenkabel 1 zugewandten Ende abgeschrägt. Zusätzlich weist das Formstück 53 eine abgeschrägte Außenkante zur Bildung eines Formschlusselementes 81 auf, das mit einer entsprechend abgeschrägten Innenfläche 82 der zentralen Öffnung 60 des Gehäuses 6 gemäß den 3 bis 6 korrespondiert.
Das in den 21 und 22 in Schnitten entlang den Linien XXI-XXI bzw. XXII-XXII gemäß 19 dargestellte Ende des Datenkabels 1 und des Steckverbinders 2 zeigt den Kabelmantel 10 mit den darin verdrillt angeordneten und mit einer Kabelisolierung versehenen Leitungsadern 11 sowie einer elektrischen Schirmung 12, die mit der Hülse 4 verbunden ist. Die abisolierten und mit Kontaktbuchsen 22 verbundenen Leitungsadern 11 des Datenkabels 1 sind durch die Längsbohrungen des Isolierteils 3 gesteckt, das mittels der Nasen/Nut-Zuordnung zwischen der zylindrischen Innenfläche der Hülse 4 und des Isolierteils 3 in vorgegebener Orientierung in das tiefgezogene Rohr 40 der Hülse 4 eingesteckt ist.
20 zeigt in einer Draufsicht auf die Hülse 4 die nach dem Stern-Vierer-Konzept angeordneten Kontaktbuchsen 22 sowie die nach innen gerichteten Rippen 31 bis 33 des Isolierteils 3 zur mechanischen Kodierung und damit eindeutigen Winkelzuordnung zwischen den Leitungsadern 11 des Datenkabels 1 bzw. den Kontaktbuchsen 22 und der Hülse 4 bzw. dem in formschlüssiger Verdrehsicherung mit der Hülse 4 verbundenen Formstück 53 und damit dem ebenfalls in formschlüssiger Verdrehsicherung mit dem Formstück 53 über das Formschlusselement 81 des Formstücks 53 und das entsprechende Gegen-Formschlusselement 82 des Gehäuses 6 gemäß den 3 bis 6.

1: Datenkabel
2: Steckverbinder
3: Isolierteil
4: Hülse
6: Gehäuse
7: Umschlingungscrimpung
9: Sicherungselement
10: Kabelmantel
11: Leitungsadern
12: Schirmung
21: Kontaktstifte
22: Kontaktbuchsen
31–33: Rippen
40: tief gezogenes Rohr
41: zylinderringförmige Ausstellung
42: Wulst
43: Buchse
45: Nase
51: Formstück
52: Kurzes Formstück
53: Langes Formstück
60: zentralen Ausnehmung
71, 81: Formschlusselemente
72: Formschlusselement mit quadratischer Außenkontur
73, 82: Gegen-Formschlusselemente
74: Kerbe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10205333 A1 [0002]

Claims

Datenkabel mit einer elektrischen Leitung mit mehreren Leitungsadern und einer elektrischen Schirmung sowie einem an einem Ende des Datenkabels angeordneten Steckverbinder, der eine mit der Schirmung elektrisch verbundene Hülse aus einem tief gezogenen Rohr enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) eine Wulst (42) mit Formschlusselementen (71, 72) aufweist, die mit Gegen-Formschlusselementen (73) eines die Hülse (4) einfassenden Formstücks (51 bis 53) eine erste Formschlussverbindung bilden, und dass die Außenkontur des Formstücks (51 bis 53) und die Innenkontur einer zentralen Öffnung (60) eines das Formstück (51 bis 53) einfassenden Gehäuses (6) eine zweite Formschlussverbindung (81, 82) bilden.
Datenkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (71, 72) der Wulst (42) aus ausgestanzten oder ausgeschnittenen Perforierungen, Ausnehmungen (71) oder einer nicht rotationssymmetrischen Peripherie (72) der Wulst (42) bestehen.
Datenkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wulst (42) ringförmig um die Hülse (4) verläuft und vorzugsweise durch eine definierte Stauchung des tief gezogenen Rohres (40) gebildet ist.
