DE3630472A1 - Verbinder fuer elektrisch leitende kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder für elektrisch leitende Kabel, insbesondere für Litzenkabel.

Verbinder dieser Art werden benötigt, um die Kabelenden von elektrisch leitenden Kabeln an gewünschten Stellen elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Dabei kommt es nicht nur darauf an, den elektrischen Kontakt zuver­ lässig herzustellen, vielmehr muß die Verbindung daneben auch mechanischen Beanspruchungen standhalten können, denn bei einer eventuellen mechanischen Zerstörung der Verbindung wird zwangsläufig auch der elektrische Kontakt unterbrochen.

Der Anwendungsbereich für solche Verbinder ist sehr breit, und neben der Hausinstallation und neben Industrieanla­ gen ist vor allem auch die Verwendung bei Kraftfahrzeu­ gen zu nennen, beispielsweise beim Einbau von Autoradios und dem Anschluß der zugehörigen Kabel für die Stromver­ sorgung und für Lautsprecher.

Die am häufigsten verwendeten Verbinder stellen die be­ kannten Lüsterklemmen dar, und daneben werden insbesonde­ re bei Kraftfahrzeugen auch - abhängig von dem jeweiligen Fahrzeugtyp - ganz spezifische Adapter nach dem Prinzip einer Verbindung mit Stecker und Kupplung verwendet.

Beide Verbinder sind allerdings in ihrer praktischen An­ wendung mit Nachteilen behaftet. Die Lüsterklemmen be­ sitzen an zwei gegenüberliegenden Seiten lochförmige Öffnungen zur Aufnahme der zu verbindenden Kabelenden. Diese müssen zunächst abisoliert werden und können dann nach Einführung in die eine Öffnung mittels senkrecht zu den Kabelenden einzudrehenden Schrauben befestigt werden. In ähnlicher Weise werden auch die Adapter - auch als Kom­ paktstecker bezeichnet - mit den Kabelenden verbunden.

Bei den bekannten Verbindern müssen die Kabelenden also nicht nur auf die passende Länge zugeschnitten werden, vielmehr ist es auch erforderlich, eine Abisolierung vor­ zunehmen. Dies bringt einen zusätzlichen Arbeitsvorgang mit sich und setzt das Vorhandensein entsprechender Werk­ zeuge voraus.

Ein wesentliches Problem stellt nun häufig die Handhabung des benötigten Werkzeuges dar. So ist es bei Kraftfahrzeu­ gen sehr schwierig, auf engsten Raum hinter den Armaturen­ brettern, wo die Verbindung der Kabel erwünscht ist, das Abisolieren durchzuführen und die Kabelenden in die Ver­ binder einzuführen und dort zu befestigen. Die üblichen Isolierzangen und auch die benötigten Schraubenzieher lassen sich auf engstem Raum nur sehr schwer handhaben. Dabei kann es dann zu fehlerhaften oder auch sogar fal­ schen elektrischen Verbindungen kommen, ganz abgesehen da­ von, daß das Herstellen solcher elektrischer Verbindungen auf engem Raum beispielsweise hinter einem Armaturenbrett in einem Kraftfahrzeug extrem arbeitsaufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbinder für elektrisch leitende Kabel zu schaffen, welcher mit einfachen Mitteln die Herstellung einer sicheren elek­ trischen Verbindung ohne zusätzliche Werkzeuge ermöglicht.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung bei dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Erfindung durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale.

Durch die Erfindung wird mit überraschend einfachen Maßnah­ men ein Verbinder geschaffen, den man als Schnellverbinder bezeichnen kann, und der in einem leichten Arbeitsgang die sichere Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung ermöglicht. Es ist lediglich erforderlich, die Kabelenden in entsprechende Kabelöffnungen des Verbinders zu führen und kurz bzw. ruckartig in entgegengesetzte Richtung (herausziehen) zu bewegen, um die elektrische Verbindung zwischen den beiden Kabelenden herzustellen.

