DE20012283U1

DE20012283U1 - Electrical connector

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Publication number: DE20012283U1
Application number: DE20012283U
Authority: DE
Original assignee: Karl Lumberg GmbH and Co; Lumberg Automation Components GmbH and Co KG
Current assignee: Lumberg Automation Components GmbH and Co KG
Priority date: 2000-07-15
Filing date: 2000-07-15
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2010-07-16

Description

Anmelderin: Karl Lumberg GmbH & CoApplicant: Karl Lumberg GmbH & Co

Im Gewerbepark 2In the business park 2

58579 Schalksmühle58579 Schalksmühle

BezeichnungDesignation

der Erfindung: Elektrischer Steckverbinderof the invention: Electrical connector

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere für Näherungsschalter, mit einem aus Isolierstoff vorgefertigten Kontaktträger, in den Bohrungen zur Aufnahme einzelner Litzen und/oder daran angebrachter Kontakte eingearbeitet sind, sowie mit einem fest mit dem Kontaktträger verbundenen Griffkörper.The invention relates to an electrical connector, in particular for proximity switches, with a contact carrier prefabricated from insulating material, in which holes are incorporated for receiving individual strands and/or contacts attached thereto, as well as with a handle body firmly connected to the contact carrier.

Ein elektrischer Verbinder des Standes der Technik, von dem die Erfindung ausgeht und wie er in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist, umfasst einen aus Isolierstoff gespritzten Kontaktträger, der von einer Anzahl schlanker Durchgangsbohrungen durchsetzt ist, wobei diese Anzahl der Polzahl des Steckverbinders entspricht. Der Durchmesser dieser Durchgangsbohrungen ist auf Crimpkontakte abgestimmt, die an den abisolierten Enden der Litzen eines abgemantelten Kabels angeschlagen sind.An electrical connector of the prior art, from which the invention is based and as shown in Figs. 7 to 9, comprises a contact carrier molded from insulating material, through which a number of slim through holes pass, this number corresponding to the number of poles of the connector. The diameter of these through holes is matched to crimp contacts that are attached to the stripped ends of the strands of a stripped cable.

Üblicherweise werden die einzelnen Crimpkontakte mit einer Hilfsvorrichtung nacheinander in die zugehörige Aufnahmebohrung im Kontaktträger eingepresst. Anschließend wird diese vorgefertigte Baugruppe, die auch noch eine drehbar auf dem Kontaktträger lagernde Überwurfmutter umfassen kann, in eine Spritzgießform einer kleinen Spritzgieß-Usually, the individual crimp contacts are pressed one after the other into the corresponding receiving hole in the contact carrier using an auxiliary device. This prefabricated assembly, which can also include a union nut that rotates on the contact carrier, is then placed in an injection mold of a small injection molding machine.

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presse eingespannt, um einen Griffkörper aus thermoplastischem Kunststoff wir z.B. Polyurethan, anzuspritzen. Der Griffkörper schließt den rückwärtigen Endabschnitt des Kontaktträgers ebenso in sich ein wie den Endabschnitt des Mantels der elektrischen Leitung und die dort verlaufenden Leitungsadern. Auf diese bekannte Art und Weise werden gerade Steckverbinder gefertigt wie auch Winkelstecker, wobei in letzterem Fall der Griffkörper winkelartig geformt wird.press to inject a handle body made of thermoplastic material such as polyurethane. The handle body encloses the rear end section of the contact carrier as well as the end section of the sheath of the electrical cable and the cable wires running there. Straight connectors and angled connectors are manufactured in this known manner, whereby in the latter case the handle body is shaped in an angled manner.

Steckverbinder dieser Art haben sich in der Praxis sehr bewährt; sie werden insbesondere im Zusammenhang mit Näherungsschaltem und den zugehörigen Verdrahtungen in Schalt- und Steuereinrichtungen eingesetzt. Connectors of this type have proven to be very effective in practice; they are used in particular in connection with proximity switches and the associated wiring in switching and control devices.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Steckverbinder der bekannten Art noch weiter zu vereinfachen und damit die Grundlage zu schaffen für eine erleichterte und vereinfachte Konfektionierung.The object of the present invention is to simplify a connector of the known type even further and thus to create the basis for easier and simplified assembly.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist folglich dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkörper einstückig-stoffschlüssiger Bestandteil des vorgefertigten Kontaktträgers ist.The invention solves this problem with the features of claim 1 and is consequently characterized in that the handle body is a one-piece, material-locking component of the prefabricated contact carrier.

