DE4437791C1 - Kabelsteckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kabelsteckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Kabelsteckverbinder ist aus DE 93 10 650 U1 sowie aus GB 2 229 588 A bekannt. Bei diesen Kabelsteckverbindern wird eine Ader oder Litze zur Schneidklemmkontaktierung mittels eines Schiebers oder Riegels in den Kontaktschlitz eines Schneidklemmkontakts gedrückt. Der Schieber oder Riegel wird dabei am Kontaktträger oder Gehäuse des Steckverbinders zur Verriegelung verrastet.

Im Gegensatz zu Kabelsteckverbindern, wie sie beispiels­ weise in den deutschen Gebrauchsmusterschriften 92 05 977 U1 und 92 09 266 U1 beschrieben sind, bei denen praktisch wegen der hohen Eindrückkräfte nur ein maschineller Litzenan­ schluß möglich ist, ist bei einem Kabelsteckverbinder gemäß US 5,071,366 durch den Schieber 24 bzw. 38 in Verbindung mit der mit dem Kontaktträger 12 verschraub­ baren Kappe 31 die Klemmkontaktierung der Litzen von Hand und damit eine Steckverbinderkonfektionierung vor Ort durchführbar.

Auf der anderen Seite ist bei der US 5,071,366 die Montage durch eine Reihe von Arbeitsgängen, nämlich Einführen des Kabels in den Schieber, Umbiegen der Litzenenden und Einlegen in die Schneidklemmöffnungen, insbesondere bei höheren Polzahlen aufwendig und wegen der kleinen gegenseitigen Abstände der Kontaktelemente kompliziert. Außerdem ist es äußerst schwierig, alle Litzenenden von Hand gleichzeitig so genau an den Schlitzöffnungen der Schneidklemmen zu positionieren, daß sie alle zugleich vollständig und sicher durch den gemeinsamen Schieber in die Kontaktschlitze eingedrückt werden.

Bei allen oben genannten Kabelsteckverbindern erfolgt eine Verrastung zwischen dem Riegel und dem Kontakt träger. Die Verrastung erfolgt zwischen zwei Kunst­ stoffteilen, wodurch die Verrastung nur in begrenztem Maße Kräften widerstehen kann, die die Verrastung lösen könnten. Ferner muß für eine zuverlässige Verrastung zwischen Kunststoffteilen eine unakzeptabel hohe Ferti­ gungstoleranz der Rastelemente auf den Kunststoffteilen eingehalten werden. Zudem ergeben sich Fertigungsprobleme bei der Fertigung von Kunststoffteilen mit Hinterschnei­ dungen, die zum Bilden der Rastelemente auf den Kunst­ stoffteilen erforderlich sind. Schließlich ist eine Verrastung zwischen Kunststoffteilen aus dem Grund un­ günstig, daß die Kunststoffteile beide elastisch oder federnd sind und eine zuverlässige Verrastung nur durch große oder stark ineinandergreifende Rastelemente er­ reichbar ist, wodurch die Möglichkeit der Wiederver­ wendung eingeschränkt ist.

Ein Kabelsteckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergibt sich aus der DE 31 22 611 C2. Bei einem Kabelsteckverbinder gemäß der DE 31 22 611 C2 erfolgt eine Verrastung, anders als bei den oben genannten Steckverbindern, zwischen einem Kunststoffteil und dem Kontaktelement. Ferner ist eine Vormontage- und eine Raststellung für die dem Riegel entsprechende Verschlußkappe vorgesehen. Die Vormontagestellung ist offensichtlich aber keine Raststellung, da keine Rastmittel für die Vormontagestellung beschrieben oder gezeigt sind. Vielmehr handelt es sich anscheinend bei der Vormontagestellung um eine nicht verrastete Anordnung der Verschlußkappe auf dem Kontaktelement mit eingelegtem Leiter/Kabel. Somit sieht die DE 31 22 611 C2 nur eine Raststellung vor.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kabelsteckverbinder der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß auf möglichst einfache und kosten­ sparende Weise eine unkomplizierte, schnelle und sichere Konfektionierung von Hand auch bei Anschluß von viel­ adrigen Kabeln möglich ist. Ferner soll die Möglichkeit der Mehrfachverwendung bestehen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale dem Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorzugsweise ist das Kontaktelement starr mit einem Gehäuse des Kabelsteckverbinders verbunden, beispiels­ weise durch Eingießen in ein Spritzgußteil. Dadurch wird die Lagerhaltung und der Zusammenbau des Kabelsteck­ verbinders erleichtert, da weniger Einzelteile vorhanden sind.