Ein wesentlicher Vorteil liegt also darin, daß es bei dem neuen Verbinder nicht erforderlich ist, die Kabelenden zu­ vor abzuisolieren. Vielmehr können die Kabelenden mit ih­ rer Isolierung in die Kabelöffnungen eingeführt werden. Durch die innerhalb des Hohlraumes des Verbinders befind­ lichen Federenden, die messerartig mit einer Schneidkante ausgebildet sind, wird nämlich ein elektrischer Kontakt erzeugt, indem sich die Federenden bei einer kurzen ent­ gegengesetzt zum Einführen der Kabelenden gerichteten Be­ wegung in die Isolierung einschneiden und zu dem elektrisch leitenden Kabel durchdringen. In dieser Position nehmen die Federenden eine stabile Lage ein, so daß der elek­ trische Kontakt bestehen bleibt.

Da es bei dem erfindungsgemäßen Verbinder nicht mehr er­ forderlich ist, die Kabelenden abzuisolieren, ist es auch nicht mehr nötig, hierfür besondere Werkzeuge zu verwenden. Daher kann mit dem neuartigen Verbinder auch auf engstem Raum eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wer­ den, da es lediglich erforderlich ist, die Kabelenden in die Kabelöffnungen einzuführen. Somit eignet sich der neue Verbinder vorzugsweise für die Herstellung von elektrisch leitenden Verbindungen auf engstem Raum, beispielsweise hinter Armaturenbrettern bei Kraftfahrzeugen.

Auch die Herstellung einer Vielzahl von Verbindungen sepa­ rater Kabel ist bei der Erfindung ohne weiteres möglich, wenn in zweckmäßiger Ausgestaltung eine Mehrzahl von Hohl­ räumen mit den zugeordneten Kontaktfedern und Kabelöffnun­ gen nebeneinander in einem gemeinsamen mehrpoligen Kontakt­ gehäuse angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung ist oberhalb einer Kabelöffnung eine schlitzförmige Öffnung in dem Gehäuse vorgesehen, durch welche ein Ent­ riegelungsstab in den Hohlraum eingeführt werden kann. Dadurch ist es möglich, bei Bedarf die zuvor mit dem neuen Verbinder hergestellte elektrische Verbindung auch wieder zu lösen und die Kabelenden aus dem Hohlraum zu entfernen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und der Zeichnung zu entneh­ men.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele zum besseren Verständ­ nis näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Ver­ binders,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht gemäß Fig. 1, mit in den Hohlraum des Verbinders eingeführten Kabelenden,

Fig. 3-5 jeweils eine Darstellung von Feder­ enden einer innerhalb des Verbinders angeordneten Kontaktfeder,

Fig. 6 und 7 Seitenansichten eines mehrpoligen Verbinders,

Fig. 8 eine Querschnittsansicht eines Ver­ binders gemäß Fig. 6 längs der Schnittlinie B-B aus Fig. 9,

Fig. 9 eine Querschnittsansicht des Ver­ binders gemäß Fig. 8 längs der Schnittlinie A-A,

Fig. 10 eine Querschnittsansicht entspre­ chend Fig. 8 längs der Schnittlinie B-B aus Fig. 11, mit eingeführten Kabelenden,

Fig. 11 eine Querschnittsansicht des Verbin­ ders gemäß Fig. 10 längs der Schnitt­ linie A-A, und

Fig. 12 eine Teil-Querschnittsansicht ei­ nes Verbinders.

Der zeichnerisch dargestellte und als Ganzes mit der Be­ zugsziffer 10 bezeichnete Verbinder besteht gemäß Fig. 1 und 2 aus einem Gehäuse 14 mit einem Hohlraum 12. Innerhalb des Hohlraumes 12 ist eine Kontaktfeder 16 mit einem Mittelsteg 18 und zwei Federenden 20 ange­ ordnet. Im Ruhezustand nimmt die Kontaktfeder 16 die in Fig. 1 gezeigte Lage ein.