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung führt zu einer Reihe von Vorteilen bzw. zu Möglichkeiten weiterer sinnvoller Ausgestaltung. Zunächst bietet die einstückige Ausbildung von Griffkörper und Kontaktträger den Vorzug, dass im Zuge der Konfektionierung des Steckverbinders kein Griffkörper mehr im Spritzgießverfahren anzuformen ist. Es ist lediglich vorzusehen, dass die Leitung und deren Adern innerhalb des Griffkörpers auf wirksame Art verankert werden.This design according to the invention leads to a number of advantages and to possibilities for further useful design. Firstly, the one-piece design of the handle body and contact carrier offers the advantage that no handle body needs to be formed using the injection molding process when assembling the connector. It is only necessary to ensure that the cable and its wires are anchored effectively within the handle body.

Dazu kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Griffkörper ein Hülsenbauteil ausbilden, in dessen Hohlraum ein Verschlussorgan einbringbar ist, welches die Leitung bzw. deren Litzen innerhalb desFor this purpose, in a further embodiment of the invention, the handle body can form a sleeve component, into the cavity of which a closure member can be introduced, which secures the cable or its strands within the

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Hülsenbauteils fixiert. Ein solches Verschlussorgan kann eine Verschraubung sein, gleich oder ähnlich einer herkömmlichen PG-Verschraubung.Sleeve component. Such a closure element can be a screw connection, the same or similar to a conventional PG screw connection.

Die Erfindung sieht vorzugsweise jedoch vor, dass das Verschlussorgan von einer thermoplastischen Füllmasse gebildet ist, die mit der Leitung bzw. deren Litzen und dem Hülsenbauteil eine innige Haftverbindung, insbes. Vernetzung, eingeht.However, the invention preferably provides that the closure member is formed from a thermoplastic filling compound which forms an intimate adhesive bond, in particular cross-linking, with the cable or its strands and the sleeve component.

Die einstückige Ausgestaltung des Griffkörpers mit dem Kontaktträger und die dadurch geschaffene Möglichkeit, den Griffkörper als Hülsenbauteil auszubilden, führt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dazu, dass die einzelnen Litzen oder die daran angebrachten Kontakte im wesentlichen kraftfrei in die Bohrungen des Kontaktträgers einführbar sind und in ihnen allein mit der Vergussmasse in bestimmungsgemäßer Position festgelegt sind. Es ist demzufolge nicht mehr erforderlich, die abisolierten Litzen bzw. die an die Litzen angeschlagenen Kontakte in enge Bohrungen einzupressen.The one-piece design of the handle body with the contact carrier and the possibility created thereby of designing the handle body as a sleeve component leads, in a further embodiment of the invention, to the fact that the individual strands or the contacts attached to them can be introduced into the holes in the contact carrier essentially without force and are fixed in the intended position using only the casting compound. It is therefore no longer necessary to press the stripped strands or the contacts attached to the strands into narrow holes.

Entsprechend der Erfindung ist des weiteren vorgesehen, dass der Griffkörper einen großquerschnittigen Trichter umfasst mit zu den Bohrungen im Kontaktträger führenden Leitereinführ-Schrägflächen. Damit ist es möglich, die elektrischen Kontakte eines mehradrigen Kabels von Hand auf ganz einfache Weise in den Kontaktträger &ldquor;einzufädeln". Dazu genügt ein vorheriges leichtes Auffächern des Crimp-Bündels, wobei die Kontakte ihren Weg von selbst an ihren bestimmungsgemäßen Ort finden, weil sie entlang der Trichterflächen sicher und zuverlässig dorthin geführt werden.According to the invention, it is further provided that the handle body comprises a large-cross-section funnel with inclined conductor insertion surfaces leading to the holes in the contact carrier. This makes it possible to "thread" the electrical contacts of a multi-core cable into the contact carrier by hand in a very simple manner. All that is required is to first slightly fan out the crimp bundle, whereby the contacts find their way to their intended location by themselves because they are guided there safely and reliably along the funnel surfaces.