Die metallischen Kontaktelemente ergeben gute elektrische Eigenschaften des Kontaktelements bei gleichzeitiger Möglichkeit, das Kontaktelement einfach durch Stanzen herzustellen. Dies ist insbesondere bei Massenherstellungsverfahren von Vorteil. Ferner können dann leicht starre Rastelemente auf dem Kontaktelement vorgesehen werden.

Vorteilhafterweise besteht der Riegel aus Kunststoff. Dann kann der Riegel als Isolierkörper dienen, so daß der Riegel beim fertigen Kabelsteckverbinder nicht zusätzlich isoliert oder geschützt werden muß. Ferner können dann leicht elastische Rastelemente auf dem Riegel vorgesehen werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zur Verrastung des Kontaktelements und des Riegels Rast­ elemente mit zwei Raststellungen vorgesehen. Die Rast­ kontur ist dann vorzugsweise so ausgeführt, daß der Riegel nach dem ersten Rasten, der Vorverrastung, an dem Kontaktelement vorarretiert ist. Eine Vorverrastung des Riegels vermeidet praktisch ohne Mehrkosten, daß die Riegel dem Kabelsteckverbinder im Lieferzustand als lose Teile beiliegen.

Beim weiteren Einpressen rastet der Riegel nochmals. Dadurch wird die Ader zuverlässig in dem Kontaktschlitz des Kontaktelements gehalten. Ferner wird durch diese Verrastung eine ausreichend hohe Zugentlastung erreicht. Die Zugentlastung kann noch verbessert werden durch Abknicken der Kabelader um 90° beim Austritt aus dem Riegel.

Die Montage ist einfach. Zum Einpressen genügt die Hand oder eine handelsübliche Flachzange, und zum Lösen reicht ein Schraubendreher. Dadurch ist es möglich, daß die Verrastung gelöst werden kann, um die Möglichkeit der Mehrfachverwendung zu erhalten.

Vorzugsweise umfassen die Rastelemente einerseits jeweils zwei Ausnehmungen mit je einer Rastschulter und anderer­ seits jeweils einen Rastzahn zum Eingriff in die Aus­ nehmungen. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, zwei Raststellungen vorzusehen. Vorzugsweise ist die kompliziertere Struktur der Ausnehmungen mit der Rast­ schulter auf dem Kontaktelement vorgesehen, da dies aus Gründen der einfacheren Fertigung vorteilhaft ist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfüllt das Kontaktelement zwei Funktionen, nämlich die der Rastung und die der Schneidklemmtechnik. Die beiden Funktionen beeinflussen sich nicht, denn das Kontaktelement ist wesentlich steifer ausgebildet als der Riegel, der somit als elastisches bzw. federndes Element dient.

Zum Anschluß einer Kabelader an einen erfindungsgemäßen Kabelsteckverbinder wird zunächst das Endstück der Ader oder Litze in eine Sackbohrung im Riegel eingesteckt und dann wird das Kontaktelement von der Steckseite her in eine Führungsausnehmung des Riegels eingedrückt. Dabei wird der Riegel dadurch gleichzeitig in die Ausnehmung des Kontaktträgers eingedrückt. Sofern das Kontaktelement bereits im Kontaktträger vormontiert ist, muß lediglich das Endstück der Ader in die Sackbohrung des Riegels eingesteckt und der Riegel dann derart in die zugehörige Ausnehmung des Kontaktträgers eingedrückt werden, daß das Kontaktelement in die Führungsausnehmung des Riegels ge­ langt. Beim Eindrücken des Riegels in die Ausnehmung verrasten dann das Kontaktelement und der Riegel.