Datenkabel nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) eine nach innen gerichtete, in Längsrichtung der Hülse (4) verlaufende Nase (45) aufweist, die mit einer Nut eines in die Hülse (4) eingesteckten und die Leitungsadern (11) bzw. mit den Leitungsadern (11) verbun dene Kontaktstifte (21) oder Kontaktbuchsen (22) aufnehmenden Isolierteils (3) korrespondiert.
Datenkabel nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf dem tief gezogenen Rohr (40) angebrachte Umschlingungscrimpung (7).
Datenkabel nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (51 bis 53) in Formspritzung mittels eines Hochdruck-Spritzgussverfahrens auf die Hülse (4) aufgebracht ist.
Datenkabel nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (51 bis 53) als Spritzgussteil ausgebildet und auf die Hülse (4) aufgesteckt oder aufgepresst ist.
Datenkabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (51 bis 53) eine zentrale Öffnung aufweist, in die die Hülse (4) derart eingesteckt ist, dass die Ausnehmungen, Perforierungen (71) oder die periphere Kontur (72) der Wulst (42) in komplementäre Vorsprünge oder Konturen des Formstücks (5) eingepresst sind.
Datenkabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen, Perforierungen (71) oder die periphere Kontur (72) der Wulst (42) derart strukturiert sind und die zentrale Öffnung des Formstücks (51 bis 53) eine dieser Struktur angepasste Gegenstruktur (73) aufweist, derart, dass das als Spritzgussteil ausgebildete Formstück (51 bis 53) nur in vorgegebener radialer Ausrichtung mit der Hülse (4) verbindbar ist.
Datenkabel nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Formstücks (51 bis 53) eine Ausnehmung, Perforierung oder unsymmetrische Kontur (81) als Formschlusselement und die Innenfläche des Gehäuses eine der Ausnehmung, Perforierung oder unsymmetrischen Kontur der Außenfläche des Formstücks angepasste Kontur (82) als Gegen-Formschlusselement aufweist und dass das Gehäuse (6) in durch die Ausnehmung, Perforierung oder unsymmetrische Kontur (81, 82) des Formschlusselements und des Gegen-Formschlusselements vorgegebener radialer Ausrichtung auf das Formstück (51 bis 53) oder auf die Hülse (4) und das Formstück (51 bis 53) aufgesteckt und mittels eines radial verstellbaren Sicherungselements (9) am Formstück (51 bis 53) fixiert ist.
Datenkabel nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an dem der Kabeleinführung in den Steckverbinder (2) entgegen gesetzten freien Ende des Steckverbinders (2) angeordnete Kodierungseinrichtung (31–33).
Datenkabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungseinrichtung aus von der Peripherie der Stirnseite des Isolierteils (3) abstehenden, am inneren Umfang der Hülse (4) anliegenden Rippen (31–33) besteht.
Datenkabel nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der Außenfläche des Gehäuses (6) angeordnete, vorzugsweise als Strichkodierung, Farb- oder Formkodierung oder dergleichen angeordnete Orientierungshilfe zur Ausrichtung des Steckverbinders (2) auf einen Gegensteckverbinder oder ein komplementäres Stecker- oder Buchsenteil.
Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders für ein Datenkabel mit einer elektrischen Leitung mit mehreren Leitungsadern und einer elektrischen Schirmung, bei dem ein elektrisch leitender, metallischer Werkstoff zu einem Rohr tief gezogen wird und das eine Hülse bildende tief gezogene Rohr elektrisch leitend mit der Schirmung verbunden wird, gekennzeichnet durch – Stauchung des tief gezogenen Rohres (40) zur Bildung einer vorzugsweise ringförmigen Wulst (42), – Herausstanzen oder Herausschneiden von Ausnehmungen und/oder Perforierungen (71) und/oder peripheren Teilen (72) aus der Wulst (42), – Einlegen der Wulst (42) des tief gezogenen Rohres (40) in eine Spritzgießform und Einfüllen eines Kunststoffs, vorzugsweise eines Elastomers, in die Spritzgießform zur Bildung eines Formstücks (51 bis 53), – Aufstecken eines vorgefertigten Gehäuses (6) mit einer der Außenkontur des Formstücks (51 bis 53) angepassten und zumindest einen radialen Formschluss mit dem Formstück (51 bis 53) herstellenden zentralen Öffnung (6) und – Fixieren des Gehäuses (6) in axialer Richtung auf dem Formstück (51 bis 53).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach innen gerichtete Nase (45) beim Tiefziehen des Rohres (40) gebildet wird und dass das tief gezogene Rohr (40) beim Einlegen zumindest der Wulst (42) des tief gezogenen Rohres (40) in eine Spritzgießform in Bezug auf die Nase (45) derart ausgerichtet wird, dass eine eindeutige relative Winkellage zwischen der Außenkontur des Formstücks (51 bis 53) und der Nase (45) hergestellt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders für ein Datenkabel mit einer elektrischen Leitung mit mehreren Leitungsadern und einer elektrischen Schirmung, bei dem ein elektrisch leitender, metallischer Werkstoff zu einem Rohr tief gezogen wird und das eine Hülse bildende tief gezogene Rohr elektrisch leitend mit der Schirmung verbunden wird, gekennzeichnet durch – Stauchung des tief gezogenen Rohres (40) zur Bildung einer vorzugsweise ringförmigen Wulst (42), – Herausstanzen oder Herausschneiden von Ausnehmungen und/oder Perforierungen (71) und/oder einer peripheren Außenkontur (72) aus der Wulst (42), – Herstellen eines als Spritzgussteil ausgebildeten Formstücks (51 bis 53) mit zentraler Öffnung, – Aufstecken der zentralen Öffnung des Formstücks (5) auf das tief gezogene Rohr (40) derart, dass die Ausnehmungen, Perforierungen (71) und/oder die periphere Außenkontur (72) der Wulst (42) in komplementär geformte Teile der zentralen Öffnung des Formstücks (51 bis 53) eingepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach innen gerichtete Nase (45) beim Tiefziehen des Rohres (40) gebildet wird und dass das tief gezogene Rohr (40) beim Einlegen zumindest der Wulst (42) des tief gezogenen Rohres (40) in ein Werkzeug zum Aufstecken der zentralen Öffnung des als Spritzgussteil mit zentraler Öffnung ausgebildeten Formstücks (51 bis 53) in Bezug auf die Nase (45) derart ausgerichtet wird, dass eine eindeutige radiale Beziehung zwischen der Außenkontur des Formstücks (51 bis 53) und der Nase (45) hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach innen gerichtete Nase (45) beim Tiefziehen des Rohres (40) gebildet wird, dass die in die Wulst (42) gestanzten oder geschnittenen Ausnehmungen, Perforierungen (71) oder peripheren Konturen (81) mit einer mechanischen Kodierung versehen werden, die eine eindeutige radiale Beziehung zwischen der Nase (45) und den Ausnehmungen, Perforierungen (71) oder peripheren Konturen (81) derart herstellen, dass die zentrale Öffnung des als Spritzgussteil mit zentraler Öffnung ausgebildeten Formstücks (51 bis 53) nur in einer radialen Ausrichtung auf die Wulst (42) aufgesteckt werden kann.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem tief gezogenen Rohr (40) eine Umschlingungscrimpung (7) angebracht wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylinderförmiges Isolierteil (3) mit Bohrungen zur Aufnahme der Leitungsadern (11) bzw. mit den Leitungsadern (11) verbundenen Kontaktstiften (21) oder Kontaktbuchsen (22) und mit einer in Längsrichtung der Außenfläche des zylinderförmigen Isolierteils (3) verlaufenden Nut hergestellt und in die Hülse (4) derart eingesteckt wird, dass die Nase (45) des tief gezogenen Rohres (40) mit der Nut des Isolierteils (3) korrespondiert.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Formstücks (51 bis 53 mit einer unsymmetrischen Kontur (81) und die Innenfläche der zentralen Öffnung (60) des Gehäuses (6) mit einer der unsymmetrischen Kontur (81) der Außenfläche des Formstücks (51 bis 53) angepassten Kontur (82) hergestellt wird, dass das Gehäuse (6) in durch die unsymmetrischen Konturen (81, 82) vorgegebener radialer Ausrichtung auf das Formstück (51 bis 53) aufgesteckt wird und dass ein an der Au ßenfläche des Gehäuses (6) angebrachtes radial verstellbares Sicherungselement (9) zur Fixierung des Gehäuses (6) am Formstück (51 bis 53) radial verstellt wird.