Sonstige zweckmäßige Ausführungen und weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich auch aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:Other useful embodiments and further advantageous features also emerge from the uncited subclaims and from the following description of two embodiments based on the accompanying drawings. They show:

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Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der wesentlichen Einzelteile eines Steckverbinders entsprechend der Erfindung,Fig. 1 is a diagrammatic representation of the essential components of a connector according to the invention,

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung des fertig konfektionierten Steckverbinders,Fig. 2 a corresponding representation of the fully assembled connector,

Fig. 3 eine Darstellung der Situation aus Fig. 1 in einem axialen Halbschnitt, Fig. 3 is a representation of the situation in Fig. 1 in an axial half-section,

Fig. 4 eine entsprechende Darstellung im Hinblick auf Fig. 2,Fig. 4 is a corresponding representation with respect to Fig. 2,

Fig. 5 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung, wobei die Litzen jedoch weder abisoliert sind und noch einen besonderen Kontakt tragen,Fig. 5 is a representation corresponding to Fig. 3, but the strands are neither stripped nor carry a special contact,

Fig. 6 eine der Ausführung nach Fig. 5 entsprechende Darstellung eines konfektionierten Steckverbinders, undFig. 6 is a representation of a pre-assembled connector corresponding to the embodiment according to Fig. 5, and

Fig. 7-9 drei Darstellungen zur Erläuterung des Standes der Technik.Fig. 7-9 three representations to explain the state of the art.

Ein insgesamt mit 10 bezeichneter Steckverbinder umfasst einen Kontaktträger 11, auf dem gegebenenfalls eine Überwurfmutter 12 drehbar gelagert ist, sowie schließlich ein Griffkörper 13. Im Zuge der Konfektion eines solchen Steckverbinders, d.h. seine Montage unter gleichzeitigem Anschluss elektrischer Leiter 14 eines Kabels 15, wird bislang im einzelnen - unter Bezugnahme auf die den Stand der Technik zeigenden Figuren 7 bis 9 - wie folgt vorgegangen:A connector, designated as a whole by 10, comprises a contact carrier 11, on which a union nut 12 is optionally rotatably mounted, and finally a handle body 13. In the course of assembling such a connector, i.e. its assembly while simultaneously connecting electrical conductors 14 of a cable 15, the procedure to date has been as follows - with reference to Figures 7 to 9 showing the state of the art:

Zunächst wird der als Spritzgießbauteil vorgefertigte Kontaktträger 11 mit dem beim Ausführungsbeispiel auf ihn aufgerasteten Überwurfmutter 12 bereitgestellt. Sodann wird mit Hilfe eines nicht gezeigten einfachen Montagewerkzeugs jeweils ein am Ende jedes Leiters 14 angeschlagener Crimpkontakt 16 in eine zugehörige schlanke Durchgangsbohrung 17 im Kontaktträger 11 eingepresst. Es entsteht so die Baugruppe nachFirst, the contact carrier 11, prefabricated as an injection-molded component, is provided with the union nut 12 snapped onto it in the embodiment. Then, with the help of a simple assembly tool (not shown), a crimp contact 16 attached to the end of each conductor 14 is pressed into an associated slim through-hole 17 in the contact carrier 11. This creates the assembly according to

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Fig. 8, der noch ein Griffkörper sowie eine feste Verbindung mit der elektrischen Leitung 15 fehlen.Fig. 8, which is still missing a handle body and a fixed connection to the electrical line 15.

