DE19529893A1 - Elektrischer Verbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder mit einem Gehäuse aus Isolationsmaterial und einem im Gehäu­ se anordnenbaren metallischen Kontaktelement mit einem Schneidklemmkontaktbereich und einem Crimpkontaktbe­ reich, der sich in Richtung der longitudinalen Achse eines einlegbaren Kabels an den Schneidklemmkontaktbe­ reich anschließt und mit diesem leitend verbunden ist.

Es gibt viele Anwendungen für die es wünschenswert ist, daß man die Schneidklemmtechnik einsetzen kann. Ein Nachteil der Schneidklemmtechnik ist jedoch, daß die Kontakte sehr empfindlich gegenüber dem Durchmesser der zu kontaktierenden isolierten Leiter sind. Da aber im Normalfall davon auszugehen ist, daß man nicht von vornherein weiß, welche Kabelgröße mit einem Schneid­ klemmkontakt verbunden werden soll, ist diese Technik oft nicht einsetzbar. Der Grund, warum Schneidklemm­ strukturen so empfindlich gegenüber Durchmesserschwan­ kungen sind ist, daß die Schneide, die die Isolierung durchschneiden soll, den inneren Leiter erreichen muß.

Aus der gattungsbildenen DE 43 24 841 A1 ist ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zur Stromversorgung optionaler, elektrisch angetriebene Sonderausstattungseinrichtungen, zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug, angegeben. Dabei wird ein Kabel eines serienmäßigen Grundkabelsatzes mittels eines elektrischen Verbinders mit einem Kabel zu einer Sonderausstattungseinrichtung verbunden. Der elek­ trische Verbinder weist ein Gehäuse aus Isolationsmate­ rial auf. In dem Gehäuse ist ein aus Blech geformtes Kontaktelement angeordnet mit einem Schneidklemmkontakt­ bereich für ein elektrisches Kabel und einstückig mit mindestens einem weiteren elektrischen Anschlußbereich für die Kontaktierung mindestens eines weiteren elek­ trischen Kabels. Das Gehäuse ist in zwei Kammern aufge­ teilt, von denen die eine den Schneidklemmkontaktbereich und die andere den weiteren Anschlußbereich aufnimmt. Die beiden Kammern sind über einen Durchgang miteinander verbunden der von einem Verbindungssteg zwischen dem Schneidklemmkontaktbereich und dem zusätzlichen An­ schlußbereich durchsetzt ist. Es geht aus dieser Entge­ genhaltung nicht hervor, wie man eine Schneidklemmstruk­ tur für Kabel mit unterschiedlichen Durchmessern ein­ setzen kann.

Aus der US 4,472,596 ist ebenfalls der Einsatz von Schneidklemmstrukturen bekannt. Dabei werden Kabel oder Kabelenden zunächst in einem Zugentlastungsbereich fi­ xiert und dann mittels einer Schneidklemmstruktur kon­ taktiert. Es ist jeweils ein Paar von Schneidklemmstruk­ tur miteinander verbunden und von einem Paar von Zugent­ lastungsbereichen nach außen umgeben.

Aus der US 4,834,670 ist ebenfalls ein elektrischer Verbinder mit einem Schneidklemmkontaktbereich bekannt. Aus dieser Druckschrift ist es bekannt das Schneid­ klemmkontaktelement U-förmig auszubilden, wobei an den Schenkeln des U′s jeweils zwei gegenüberliegende Schneidklemmlappen angeordnet sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Ver­ binder anzugeben, der einen Schneidklemmkontaktbereich aufweist und für Kabel mit verschiedenen Durchmessern geeignet ist.

Die Aufgabe wird durch einen elektrischen Verbinder mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.

