DE102014118687B3

DE102014118687B3 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE102014118687B3
Application number: DE102014118687.7A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Lappöhn
Original assignee: ERNI Production and Co KG GmbH
Current assignee: ERNI Production and Co KG GmbH
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: TW201630257A; JP2017538271A; US10020598B2; CA2967080C; DK3235060T3; US20170264025A1; CA2967080A1; EP3235060B1; IL251492A0; WO2016095899A1; IL251492B; MX365546B; BR112017012117A2; MX2017006050A; ES2706318T3; JP3222542U; EP3235060A1; CN107004963B; CN107004963A; KR20170094271A

Abstract

Ein Steckverbinder (10) mit wenigstens einem in einem Gehäuse angeordneten Feder- oder Messerkontaktelement (410), welches elektrisch leitend mit wenigstens einem Schneidklemmkontakt (430) verbunden ist, der wenigstens ein einadriges, isoliertes Kabel (301, 302, 303, 304) kontaktiert und fixiert, wobei der wenigstens eine Schneidklemmkontakt (430) an einem einstückig mit dem Feder- oder Messerkontaktelement (410) verbundenen Träger (405) in Steckrichtung (R) des Feder- oder Messerkontaktelements (410) relativ zu dem Feder- oder Messerkontaktelement (410) um 90° derart verdreht angeordnet ist, dass das wenigstens eine einadrige, isolierte Kabel (301, 302, 303, 304) in Steckrichtung verlaufend durch eine Schneidklemmkontaktierung kontaktiert und fixiert wird, wobei das Gehäuse zwei Gehäuseteile (100, 200) umfasst, die ineinanderschiebbar und unter gleichzeitiger Kontaktierung und Fixierung des wenigstens einen einadrigen, isolierten Kabels (301, 302, 303, 304) aneinander verrastbar sind und wobei das wenigstens eine Feder- oder Messerkontaktelement (410) zusammen mit dem wenigstens einen um 90° gedrehten Schneidklemmkontakt (430) in dem ersten Gehäuseteil (100) angeordnet ist und wobei das wenigstens eine zu kontaktierende und fixierende einadrige, isolierte Kabel (301, 302, 303, 304) in einer Kabelführung in dem zweiten Gehäuseteil (200) derart angeordnet ist, dass es vor dem lneinanderschieben der beiden Gehäuseteile (100, 200) über dem wenigstens einen Schneideklemmkontakt (430) zu liegen kommt, ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem wenigstens einen Feder- oder Messerkontaktelement (410) abgewandten Seite des wenigstens einen Schneidklemmkontakts (430) an dem Träger (405) wenigstens ein Klemmelement (440) ausgebildet ist, auf welches das wenigstens eine einadrige, isolierte Kabel (301, 302, 303, 304) beim Ineinanderschieben der beiden Gehäuseteile (100, 200) gedrückt wird und welches im kontaktierten und fixierten Zustand des wenigstens einen einadrigen, isolierten Kabels (301, 302, 303, 304) die Isolation zur Ausbildung einer Zugentlastung klemmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit wenigstens einem in einem Gehäuse angeordneten Feder- oder Messerkontaktelement nach der Gattung des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Insbesondere auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik sind Steckverbinder bekannt, die für eine Mehrzahl von einadrigen, isolierten Kabel vorgesehen sind. Sämtliche Kabel sind dabei innerhalb des Steckverbinders einzeln, beispielsweise mit Schneidklemmkontakten fixiert und kontaktiert.
Ein solcher Steckverbinder geht beispielsweise aus der DE 20 2012 006 976 U1 hervor. Bei diesem Steckverbinder sind die Feder- oder Messerkontaktelemente in einem rechten Winkel zu den einadrigen, isolierten Kabeln angeordnet. Eine solche winkelige Anordnung der Steckkontakte relativ zu dem einadrigen, isolierten Kabel ist weit verbreitet.
