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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
abgeschirmten Verbinder bzw. Steckverbinder, insbesondere,
jedoch nicht ausschließlich für eine Festlegung an einem
abgeschirmten Mehrfachkernkabel.
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Konventionellerweise umfaßt ein abgeschirmter Verbinder ein
Gehäuse aus einem isolierenden Material, in welchem
Anschlüsse bzw. Kontakte des Vater- bzw. Stecker- oder
Mutter- bzw. Buchsentyps gehalten sind, eine
Metallabschirmungsabdeckung für das Gehäuse und eine äußere Umhüllung.
Die Abdeckung ist auf die Abschirmschicht eines
abgeschirmten Mehrfachkernkabels gecrimpt und erstreckt sich, um das
Gehäuse zu umgeben. Die Anschlüsse bzw. Kontakte sind
jeweils auf einen entsprechenden Kern des Kabels gecrimpt. Um
die Anschlüsse nach dem Crimpen in das Gehäuse einzuführen,
müssen die freigelegten bzw. freiliegenden Längen der Kerne
die Länge der Anschlüsse übersteigen. Dementsprechend wird
die Länge des Verbinders insgesamt durch die Länge der
Anschlüsse dahingehend beherrscht bzw. bedingt, daß der
Verbinder wenigstens zweimal so lang wie der längste Anschluß
sein muß. Da ein Vater- bzw. Steckeranschluß einen Stift
für ein Einführen in einen Mutter- bzw. Buchsenanschluß
aufweist, kann die Gesamtlänge eines Vater- bzw.
Steckerverbinders besonders lang sein.
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Die US-A 5 232 380 offenbart einen elektrischen Verbinder,
welcher Merkmale entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruches 1 aufweist. Es ist jedoch die Gesamtlänge des
Verbinders nicht in bezug auf die Länge der Drähte, welche von
der Abdeckung bzw. Ummantelung freigelegt ist, reduziert.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen
abgeschirmten Verbinder bzw. Steckverbinder zur Verfügung zu
stellen, welcher kompakter ist als abgeschirmte Verbinder
des konventionellen Typs.
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Gemäß der Erfindung wird ein elektrischer Verbinder für ein
abgeschirmtes, elektrisches Kabel zur Verfügung gestellt,
wobei der Verbinder ein Gehäuse aus isolierendem Material,
einen elektrisch leitenden Anschluß bzw. Kontakt innerhalb
des Gehäuses und eine Abschirmabdeckung für das Gehäuse
aufweist, worin der Anschluß adaptiert ist, um an einen
Kerndraht eines Kabels angeschlossen zu werden, und die
Abschirmabdeckung adaptiert ist, an die Abschirmschicht eines
Kabels angeschlossen zu werden, worin nach einem
entsprechenden Anschluß des Kerndrahts an den Anschluß und der
Abschirmschicht an die Abschirmabdeckung das Gehäuse und die
Abschirmabdeckung relativ von einem ersten Zustand, in
welchem das Gehäuse und die Abdeckung voneinander beabstandet
sind, zu einem zweiten Zustand bewegbar sind, in welchem
die Abdeckung das Gehäuse überlappt, wobei eines von dem
Gehäuse und der Abdeckung einen Fortsatz bzw. Vorsprung
beinhaltet, welcher in einen Kanal des anderen des Gehäuses
und der Abdeckung in Eingriff bringbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorsprung und der Kanal eine
Bajonettpassung darstellen bzw. ausbilden.
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In dem ersten Zustand ist das Gehäuse beabstandet von der
Abdeckung für Zusammenbauzwecke und in dem zweiten Zustand
werden die Abdeckung und das Gehäuse in eine kompakte
Anordnung zueinander gezogen. Die Gesamtlänge des Verbinders
ist dadurch reduziert.
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Vorzugsweise ist der Anschluß bzw. Kontakt adaptiert, um
auf einen Kerndraht eines Kabels gecrimpt zu werden. Die
Abdeckung kann adaptiert sein, um auf eine Abschirmschicht
eines Kabels gecrimpt zu werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Verbinder
weiters eine leitfähige Schale bzw. Ummantelung um das
Gehäuse. In dem zweiten Zustand können die Schale bzw.
Ummantelung und die Abdeckung einen elektrischen Kontakt
dazwischen aufbauen.
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Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus einem Plastik- bzw.
Kunststoffmaterial und in der bevorzugten Ausführungsform
ist es geformt bzw. gegossen.