Zu beiden Seiten des Gehäuses 14 befinden sich etwa in Höhe des mit rauher Oberfläche ausgebildeten Gehäusebo­ dens 30 je eine Kabelöffnung 22. Durch diese Kabelöff­ nungen 22 können Kabelenden 24 eingeführt werden, die elektrisch miteinander verbunden werden sollen. Die Kabelenden 24 lassen sich maximal bis zu einer mittig in dem Hohlraum 12 vorgesehenen Einschubbegrenzung 32 führen.

Die Kabelenden 24 werden mitsamt ihrer Isolierung 58 durch die Kabelöffnungen 22 geführt, d.h. es ist nicht erforderlich, die Kabelenden zuvor abzuisolieren.

Beim Einführen der Kabelenden 24 heben die Federenden 20 zunächst etwas aus ihrer Ruhelage ab. Wie Fig. 3-5 zeigen, sind die Federenden unten messerartig ausgebil­ det und besitzen im Bereich einer Aussparung 34 eine Schneidkante 26 bzw. eine Spitze 36. Nachdem nun die Kabelenden 24 längs der Mittelachse 28 der Kabelöff­ nungen 22 in den Hohlraum eingeführt worden sind, wer­ den sie gemäß Fig. 2 kurz in Richtung der Pfeile A bzw. B auf Zug beansprucht. Dabei schneiden sich die Feder­ enden 20 mit den Schneidkanten 26 bzw. mit der Spitze 36 in die Kabelenden 24 ein und durchdringen gemäß Fig. 4 deren Isolierung 58 bis zu den elektrisch lei­ tenden Litzen 56. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist somit über die Kontaktfeder 16 der elektrisch leiten­ de Kontakt zwischen den beiden Kabelenden 24 herge­ stellt, die gleichzeitig mechanisch stabil in dem Ver­ binder 10 gehalten sind. Der Mittelsteg 18 der Kon­ taktfeder 16 verläuft dabei im Abstand von der oberen Gehäusewand und erstreckt sich etwa bis zur Einschub­ begrenzung 32.

Während der soweit beschriebene Verbinder 10 lediglich einpolig ausgebildet ist, zeigen Fig. 6-11 einen mehrpoligen Verbinder, der ein Kontaktgehäuse 38 be­ sitzt, in welchem eine Vielzahl von Hohlräumen 12 mit den zugeordneten Kontaktfedern 16 nebeneinander ange­ ordnet sind.

Das Federgehäuse 38 besitzt außen zwei erste seitliche Öffnungen 48 und darüber zwei seitliche Öffnungen 50. Diese Öffnungen sind zur Aufnahme eines Gabelarmes 44 einer Gabel 40 aus Isoliermaterial bestimmt. Bevor die mehreren Kabelenden in die jeweiligen Kabelöff­ nungen 22 des Kontaktgehäuses 38 eingeführt werden, wird die Gabel 40 gemäß Fig. 6, 8 und 9 mit ihrem ei­ nen Gabelarm 42 durch die ersten seitlichen Öffnungen 48 geführt. Durch eine am zweiten, außen verlaufenden Gabelarm 44 vorgesehene Rastnase 46 ist ein sicherer Halt gewährleistet.

In der genannten Position der Gabel 40 bildet der Ga­ belarm 42 die zuvor schon erwähnte Einschubbegrenzung (vgl. 32 in Fig. 1 und 2).

Nachdem die betreffenden Kabelenden in die Kabelöff­ nungen 22 des Kontaktgehäuses 38 eingeführt sind, und nachdem in der zuvor beschriebenen Weise die elek­ trischen Verbindungen hergestellt worden sind, wird die Gabel 40 entfernt und mit ihrem Gabelarm 42 in die oberen seitlichen Öffnungen 50 eingeführt, wie dies in Fig. 7, 10 und 11 dargestellt ist. In dieser Position gewährleistet der Gabelarm 42 in vorteilhafter Weise, daß der Mittelsteg 18 gemäß Fig. 11 in jedem Fall sei­ ne dort gezeigte durchgebogene Position beibehält und nicht nach oben hin ausweichen kann, wodurch unter Um­ ständen eine schadhafte elektrische Verbindung entste­ hen könnte.