Zu diesem Zweck wird die Baugruppe der Fig. 8 zwischen die nicht dargestellten Formhälften einer kleinen Spritzgießmaschine eingelegt und der in Fig. 9 gezeigte Griffkörper 13 in Wege des Spritzgießens angeformt. Wie ersichtlich, verbindet der Griffkörper 13 das rückwärtige Ende des Kontaktträgers 11 mit dem Kabel 15 bzw. dessen Mantel und schließt die Leiter 14 in sich ein. Im Unterschied zu dem dargestellten geraden Steckverbinder sind auch sogenannte Winkel-Steckverbinder bekannt, bei denen der Griffkörper 13 entsprechend winklig ausgeformt wurde.For this purpose, the assembly of Fig. 8 is placed between the mold halves (not shown) of a small injection molding machine and the handle body 13 shown in Fig. 9 is molded onto it by injection molding. As can be seen, the handle body 13 connects the rear end of the contact carrier 11 to the cable 15 or its sheath and encloses the conductors 14. In contrast to the straight connector shown, so-called angle connectors are also known in which the handle body 13 is shaped at an appropriate angle.

Während die soeben erörterten Fig. 7 bis 9 den Stand der Technik darstellen, befassen sich die Fig. 1 bis 6 mit der vorliegenden Erfindung und werden nunmehr im einzelnen wie folgt erläutert:While the above-discussed Figs. 7 to 9 represent the prior art, Figs. 1 to 6 deal with the present invention and will now be explained in detail as follows:

Der auch hier mit 10 bezeichnete Steckverbinder umfasst wiederum einen Kontaktträger 11, gegebenenfalls eine Überwurfmutter 12 sowie einen Griffkörper 13. Eine wesentliche Besonderheit besteht jedoch darin, dass der Kontaktträger 11 mit dem Griffkörper 13 ein werkstoffeinheitlichstoffschlüssiges Bauteil ausbildet. Dieses Bauteil ist in seiner Gesamtheit mit 18 beziffert und wird nachfolgend als Basiskörper bezeichnet.The connector, also designated here with 10, in turn comprises a contact carrier 11, possibly a union nut 12 and a handle body 13. A significant special feature, however, is that the contact carrier 11 forms a material-integrated component with the handle body 13. This component is numbered 18 in its entirety and is referred to below as the base body.

Der zur Steckseite weisende Abschnitt des Basiskörpers 18 bildet den Kontaktträger 11 mit den zueinander parallelen Durchgangsbohrungen 17 aus. Dieser Abschnitt ist relativ kurz und - beim Ausführungsbeispiel - nur etwa so lang wie die Überwurfmutter 12, die drehbar auf ihm lagert.The section of the base body 18 facing the plug-in side forms the contact carrier 11 with the parallel through holes 17. This section is relatively short and - in the embodiment - only about as long as the union nut 12, which is rotatably mounted on it.

Zum rückwärtigen Ende des Steckverbinders 10 hin schließt sich als zweiter Abschnitt des Basiskörpers 18 der Griffkörper 13 an. Er ist, wie die Zeichnungen dies augenfällig zeigen, als relativ dünnwandiges Hülsenbauteil ausgebildet. Der Außendurchmesser dieses Abschnitts 13 istThe handle body 13 is connected to the rear end of the connector 10 as the second section of the base body 18. As the drawings clearly show, it is designed as a relatively thin-walled sleeve component. The outer diameter of this section 13 is

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erheblich größer als der des Abschnitts 11 und entspricht, abgesehen von möglichen Abwandlungen, im wesentlichen dem Außendurchmesser eines Griffkörpers, wie er nach dem bekannten Ausführungsbeispiel der Fig. 9 durch Umspritzen erzeugt worden war.considerably larger than that of section 11 and, apart from possible modifications, corresponds essentially to the outer diameter of a handle body as produced by overmolding according to the known embodiment of Fig. 9.