Aus der DE 10 2006 045 808 A1 geht ein Steckverbinder mit Zugentlastung hervor, bei dem die Steckkontakte ebenfalls im Winkel von etwa 90° angeordnet sind und der der Kontaktierung einer Mehrzahl von einadrigen, isolierten Kabeln, die als Flachbandkabel miteinander verbunden sind, dient. Bei diesem Steckverbinder sind im Gehäuse Klemmelemente vorgesehen, welche eine Kabelisolierung durch Verformung der Isolierung und sogar teilweise Eindringen in die Isolierung klemmen. Diese Klemmelemente sind als unelastische Klemmelemente an dem Kunststoffgehäuse ausgebildet.
Kontaktierungen für mehrere einadrige, isolierte Kabel gehen auch aus der US 3,808,582 sowie der US 5,076,801 hervor. Die Kontaktierung erfolgt dabei auf teilweise umständlichem Wege. Auch sind diese Kontaktierungslösungen nicht ohne Weiteres in Steckverbindern einsetzbar.
Aus der US 2006/0199423 A1 geht ein Kontaktelement hervor, welches als Blechelement ausgebildet ist, an dessen einem Ende ein Federkontaktelement und an dessen anderem Ende ein um 90° gebogener Schneidklemmkontakt geordnet ist. Diese Ausbildung ermöglicht die Anordnung eines einzigen Schneidklemmkontaktes an einem Ende des Blechelementes.
Aus der EP 2 747 208 A1 geht ein Anschlusselement hervor, bei dem Schneidklemmkontakte als separates Bauteil auf einem beispielsweise ein Messerkontaktelement bildenden Blechelement befestigt sind.
Steckerelemente mit Schneidklemmkontakten gehen darüber hinaus aus der EP 2 290 749 A1 , der DE 201 08 985 U1 , der JP 2000323196 A und der DE 696 05 921 T2 hervor.
Die US 4,743,208 offenbart ein Kontaktelement, dass als Federkontaktelement ausgebildet ist mit Schneidklemmkontakten und Klemmelementen. Dieses Kontaktelement erfordert eine aufwendige Herstellung, die mehrere Biegeprozesse umfasst. Aufgrund der mehrfach gebogenen Ausbildungen weist dieses Kontaktelement eine wenig kompakte Bauform auf, die insbesondere in Steckverbindern mit sehr vielen Kontaktelementen große Abmessungen der Steckverbinder erforderlich macht.
Darüber hinaus erfordert dieser Steckverbinder ein eigenes Montageelement, durch welches mehrere einadrige Leitungen mittels einer Schneidklemmverbindung und einer Klemmverbindung montiert werden. Dabei ist eine simultane Montage mehrerer einadriger Kabel möglich, diese müssen jedoch zunächst in Bezug auf die jeweiligen Kontaktelemente positioniert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, dass eine einfache und sichere Kontaktierung von einadrigen, isolierten Kabeln, insbesondere auch einer Mehrzahl von einadrigen, isolierten Kabeln, möglich ist, wobei die Kabel so in dem Steckverbinder angeordnet sein sollen, dass sie in Steckrichtung, also nicht im Winkel zur Steckrichtung, verlaufen. Insbesondere soll der Steckverbinder einen kompakten Aufbau aufweisen und auf einfach Weise auch automatisiert herstellbar sein.
Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Steckverbinder mit wenigstens einem in einem Gehäuse angeordneten Feder- oder Messerkontaktelement, welches elektrisch leitend mit wenigstens einem Schneidklemmkontakt verbunden ist, der wenigstens ein einadriges, isoliertes Kabel kontaktiert und fixiert, weist wenigstens einen in Steckrichtung des Feder- oder Messerkontaktelements relativ zu dem Feder- oder Messerkontaktelement um 90° verdreht angeordneten Schneidklemmkontakt auf, der es ermöglicht, das wenigstens eine einadrige, isolierte Kabel in Steckrichtung verlaufend durch eine Schneidklemmkontaktierung zu kontaktieren und zu fixieren. Grundidee der Erfindung ist es, bei einem derartigen Steckverbinder den wenigstens einen Schneidklemmkontakt so um 90° zu verdrehen und so in einer Linie mit den Feder- oder Messerkontaktelementen anzuordnen, dass eine gewissermaßen „lineare” Anordnung der Feder- oder Messerkontaktelemente und des einadrigen, isolierten Kabels erreicht wird. Die Anordnung erlaubt darüber hinaus eine einfache Montage auch mehrerer einadriger, isolierter Kabel in einem Steckverbinder. Das Gehäuse umfasst zwei Gehäuseteile, die ineinanderschiebbar und unter gleichzeitiger Kontaktierung und Fixierung des wenigstens einen einadrigen, isolierten Kabels aneinander verrastbar sind. Dabei ist das wenigstens eine Feder- oder Messerkontaktelement zusammen mit dem wenigstens einen um 90° gedrehten Schneidklemmkontakt in dem ersten Gehäuseteil angeordnet und das wenigstens eine zu kontaktierende und fixierende einadrige, isolierte Kabel ist in einer Kabelführung in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet, sodass es vor dem Ineinanderschieben der beiden Gehäuseteile über dem wenigsten einen Schneidklemmkontakt zu liegen kommt. Der wenigstens eine Schneidklemmkontakt und das Feder- oder Messerkontaktelement sind dabei einstückig miteinander über einen Träger verbunden. An diesem Träger ist auf der dem wenigstens einen Feder- oder Messerkontaktelement abgewandten Seite des wenigstens einen Schneidklemmkontakts wenigstens ein Klemmelement ausgebildet, auf welches das wenigstens eine einadrige, isolierte Kabel beim Ineinanderschieben der beiden Gehäuseteile gedrückt wird und welches im kontaktierten und fixierten Zustand des wenigsten einen einadrigen, isolierten Kabels die Isolation zur Ausbildung einer Zugentlastung klemmt. Durch die Ausbildung des Klemmelements einstücktig mit dem Schneidklemmelement und dem wenigstens einen Feder- oder Messerkontaktelement an dem Träger ist nicht nur eine einfache Herstellung realisierbar, die auch hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit vorteilhaft ist, diese Anordnung ermöglicht auch die simultane und insbesondere auch eine automatische Montage mehrerer nebeneinander liegender einadriger, isolierter Kabel.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Steckverbinders sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass das Feder- oder Messerkontaktelement, der Träger, der an dem Träger angeordnete Schneidklemmkontakt und das an dem Träger angeordnete Klemmelement ein einziges Stanzteil bilden. Das Feder- oder Messerkontaktelement, der Träger, der an dem Träger angeordnete Schneidklemmkontakt und das an dem Träger ausgebildete Klemmelement werden bevorzugt in einem Stanzschritt hergestellt. Anschließend erfolgt eine Drehung des Schneidklemmkontakts um 90°. Eine derartige Herstellungsweise kann automatisiert in großer Stückzahl erfolgen.
Die beiden Gehäuseteile weisen bevorzugt aneinander angepasste Rastverbindungselemente, insbesondere Rasthaken, auf. Dies ermöglicht eine sehr schnelle, auch automatische Fertigung durch einfaches Ineinanderklipsen der beiden Gehäuseteile unter gleichzeitiger Kontaktierung und Fixierung des wenigstens einen einadrigen, isolierten Kabels.
Besonders vorteilhaft ist der Steckverbinder zur Kontaktierung und Fixierung von mehreren in dem Gehäuse nebeneinander liegend angeordneten einadrigen, isolierten Kabeln. Hierzu ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von in dem Gehäuse angeordneten Feder- oder Messerkontaktelementen mit den ihnen zugeordneten Schneidklemmkontakten und Klemmelementen nebeneinander liegend angeordnet sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders zur Kontaktierung von mehreren nebeneinander liegend angeordneten einadrigen, isolierten Kabeln vor der Montage zweier Gehäuseteile aneinander;
2 eine isometrische Darstellung des in 1 dargestellten Steckverbinders nach der Montage der beiden Gehäuseteile aneinander;
3 eine Schnittdarstellung des in 1 und 2 dargestellten Steckverbinders vor der Montage der beiden Gehäuseteile aneinander und
4 eine Schnittdarstellung des in 1 und 2 dargestellten Steckverbinders nach der Montage der beiden Gehäuseteile aneinander.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein als Ganzer mit 10 bezeichneter Steckverbinder weist ein Gehäuse auf, das im Wesentlichen aus zwei Teilen besteht, einem ersten Teil 100 und einem zweiten Teil 200, die aneinander verrastbar sind. In dem ersten Teil 100 sind Federkontaktelemente 410 angeordnet. In dem ersten Gehäuseteil 100 sind Öffnungen 110 vorgesehen, durch die auf an sich bekannte Weise an die Federkontaktelemente 410 angepasste Messerkontaktelemente (nicht dargestellt) zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Verbindung der Kontaktelemente hindurchführbar sind.