Wie vor allem in Fig. 12 deutlich zu erkennen ist, be­ sitzt das Kontaktgehäuse 38 oberhalb der Kabelöffnung 22 noch eine schlitzförmige Öffnung 52. Durch diese schlitzförmige Öffnung 52 kann im Bedarfsfall ein fla­ cher Entriegelungsstab 54 eingeschoben werden, wenn der Wunsch besteht, die elektrische Verbindung aufzu­ heben und die Kabelenden 24 wieder aus dem Kontaktge­ häuse 38 herauszuführen. Durch das Einschieben des Ent­ riegelungsstabes 54 werden die Federenden 20 in der ge­ zeigten Weise angehoben, so daß es nunmehr möglich ist, die Kabelenden 24 zu entfernen. Somit ist der neuartige Verbinder 10 in vorteilhafter Weise auch dazu geeignet, lösbar elektrische Verbindungen herzustellen.

Claims (11)

1. Verbinder für elektrisch leitende Kabel, insbesondere für Litzenkabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (10) eine in einen Hohlraum (12) eines Gehäuses (14) gehaltene Kontaktfeder (16) mit zwei spitzwinkligen abgewinkelten bewegbaren Feder­ enden (20) umfaßt, daß in dem Gehäuse (14) im Bereich der Federenden (20) jeweils eine Kabelöffnung (22) zum Einführen der zu verbindenden Kabelenden (24) in den Hohlraum (12) vorgesehen ist, und daß die Federenden (20) messerartig mit einer Schneidkante (26) ausgebildet und in der Weise angeordnet sind, daß sich die Federenden (20) bei Zugbelastung der Kabel (Herausziehen) unter Verformung der Kontakt­ feder (16) in eine stabile Position in die Kabelenden (24) einschneiden.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Federenden (20) jeweils bis etwa zur Mittelachse (28) der Kabelöffnungen (22) erstrecken.

3. Verbinder nach Anspruch 1 und/oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß sich im Abstand von den Ka­ belöffnungen (22) auf dem Gehäuseboden (30) eine Ein­ schubbegrenzung (32) für die eingeführten Kabelenden (24) befindet.

4. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kabelöffnungen (22) auf der Höhe des Gehäuse­ bodens (30) erstrecken.

5. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gehäuseboden (30) mit rauher Oberfläche ausgebildet ist.

6. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mittig in der Schneidkante (26) der Federenden (20) eine Aussparung (34) in den Federen­ den (20) vorgesehen ist.

7. Verbinder nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aussparung (34) in ihrer Mitte eine Spitze (36) aufweist.

8. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Hohlräumen (12) mit zugeordneten Kon­ taktfedern (16) und Kabelöffnungen (22) nebeneinander in einem gemeinsamen mehrpoligen Kontaktgehäuse (38) angeordnet sind.

9. Verbinder nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich quer zu den Kabelöffnungen (22) der eine Gabelarm (42) einer aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Gabel (40) er­ streckt, die durch erste seitliche Öffnungen (48) des Kontaktgehäuses (38) eingeführt ist, und daß der Gabelarm (42) in jedem Hohlraum (12) des ge­ meinsamen Kontaktgehäuses (38) die Einschubbegrenzung bildet.

10. Verbinder nach Anspruch 8 und/oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß oberhalb der ersten seit­ lichen Öffnung (48) zweite seitliche Öffnungen (50) vorgesehen sind, durch die der eine Gabelarm (42) der Gabel (40) durch das Kontaktgehäuse (38) ein­ führbar ist, wobei der Gabelarm (42) sich zwischen den Mittelstegen (18) der Kontaktfedern (16) und den Gehäusedecken erstreckt, so daß die Kontaktfedern (16) unter Spannung gehalten und die Federenden (20) gesichert gehalten sind.

11. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß ober­ halb einer Kabelöffnung (22) eine schlitzförmige Öffnung (52) in dem Gehäuse (14; 38) vorgesehen ist, durch die ein Entriegelungsstab (54) in den Hohlraum (12) einführbar ist.