Dabei ist die nötige Eindrückkraft beispielsweise im Vergleich zur US 5,071,366 dadurch verringert, daß mit jedem Riegel nur die Litze bzw. die Litzen einer An­ schlußstelle und nicht alle Litzen zugleich zu klemmen sind. Damit ist auf einfache Weise eine gleichermaßen schnelle und wirksame Schneidklemmkontaktierung ermöglicht, die auch bei hohen Polzahlen und damit engem Aufbau ohne Werkzeug mühelos von Hand vorgenommen werden kann. Für jede Kontaktstelle können auch mehrere gleich oder unterschiedlich breite Kontaktschlitze im Kontaktelement vorgesehen sein.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die bei direkter Einfügung einer Ader in den Klemmabschnitt des Kontakt­ schlitzes erforderliche hohe Kraft durch Verteilung auf die relativ große kabelseitige Stirnfläche des Riegels oder Schiebers sehr viel leichter durch Fingerdruck aufgebracht, so daß in Verbindung mit den vorgesehenen einzelnen Riegeln für jede Anschlußstelle eine sichere und schnelle Klemmkontaktierung durch Fingerdruck auf diese Riegelstirnfläche ermöglicht wird.

Es ist möglich, im Schneidklemmkontaktteil mehrere Kon­ taktschlitze und im Riegel eine gleiche Anzahl von Sack­ bohrungen für den Anschluß mehrerer Litzen je Anschluß­ stelle vorzusehen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, jede Anschlußstelle dadurch mehrpolig auszuführen, daß das Kontaktelement durch Längstrennung zwischen den Kon­ taktschlitzen in Einzelkontakte aufgeteilt ist, die durch Isolierstege miteinander mechanisch verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Kabelsteckverbinder zeichnet sich insbesondere durch einen extrem unkomplizierten, robusten Aufbau mit geringen Anforderungen an Fertigungstoleranzen sowie einen äußerst schnellen und sicheren Adernanschluß von Hand aus und ist damit kostengünstig herstellbar und für die Konfektionierung vor Ort gegebenenfalls auch durch nicht speziell ausgebildete Fachleute geeignet. Durch die Verrastung des Kontaktelements mit dem Riegel kann die entsprechende Ausnehmung in dem Kontaktträger für den Riegel einfach gestaltet werden und die Ver­ rastung wird leichter und sicherer erreicht, als dies bisher möglich war.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; in der Zeich­ nung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktelements und eines Riegels in Explosionsdarstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei der Riegel im Schnitt gezeigt ist;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei das Kontaktelement mit dem Riegel vorverrastet ist; und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei das Kontaktelement in dem Riegel endverrastet ist.

Ein (nicht gezeigter) Kontaktträger aus Isolierstoff, der gleichzeitig das Gehäuse eines mehrpoligen Kabelsteck­ verbinders bildet, weist Ausnehmungen zum Einbringen je­ weils eines der Kontur der Ausnehmungen angepaßten Rie­ gels 1 aus Kunststoff auf. Die aus Federblech herge­ stellten Kontaktelemente 2 bestehen jeweils aus einem Schneidklemmkontaktteil 3 und einem Steckkontaktteil 4, der als Messerkontakt ausgeführt ist. Im montierten Zu­ stand durchsetzt der Steckkontaktteil 4 einen Schlitz des Kontaktträgers. Das Kontaktelement ist in den Schlitz des Kontaktträgers eingegossen. Dies erfolgt vorzugsweise beim Herstellen des Kontaktträgers mittels Spritzguß­ technik. Andere Arten der Befestigung des Kontaktelements an dem Kontaktträger sind ebenso möglich.

An den schmalen Außenseiten des Schneidklemmkontaktteils 3 sind jeweils zwei Rastausnehmungen 5a, 5b mit je einer Rastschulter 5c, 5d vorgesehen. Eine Öffnung für das Kontaktelement 2 im Riegel 1 ist auf den entsprechenden Schmalseiten mit Rastvorsprüngen 6 versehen, die bei Einführen des Schneidklemmkontaktteils 3 in die Öffnung des Riegels 1 mit den Rastausnehmungen 5a, 5b in Eingriff kommen.