Mit den Federkontaktelementen 410 einstückig verbunden ist ein Träger 405 (siehe auch 3). An dem Träger 405 ausgebildet ist ein Schneidklemmkontakt 430, der senkrecht zu einer Steckrichtung R (3) angeordnet ist, um ein einadriges, isoliertes Kabel 304 zu kontaktieren und zu fixieren. Ebenfalls einstückig mit dem Träger 405 ist ein Klemmelement 440 verbunden, welches in Steckrichtung R gesehen auf der dem Federkontaktelement 410 abgewandten Seite des Schneidklemmkontakts 430 angeordnet ist. In dem zweiten Gehäuseteil 200 ist wenigstens eine Öffnung 210 vorgesehen, die an das einadrige, isolierte Kabel 304 angepasst ist und der Aufnahme des einadrigen, isolierten Kabels 304 dient. Das einadrige, isolierte Kabel 304 ist dabei so in dem zweiten Gehäuseteil 200 angeordnet, dass es vor der Montage des zweiten Gehäuseteils 200 an dem ersten Gehäuseteil 100 über den Schneidklemmkontakten 430 zu liegen kommt. Dieser Zustand vor der Montage ist in den 1 und 3 dargestellt.
Die Montage erfolgt nun so, dass das zweite Gehäuseteil 200 in einer mit M bezeichneten Richtung (siehe 3, 4) in Richtung des ersten Gehäuseteils 100 geschoben wird, wobei der Schneidklemmkontakt 430 auf an sich bekannte Weise das einadrige, isolierte Kabel 304 kontaktiert und fixiert. Hierzu durchschneidet der Schneidklemmkontakt 430 den Isolationsmantel des einadrigen, isolierten Kabels 304, teilweise auch dessen Kern, wobei er in die Litzen des einadrigen, isolierten Kabels eindringt und so eine elektrisch leitfähige Verbindung ausgebildet wird.
Durch das Ineinanderschieben der beiden Gehäuseteile 200, 100 wird das Kabel 304 auch auf das Klemmelement 440 gedrückt und das Klemmelement 440 klemmt den Isolationsmantel des Kabels 304. Das Klemmelement 440 dient damit nicht nur der Fixierung des Kabels 304, sondern auch einer Zugentlastung. Dieser Zustand nach der Montage ist in den 2 und 4 dargestellt.
Die beiden Gehäuseteile weisen aneinander angepasste Rasthaken 140, 240 auf, die ineinander einrasten und so das zweite Gehäuseteil 200 an dem ersten Gehäuseteil 100 halten.
Der Vorteil dieser Montage ist, dass sie auf einfache Weise auch automatisiert möglich ist. Der Steckverbinder ermöglicht die Montage mehrerer nebeneinander liegender einadriger, isolierter Kabel 301, 302, 303, 304 auf die vorbeschriebene Weise, wobei diese Kabel in Steckrichtung R angeordnet sind, also eine kolineare Anordnung zu den Federkontaktelementen 410 aufweisen. Die einadrigen, isolierten Kabel 301, 302, 303, 304 fluchten gewissermaßen mit den Federkontaktelementen 410.