Aufgrund der Ausgestaltung des Griffkörpers 13 als Hülsenbauteil weist der Griffkörper 13 einen relativ großvolumigen inneren Hohlraum 19 auf. Der Übergang von diesem großvolumigen Hohlraum 19 zu den Durchgangsbohrungen 17 im zweiten Abschnitt des Basiskörpers 18, dem Kontaktträger 11, ist gekennzeichnet durch zahlreiche großflächige Schrägflächen 20. Somit bildet der Griffkörper 13 innen einen großquerschnittigen Trichter aus, und die Schrägflächen 20 Leitereinführschrägflächen, die den am leiterseitigen Ende kreisquerschnittigen Hohlraum 19 zu den einzelnen Durchgangsbohrungen 17 führen bzw. verjüngen in einer Art und Weise, dass es möglich ist, die Enden der Leiter 14 bzw. an diesen angeschlagene Kontakte 16 auf einfache Weise von Hand in die Aufnahmebohrungen 17 einzuführen.Due to the design of the handle body 13 as a sleeve component, the handle body 13 has a relatively large-volume inner cavity 19. The transition from this large-volume cavity 19 to the through-holes 17 in the second section of the base body 18, the contact carrier 11, is characterized by numerous large-area inclined surfaces 20. The handle body 13 thus forms a large-cross-section funnel on the inside, and the inclined surfaces 20 are conductor insertion inclined surfaces that lead or taper the circular-cross-section cavity 19 at the conductor-side end to the individual through-holes 17 in such a way that it is possible to easily insert the ends of the conductors 14 or contacts 16 attached to them into the receiving holes 17 by hand.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass zwischen den Enden der Leiter 14 bzw. den Kontakten 16 und den Bohrungen 17 vorzugsweise kein Kraftschluss vorliegen soll, um es auf einfache Weise zu ermöglichen, dass man die Leitung 15 ergreifen und alle Kontakte 16 gleichzeitig in ihre Aufnahmebohrungen 17 einführen kann. Meist ist ein Steckverbinder, wie er der Erfindung zugrunde liegt, vierpolig. Daher müssen nicht mit einem Hilfswerkzeug viermal Kontakte in die Bohrungen 17 eingesteckt werden, sondern mit einem einzigen Vorgang können alle vier Kontakte, von der Leitereinführ-Schrägflächen sicher zu ihrem Ziel in den Basiskörper 18In this context, it should be mentioned that there should preferably be no frictional connection between the ends of the conductors 14 or the contacts 16 and the holes 17 in order to make it easy to grasp the cable 15 and to insert all the contacts 16 into their receiving holes 17 at the same time. A connector such as the one on which the invention is based is usually four-pole. Therefore, contacts do not have to be inserted into the holes 17 four times using an auxiliary tool, but all four contacts can be safely inserted into their destination in the base body 18 in a single operation from the conductor insertion bevels.

eingeführt werden.be introduced.

Der verbleibende Umfangsspalt zwischen der Leitung 15 und den Leitern 14 sowie der Innenwand des Griffkörpers 13 wird sodann mittels einer thermoplastischen Füllmasse 21 verschlossen, wie Fig. 2 dies zeigt. Beim Ausführungsbeispiel wird dabei zugleich ein Übergangskonus 22The remaining circumferential gap between the line 15 and the conductors 14 and the inner wall of the handle body 13 is then closed by means of a thermoplastic filling compound 21, as shown in Fig. 2. In the embodiment, a transition cone 22 is also

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erzeugt, der auch Knickschutzfunktion für die Leitung 15 hat. Das Einbringen der thermoplastischen Füllmasse, die z.B. aus PVC, vorzugsweise jedoch aus PU, aber auch aus einem Heißkleber bestehen kann, erfolgt prinzipiell in ähnlicher Weise wie die bekannte Griffkörperumspritzung mittels einer kleinen Spritzgießmaschine.which also has a kink protection function for the cable 15. The introduction of the thermoplastic filling compound, which can consist of PVC, but preferably of PU, but also of a hot glue, is carried out in principle in a similar way to the known handle body overmolding using a small injection molding machine.

Wie ein Vergleich der Fig. 2 und 4 mit Fig. 9 des Standes der Technik zeigt, wird für den Basiskörper 18, der in einstückiger Ausführung Kontaktträger 11 und Griffkörper 13 in sich einschließt, allenfalls nur geringfügig mehr Kunststoffmaterial benötigt. Dem gegenüber ist auch erkennbar, dass weniger thermoplastische Füllmasse 21 zur Fixierung der Leitung 15 und der Leiter 14 benötigt wird als beim Stand der Technik für die Griffkörperumspritzung 13.As a comparison of Fig. 2 and 4 with Fig. 9 of the prior art shows, only slightly more plastic material is required for the base body 18, which in a one-piece design encloses the contact carrier 11 and the handle body 13. In contrast, it can also be seen that less thermoplastic filler 21 is required to fix the line 15 and the conductor 14 than in the prior art for the handle body overmolding 13.