Der elektrische Verbinder weist jeweils Paare von Schneidklemmlappen für Kabel mit kleinerem Durchmesser und für Kabel mit größerem Durchmesser auf. Die Paare von sich gegegenüberliegenden Schneidklemmlappen für Kabel mit dem größerem Durchmesser sind dabei außen und die Paare für Schneidklemmlappen für Kabel mit klei­ nerem Durchmesser innen angeordnet. Wird ein Kabel von größerem Durchmesser in die Schneidklemmlappen einge­ legt, so wird die Kontaktierung von den äußeren Schneidklemmlappen durchgeführt. In Bezug auf die inne­ ren Schneidklemmlappen sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. Entweder die inneren Schneidklemmlappen schnei­ den nicht nur die äußere Isolationshülle des Kabels ein, sondern auch den inneren Leiter. Diese teilweise Durchtrennung führt jedoch nicht zu weiteren Problemen, da das Kabel durch die Zugentlastungsbereiche gehalten wird und eine Kontaktierung der beiden Kabelteile zu einander durch die äußeren Schneidklemmkontakte und die diese verbindende Grundplatte des metallischen Kontakt­ elementes gewährleistet ist. Oder die inneren Schneid­ klemmlappen werden plastisch verformt, da sie beispiels­ weise leichter verformbar, da dünner als die äußeren Schneidklemmlappen sind, und das dickere Kabel wird von den inneren Schneidklemmlappen nicht beeinflußt. Es ist auch möglich, daß die eigentliche Lösung zwischen die­ sen beiden Extremen liegt.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Kontaktelement in ein Gehäuse in Richtung der longitudinalen Achse eines eindringbaren Kabels einschiebbar ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn zwei Raststellungen vorgesehen werden und in einer ersten Vorraststellung ein Kabelende in den Crimpkontaktbereich einbringbar ist und in einer zweiten Endstellung ein Kabel von oben durch das Gehäuse in den Schneidklemmkontaktbereich einbringbar ist. So wird der Crimpkontaktbereich gegen äußere Einflüsse geschützt und auch das gesamte Kontaktelement ist durch das Ge­ häuse stabilisiert und geschützt.

Weiter ist es von Vorteil, daß der Schneidklemmbereich und der Crimpbereich derart angeordnet sind, daß die beiden miteinander zu verbindenden Kabel miteinander fluchten und im Gehäuse im bezug auf den Gehäusegrund übereinander angeordnet sind. Dadurch ist gewährleistet, daß die Anordnung sehr kompakt ausgeführt ist und im Verlauf des durchgehenden Kabels nicht weiter stört, da das zu verbindende Kabelende mit dem durchgehenden Kabel fluchtet.

Um eine sichere Montage der Kabel zu gewährleisten ist es von Vorteil, wenn das Kontaktelement und das Gehäuse für die Vorraststellung und die Endstellung einen An­ schlag aufweisen.

Der elektrische Verbinder ist dazu geeignet durchgehende Kabel unterschiedlicher Größe mit einem Kabelende zu verbinden oder zwei Kabelenden die sich gegenüberliegen und von größerem Durchmesser sind mit einem dritten Kabelende zu verbinden. Der Einsatz des elektrischen Verbinders geht wie folgt vor sich: Zunächst wird ein Kabelende in den Crimpkontaktbereich eingebracht und die Crimpverbindung wird geschlossen. Danach wird das Kon­ taktelement mit dem ersten Kabelende in das Gehäuse eingeschoben. Dann wird das zweite Kabel, ein durchge­ hendes Kabel, von oben durch die Öffnung des Gehäuses in den Schneidklemmkontaktbereich eingefügt. Je nach Größe des Kabeldurchmessers schneiden nur die beiden inneren Paare von Schneidklemmlappen durch die Isolierung des Kabels und Kontaktieren den Leiter oder die beiden äu­ ßeren Paare von Schneidklemmlappen und die beiden inne­ ren Paare von Schneidklemmlappen schneiden durch die Isolierung des Kabels und die äußeren Kontaktieren den Leiter. Die inneren Schneidklemmlappen schneiden dann den Leiter ebenfalls teilweise durch. Nachdem das Kabel eingebracht ist müssen die Zugentlastungselemente der Zugentlastungsbereiche noch geschlossen werden. Dies kann beispielsweise durch die Öffnung des Gehäuses, also von oben erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit einge­ brachtem Kontaktelement in Vorraststellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit an­ geschlagenem Kabel in Einbausituation,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Gehäuse mit Kontaktele­ ment in Vorraststellung.