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Die Abdeckung kann rohrförmig sein, wobei sie bevorzugt
bogenförmig ist. Eine bogenförmige Abdeckung erlaubt einen
Zutritt zu den Kernen des Kabels, wenn sich die Abdeckung
und das Gehäuse in dem zweiten Zustand befinden.
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Der Verbinder umfaßt bevorzugt weiters eine Umhüllung,
welche das Gehäuse und die Abdeckung darin hält. Die Umhüllung
ist vorzugsweise rohrförmig und weist eine Öffnung zur
Aufnahme eines zusammenpassenden bzw. darauf abgestimmten
Verbinders auf.
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Vorzugsweise ist in dem zweiten Zustand ein Kerndraht eines
Anschlusses in der Abdeckung gefaltet und die Biegsamkeit
bzw. Elastizität desselben beaufschlagt die Abdeckung und
das Gehäuse voneinander weg. Diese Beaufschlagungswirkung
kann verwendet werden, um die Abdeckung und das Gehäuse in
Eingriff zu halten, wenn beispielsweise eine
Bajonettpassung verwendet wird.
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Eine spezielle und bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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Fig. 1 einen Längsquerschnitt eines Vater- bzw. Stecker-
und Mutter- bzw. Buchsenverbinders gemäß der Erfindung in
wechselweiser bzw. gegenseitiger Verbindung zeigt;
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Fig. 2 eine Querschnittsansicht in der durch A-A in Fig. 1
angezeigten Richtung zeigt;
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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses eines
Steckerverbinders zeigt;
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Vater- bzw.
Steckerabschirmummantelung zeigt;
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Abschirmabdeckung
zeigt;
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Fig. 6 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht des
Steckerverbinders der Fig. 1 bei einer ersten,
zwischenliegenden Zusammenbaustufe zeigt;
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Fig. 7 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht des
Steckerverbinders der Fig. 1 bei einer zweiten,
zwischenliegenden Zusammenbaustufe zeigt;
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Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses eines
Mutter- bzw. Buchsenverbinders zeigt;
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Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Mutter- bzw.
Buchsenabschirmummantelung zeigt;
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Fig. 10 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht des
Buchsenverbinders der Fig. 1 bei einer ersten,
zwischenliegenden Zusammenbaustufe zeigt;
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Fig. 11 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht des
Buchsenverbinders der Fig. 1 bei einer zweiten,
zwischenliegenden Zusammenbaustufe zeigt; und
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Fig. 12 einen Längsquerschnitt von abgeschirmten Stecker-
und Buchsenverbindern gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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Ein konventioneller bzw. bekannter, abgeschirmter Verbinder
bzw. Steckverbinder ist in Fig. 12 gezeigt. Ein Anschluß
bzw. Kontakt 4 ist mit dem Ende eines Kerndrahts 3
verbunden, welcher über eine Abschirmschicht 2 eines
abgeschirmten, elektrischen Kabels 1 freigelegt ist. Der Anschluß 4
wird in ein Verbindergehäuse 5 eingeführt, welches selbst
in das äußere Ende 7 einer elektrisch leitfähigen
Abschirmabdeckung 6 eingepaßt ist. Das innere Ende der
Abschirmabdeckung ist auf die Abschirmschicht 2 gecrimpt.
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In einem abgeschirmten Verbinder werden die Anschlüsse 4
einzeln in Öffnungen des Verbindergehäuses 5 von der
Rückseite eingeführt. Um den zweiten und nachfolgende
Anschlüsse 4 in den entsprechenden Öffnungen anzuordnen, muß
die Länge des Drahtkerns 3, welche von der Abschirmschicht
2 freigelegt ist, wenigstens gleich der Länge des
Anschlusses 4 sein. Dementsprechend ist der abschließende bzw.
endgültige Verbinder ziemlich lang, wie dies illustriert ist,
wobei der relativ lang freigelegte Drahtkern 3 nur aus
Zusammenbaugründen notwendig ist.
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Vater- bzw. Stecker- und Mutter- bzw. Buchsenverbinder 10M,
10F in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
werden nun beschrieben. Die Verbinder passen bei der
Verwendung zusammen.
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Der Vater- bzw. Steckerverbinder 10M umfaßt ein
zylindrisches Verbindergehäuse 11M aus Plastik- bzw.
Kunststoffmaterial.