Die Fig. 5 und 6, die Darstellungen zeigen, die den Fig. 3 und 4 entsprechen, unterscheiden sich von diesen nur dadurch, dass die Kontakte 16 in den Enden der Leiter 14 fehlen. In diesem Falle ragen die nicht abisolierten Leiter 14 bis zu einer Absatzstufe 23 am steckseitigen Ende der Bohrung 17 im Kontaktträger 11 und sind hier durch die Füllmasse 21 verankert. Am nicht dargestellten Gegensteckverbinder befindet sich als Kontaktierelement eine Kontaktspitze 24, die in die Litze 25 der Ader 14 eindringt. Bezüglich der Bekanntheit solcher Eindringtechnik als solche sei beispielhaft auf DE 299 10 960 U1 verwiesen. Dieses Dokument zum Stand der Technik zeigt im übrigen aber die herkömmliche Konfektionierung mittels einer Griffkörperumspritzung, die auch den rückwärtigen Abschnitt eines gesondert gefertigten Kontaktträgers - dort Litzenhalter genannt - umfasst.Fig. 5 and 6, which show representations corresponding to Fig. 3 and 4, differ from these only in that the contacts 16 are missing in the ends of the conductors 14. In this case, the non-stripped conductors 14 extend up to a step 23 at the plug-side end of the hole 17 in the contact carrier 11 and are anchored here by the filling compound 21. On the mating connector (not shown) there is a contact tip 24 as a contacting element, which penetrates into the strand 25 of the wire 14. With regard to the familiarity of such penetration technology as such, reference is made to DE 299 10 960 U1 as an example. This prior art document also shows the conventional assembly by means of a handle body overmolding, which also includes the rear section of a separately manufactured contact carrier - called a strand holder there.

Claims

1. Electrical connector ( 10 ), in particular for proximity switches, with a contact carrier ( 11 ) prefabricated from insulating material, in which holes ( 17 ) are incorporated for receiving individual strands ( 14 ) and/or contacts ( 16 ) attached thereto, and with a handle body ( 13 ) firmly connected to the contact carrier ( 11 ), characterized in that the handle body ( 13 ) is a one-piece, material-locking component of the prefabricated contact carrier ( 11 ).

2. Connector according to claim 1, characterized in that the grip body ( 13 ) forms a sleeve component, into the cavity ( 19 ) of which a closure member can be introduced, which fixes the line ( 15 ) or its strands ( 14 ) within the sleeve component.

3. Connector according to claim 2, characterized in that the closure member is formed by a thermoplastic filling compound ( 21 ) which forms an intimate adhesive connection, in particular cross-linking, with the line ( 15 ) or its strands ( 14 ) and the sleeve component.

4. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that the individual strands ( 14 ) or the contacts ( 16 ) attached thereto can be introduced into the bores ( 17 ) of the contact carrier ( 11 ) essentially without force and are fixed in the intended position therein solely by means of the thermoplastic filling compound ( 21 ).

5. Connector according to claim 3, characterized in that the closure member simultaneously forms a conductor kink protection ( 22 ).

6. Connector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the handle body ( 13 ) comprises a large-cross-section funnel with conductor insertion bevels ( 20 ) leading to the bores ( 17 ) in the contact carrier ( 11 ).

7. Connector according to claim 1 to 6, characterized in that the funnel adjoins a rear end portion of the handle body ( 13 ) with a substantially circular-cylindrical cross-section.

8. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that a union nut ( 12 ) is mounted on the contact carrier ( 11 ) and the outer diameter of the handle body ( 13 ) corresponds approximately to the outer diameter of the union nut ( 12 ).

9. Connector according to claim 8, characterized in that the union nut ( 12 ) can be snapped onto the contact carrier ( 11 ) from the plug-in side of the latter.