In Fig. 1 ist ein elektrischer Verbinder dargestellt. Das Gehäuse 1 ist im wesentlichen U-förmig. Die Öffnung des U′s befindet sich in der Zeichnung oben, der Gehäu­ segrund 16 ist unten im Schnitt dargestellt. Es ist eine Stufe 15 im Gehäusegrund 16 erkennbar. Auf der unteren Ebene des Gehäusegrunds 16 befindet sich das metallische Kontaktelement 2. In Fig. 1 ist es nur teilweise einge­ schoben. Die in Fig. 1 dargestellte Stellung wird als Vorraststellung bezeichnet. Ein Anschlag 13, der an einer Schulter des Gehäuses angreift, verhindert das weitere Einfügen des Kontaktelementes 2 in das Gehäuse 1. Das Herausziehen des Kontaktelementes 2 aus dem Ge­ häuse wird durch zwei sich gegenüberliegende federnde Elemente 17 und entsprechende Verbreiterungen im Gehäu­ sequerschnitt 18, auf die die federnden Elemente 17 einrasten, verhindert.

Zum Aufbau des metallischen Kontakts weist das metalli­ sche Kontaktelement einen Schneidklemmkontaktbereich 3 und einen Crimpkontaktbereich 4 auf. In der Vorraststel­ lung des Kontaktelementes 2 im Gehäuse 1 befindet sich der Schneidklemmkontaktbereich 3 bereits im Gehäuse während der Crimpkontaktbereich 4 außerhalb des Gehäu­ ses zugänglich ist. Crimpkontaktbereich 4 und Schneid­ klemmkontaktbereich 3 sind leitend miteinander verbun­ den. Der Crimpkontaktbereich besteht aus zwei hinterei­ nander angeordneten Paaren von Crimplaschen, von denen die vom Schneidklemmkontaktbereich 3 weiter entfernten 19 zur Fixierung eines Kabelendes 11 mit Kabelmantel dient und die näher zum Schneidklemmkontaktbereich 3 hin angeordneten Crimplaschen 20 zum Fixieren der abisolier­ ten Leiter des Kabelendes 11 dient.

An dem Crimpkontaktbereich schließt sich der Schneid­ klemmkontaktbereich 3 an. Beide Bereiche sind derart ausgestaltet, daß darin fixierte Kabel fluchtend zuein­ ander ausgerichtet sind. Dabei liegen die verbundenen Kabel im Bezug zum Gehäusegrund 16 übereinander. Der Schneidklemmkontaktbereich 3 besteht aus den eigentli­ chen Schneidklemmlappen 7 bis 10 und zwei Zugentla­ stungsbereichen 5 und 6. Betrachtet man den Schneid­ klemmkontaktbereich 3 in Richtung eines einzulegenden Kabels, so sind hintereinander angeordnet ein Zugent­ lastungsbereich 5 mit beispielsweise einem Paar von gegenüberliegenden Zungen, die zur Zugentlastung ver­ crimpt werden, ein Paar von gegenüberliegenden Schneid­ klemmlappen 7, die für Kabel von größerem Durchmesser geeignet sind, zwei hintereinander angeordnete Paare von nebeneinander angeordneten Schneidklemmlappen 8 und 9 die für Kabel von kleinerem Durchmesser geeignet sind und ein Paar von nebeneinander angeordneten Schneid­ klemmlappen 10, die wiederum für Kabel von größerem Durchmesser geeignet sind. Das letzte Element bildet wiederum ein Zugentlastungsbereich 6 der beispielsweise aus zwei gegenüberliegenden Lappen bestehen können, die zur Fixierung des Kabels zu vercrimpen sind. Der eigent­ liche Schneidklemmkontaktbereich 3 besteht aus einem W-Profile mit vier Ebenen, die jeweils ein gegenüberlie­ gendes Paar von Schneidklemmlappen 7 bis 10 aufweisen.