Es versteht sich, dass statt der Federkontaktelemente 410 auch Messerkontakte (nicht dargestellt) vorgesehen sein können. Darüber hinaus ist es rein prinzipiell möglich, nicht nur einen Schneidklemmkontakt 430, sondern mehrere hintereinander liegende Schneidklemmkontakte an dem Träger 405 auszubilden. Auch kann mehr als ein Klemmelement 440 an dem Träger ausgebildet werden.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass das Federkontaktelement 410, der Träger 405, der Schneidklemmkontakt 430 und das Klemmelement 440 aus einem einzigen Stanzteil hergestellt werden können, vorzugsweise mit einem einzigen Stanzvorgang. Nach dem Stanzvorgang muss lediglich noch der Schneidklemmkontakt 430 um 90° gedreht werden. Eine solche Herstellung ist auch automatisiert möglich. Ein großer Vorteil besteht auch darin, dass das Klemmelement 440 als Metallteil ausgebildet ist, das mit dem Federkontaktelement 410, dem Schneidklemmkontakt 430 über dem Träger 405 einstückig verbunden ist. Dies erhöht die Zugfestigkeit des oder der einadrigen, isolierten Kabel in dem Steckverbindergehäuse wesentlich. Das Kabel wird in diesem Falle nicht mehr durch ein an dem Gehäuse angeordnetes Klemmelement gehalten, sondern durch ein Klemmelement, welches mit dem Federkontaktelement 410 verbunden ist. Auf diese Weise können Klemmelemente in dem Gehäuse wegfallen, was auch die Herstellung des Gehäuses wesentlich erleichtert, bei gleichzeitiger Erhöhung der Stabilität.

Claims

Steckverbinder (10) mit wenigstens einem in einem Gehäuse angeordneten Feder- oder Messerkontaktelement (410), welches elektrisch leitend mit wenigstens einem Schneidklemmkontakt (430) verbunden ist, der wenigstens ein einadriges, isoliertes Kabel (301, 302, 303, 304) kontaktiert und fixiert, wobei der wenigstens eine Schneidklemmkontakt (430) an einem einstückig mit dem Feder- oder Messerkontaktelement (410) verbundenen Träger (405) in Steckrichtung (R) des Feder- oder Messerkontaktelements (410) relativ zu dem Feder- oder Messerkontaktelement (410) um 90° derart verdreht angeordnet ist, dass das wenigstens eine einadrige, isolierte Kabel (301, 302, 303, 304) in Steckrichtung verlaufend durch eine Schneidklemmkontaktierung kontaktiert und fixiert wird, wobei das Gehäuse zwei Gehäuseteile (100, 200) umfasst, die ineinanderschiebbar und unter gleichzeitiger Kontaktierung und Fixierung des wenigstens einen einadrigen, isolierten Kabels (301, 302, 303, 304) aneinander verrastbar sind und wobei das wenigstens eine Feder -oder Messerkontaktelement (410) zusammen mit dem wenigstens einen um 90° gedrehten Schneidklemmkontakt (430) in dem ersten Gehäuseteil (100) angeordnet ist und wobei das wenigstens eine zu kontaktierende und fixierende einadrige, isolierte Kabel (301, 302, 303, 304) in einer Kabelführung in dem zweiten Gehäuseteil (200) derart angeordnet ist, dass es vor dem Ineinanderschieben der beiden Gehäuseteile (100, 200) über dem wenigstens einen Schneideklemmkontakt (430) zu liegen kommt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem wenigstens einen Feder- oder Messerkontaktelement (410) abgewandten Seite des wenigstens einen Schneidklemmkontakts (430) an dem Träger (405) wenigstens ein Klemmelement (440) ausgebildet ist, auf welches das wenigstens eine einadrige, isolierte Kabel (301, 302, 303, 304) beim Ineinanderschieben der beiden Gehäuseteile (100, 200) gedrückt wird und welches im kontaktierten und fixierten Zustand des wenigstens einen einadrigen, isolierten Kabels (301, 302, 303, 304) die Isolation zur Ausbildung einer Zugentlastung klemmt.
Steckverbinder (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- oder Messerkontaktelement (410), der Träger (405), der wenigstens eine Schneidklemmkontakt (430) und das wenigstens eine Klemmelement (440) ein einziges Stanzteil bilden.
Steckverbinder (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (100, 200) aneinander angepasste Rastverbindungselemente, insbesondere Rasthaken (140, 240), aufweisen.
Steckverbinder (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von in dem Gehäuse angeordneten Feder- oder Messerkontaktelementen (410) mit den ihnen zugeordneten Schneidklemmkontakten (430) und Klemmelementen (440) nebeneinander liegend angeordnet sind.