Beim Aufdrücken des Riegels 1 auf das Kontaktelement 2 kommt auf jeder Seite der Rastvorsprung 6 in Eingriff mit der ersten Rastausnehmung 5a, wodurch eine Vorverrastung gegeben ist, die im Lieferzustand des Kabelsteckverbin­ ders dafür sorgt, daß die Riegel und/oder Kontaktelemente nicht als getrennte Teile bereitgestellt werden müssen. Durch weiteres Aufdrücken des Riegels 1 auf das Kontakt­ element 2 kommt der Rastvorsprung 6 des Riegels 1 in Eingriff mit der zweiten Rastausnehmung 5b des Kontakt­ elements 2, wodurch eine lösbare Rasthalterung erzielt ist. Zum Verrasten des Riegels 1 mit dem Kontaktelement 2 bzw. zur Montage des Kabelsteckverbinders werden die Riegel bis zur vorverrasteten Stellung in Ausnehmungen des Kontaktträgers und auf das Kontaktelement geschoben.

Zur Kontaktierung einer Ader oder Litze 7 jeder Anschluß­ stelle wird zunächst deren freies Endstück 7a in ein Sackloch 8 des Riegels 1 eingeführt. Anschließend braucht nur noch der Riegel 1 vollständig eingedrückt zu werden, wodurch die Ader oder Litze 7 in den Kontaktschlitz 9 des Schneidklemmkontaktteils 3 des Kontaktelements 2 ein­ gepreßt wird. Die Ader oder Litze 7 kann schon vor der Kontaktierung abgewinkelt sein oder aber bei dem Kontaktierungsvorgang unter Wahrung eines zulässigen Krümmungsradius um 90° in die Kabelabgangsrichtung ausgerichtet werden. Dabei wird zusätzlich eine hohe Zugentlastung der Ader erreicht, weil die Zugkraft senkrecht zu der Einführungsrichtung der Ader 7 in den Schneidklemmkontaktteil 3 wirkt und sich vorzugsweise die einer Führungsfläche gegenüberliegende Kante des Riegels 1 sich in den Isoliermantel der Ader 7 eindrückt.

Auch bei dieser Ausführung ist es selbstverständlich möglich, die Kontaktelemente 2 mit mehr als einem Kon­ taktschlitz 9 und die Riegel 1 mit einer entsprechenden Anzahl von Bohrungen 8 auszustatten.

Claims (7)

1. Kabelsteckverbinder zum Anschließen eines Kabels mit wenigstens einer Ader (7), mit wenigstens einem einen Kontaktschlitz (9) aufweisenden Kontaktelement (2), sowie mit jeweils einem Riegel (1) zum Ein­ drücken der Ader (7) in den Kontaktschlitz (9), wobei der Riegel (1) am Kontaktelement (2) verrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Verrastung Rastelemente (5a-d, 6) mit zwei Raststellungen vorgesehen sind,
wobei die Rastelemente (5a-d, 6) ferner jeweils zwei Ausnehmungen (5a, 5b) mit je einer Rastschulter (5c, 5d) und jeweils einen Rastzahn (6) zum Eingriff in die Ausnehmungen (5a, 5b) umfassen,
wobei eine Vorverraststellung, in der das Kontaktelement (2) mit dem Riegel (1) verrastet ist, eine eingelegte Ader (7) jedoch noch nicht in dem Kontaktschlitz (9) festgeklemmt ist, und eine Endverraststellung vorgesehen ist, in der das Kontaktelement (2) mit dem Riegel (1) verrastet ist und eine eingelegte Ader (7) in dem Kontaktschlitz (9) festgeklemmt ist.

2. Kabelsteckverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (2) starr mit einem Gehäuse des Kabelsteckverbinders verbunden ist.

3. Kabelsteckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (1) aus Kunststoff besteht.

4. Kabelsteckverbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Riegel (1) elastische Rastelemente (6) und am Kontaktelement (2) starre Rastelemente (5a-d) vorgesehen sind.

5. Kabelsteckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmungen (5a, 5b) auf dem Kontaktelement (2) angeordnet sind, und daß der Rastzahn (6) auf dem Riegel (1) angeordnet ist.

6. Kabelsteckverbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ader (7) in dem Kontaktschlitz (9) des Kontaktelements (2) durch Schneidklemmen kontaktierbar und festklemmbar ist.

7. Kabelsteckverbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontakt­ element (2) im Querschnitt rechteckig ist, und die Rastelemente (5a-d, 6) jeweils an den Schmalseiten des Kontaktelements (2) und einer entsprechenden Öffnung des Riegels (1) zur Aufnahme des Kontakt­ elements (2) vorgesehen sind.