In Fig. 2 ist eine Anordnung nach Fig. 1 in einer Ein­ bausituation dargestellt. Dabei ist ein Kabelende 11 am Crimpkontaktbereich 4 fixiert. Die Leiter des Kabelendes 21 sind deutlich zu erkennen. Sie werden von der Crimp­ lasche 20 gehalten. Es ist auch zu erkennen, daß die Anschläge 13 für die Vorraststellung nicht mehr zu sehen sind. Dies resultiert daher, daß beim Crimpvorgang gleichzeitig die Anschläge umgebogen werden, um so das Einführen des Kontaktelementes 2 in das Gehäuse 1 zum Erreichen der Endstellung zu ermöglichen. Nach dem Crimpvorgang wurde das metallische Kontaktelement 2 in das Gehäuse 1 eingeschoben. Die federnden Elemente 17 werden dabei von einer ersten Verjüngung im Querschnitt des Gehäuses 18 zu einer zweiten Verjüngung im Quer­ schnitt des Gehäuses 18′ weitergeschoben. Am Kontaktele­ ment 2 ist ein Anschlag 14′ für die Endstellung vorgese­ hen. Der Anschlag schlägt an der Stufe 15 im Gehäuse l an. In eine in Fig. 1 sichtbare Vertiefung in der Ge­ häusewand 22 tritt ein Vorsprung 14 ein. Diese Sicherung soll verhindern, daß die Anordnung durch Zug am in der Figur linken Kabelende beeinflußt wird. In der Endstel­ lung kann dann auch ein zweites Kabel 12 in den Schneid­ klemmkontaktbereich eingeführt werden. Das Kabel 12 ist dann leitend mit dem Kabelende 11 verbunden.

In Fig. 3 ist die Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Aufsicht dargestellt. Gleiche Bezugszeichen der Fig. 1 und 3 haben die gleichen Bedeutung. Es ist zu erken­ nen, daß am freien Ende des Crimpkontaktbereichs 4 ebenfalls ein Anschlag 23 vorgesehen ist, der in eine Verbreiterung im Gehäuse 1 eingreift, dadurch wird ver­ mieden, daß der Crimpkontaktbereich 4 bei Zug am Kabe­ lende 11 verbogen oder gar vom Kontaktelement abgerissen wird.

Claims (6)

1. Elektrischer Verbinder mit einem Gehäuse (1) aus Isolationsmaterial und einem im Gehäuse (1) anordnen­ baren metallischen Kontaktelement (2) mit einem Schneid­ klemmkontaktbereich (3) und einem Crimpkontaktbereich (4), der sich in Richtung der longitudinalen Achse eines einbringbaren Kabels an den Schneidklemmkontaktbereich (3) anschließt und mit diesem leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidklemmkontaktbe­ reich (3) zwei Zugentlastungsbereiche (5, 6) aufweist und daß zwischen diesen sich jeweils paarweise gegen­ überliegende Schneidklemmlappen (7, 8, 9, 10) angeordnet sind, wobei je zwei Paare von Schneidklemmlappen (7, 10) für Kabel von kleinerem und (8, 9) für Kabel von größe­ rem Durchmesser vorgesehen sind, derart, daß die Paare von Schneidklemmlappen (8, 9) für Kabel von kleineren Durchmesser zwischen denen (7, 10) für Kabel von größe­ rem Durchmesser angeordnet sind.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (2) in das Ge­ häuse (1) in Richtung der longitudinalen Achse eines einbringbaren Kabels einschiebbar ist, derart, daß in einer Vorraststellung ein Kabelende (11) mit dem Crimp­ kontaktbereich (4) verbindbar ist und daß in einer End­ stellung mindestens ein Kabel (12) von oben in das Ge­ häuse (1) in den Schneidklemmkontaktbereich (3) ein­ bringbar ist.

3. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung von Schneidklemm- (3) und Crimpbereich (4) derart ausgeführt ist, daß die beiden Kabel miteinander fluchten und im Gehäuse (1) übereinander angeordnet sind im Bezug auf den Gehäusegrund.

4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktelement (2) und Gehäuse (1) für die Vorraststellung und die Endstel­ lung einen Anschlag (13, 14) aufweisen.

5. Elektrischer Verbinder nach einen der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneid­ klemmkontakt des Schneidklemmkontaktbereichs (3) aus einem W-Profil besteht mit vier Ebenen, die jeweils ein gegenüberliegendes Paar von Schneidklemmlappen (7, 8, 9, 10) aufweisen.

6. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Schneidklemmlappen (8, 9) durch ein dickes Kabel pla­ stisch verformt werden.