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Ein abgeschirmtes Kabel W ist vorgesehen, welches eine
Vielzahl von mit Kunststoff beschichteten Kerndrähten Wa,
eine rohrförmige Abschirmschicht Wb, welche die Kerne Wa
abdeckt, und eine externe Abdeckung Wc aus
Kunststoffmaterial umfaßt, welche die Abschirmschicht Wb umgibt. In dem
vorliegenden Beispiel werden drei Kerne Wa zur Verfügung
gestellt. Die Abschirmschicht Wb ist durch ein Verflechten
bzw. Verdrillen von Drähten um die Kerne Wa ausgebildet.
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Eine Vielzahl von Hohlräumen 12M erstreckt sich durch das
Gehäuse 11M parallel zu der Achse desselben. Vater- bzw.
Steckeranschlüsse 45M sind vorgesehen und jeder Anschluß
45M ist auf einen entsprechenden Kern Wa des abgeschirmten
Kabels W gecrimpt. Das Kabel W ist für ein Crimpen eines
Anschlusses 45M auf einen Kern Wa desselben vorbereitet,
indem eine Länge der externen Abdeckung Wc entfernt bzw.
gestrippt, um die Abschirmschicht Wb freizulegen, und die
Abschirmschicht Wb umgeschlagen wird, um die Kerne Wa
freizulegen. Jeder Anschluß 45M ist in einem Hohlraum 22M durch
ein Einführen von einer Rückseite des Gehäuses 11M
aufgenommen.
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Der Steckeranschluß 45M beinhaltet einen Stift 46M für ein
Einführen in einen Mutter- bzw. Buchsenanschluß 45F des
Mutterverbinders 10F. Der Stift 46M erstreckt sich von der
Vorderseite des Gehäuses, wenn der Anschluß 45M in den
Hohlraum 12M eingeführt ist.
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Nach einem Einführen des ersten Anschlusses 45M in das
Gehäuse 11M ist es notwendig, den zweiten und nachfolgende
Anschlüsse 45M in die Endposition auf der Rückseite des
Gehäuses 11M zu manövrieren bzw. bewegen. Dementsprechend ist
die Länge des Drahtkerns Wa, welche von innerhalb der
Abschirmschicht Wb freigelegt werden muß, um ein derartiges
Manövrieren bzw. Bewegen in Position zu erlauben, größer
als die Länge des Anschlusses 45M.
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Zwei sich axial erstreckende Rippen 13M sind auf dem
äußeren Umfang des Gehäuses 11M ausgebildet. Die Rippen 13M
erstrecken sich von der Rückseite des Gehäuses 11M über
etwa die Hälfte der Länge desselben und ein Winkel von etwa
90º wird an der Längsseite des Gehäuses eingeschlossen.
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Zwei Einpaßvorsprünge bzw. -fortsätze 14M ragen radial von
dem äußeren Umfang des Gehäuses 11M benachbart dem hinteren
Ende desselben vor. Die Einpaßvorsprünge 14M sind jeweils
diametral gegenüberliegend einer entsprechenden Rippe 13M.
Jeder Einpaßvorsprung 14M weist einen seitlichen Vorsprung
bzw. Fortsatz 15M auf, welcher sich von dem Ende desselben
distal des Gehäuses 11M erstreckt. Wie in Fig. 3 gezeigt,
ist der seitliche Fortsatz 15M scheibenförmig.
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Die vordere Fläche bzw. Seite des Gehäuses 11M weist zwei
eine Position festlegende, rechteckige Vertiefungen bzw.
Ausnehmungen 16M darin definiert auf. Die Ausnehmungen bzw.
Vertiefungen 16M erstrecken sich jeweils von dem Umfang der
Seite und sind diametral gegenüberliegend.
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Eine rohrförmige Metallabschirmummantelung 20M ist koaxial
über das Gehäuse 11M gepaßt und weist im wesentlichen
dieselbe Länge wie das Gehäuse 11M auf. Die Schale bzw.
Ummantelung 20M weist einen Innendurchmesser auf, welcher im
wesentlichen derselbe wie der Außendurchmesser des Gehäuses
11M ist, und ist nachgiebig bzw. elastisch über das Gehäuse
11M gepaßt. Blindführungsschlitze 21M erstrecken sich von
dem hinteren Ende der Ummantelung 20M entsprechend den
Rippen 13M. Dementsprechend werden, wenn die Ummantelung 20M
auf das Gehäuse 11M gepaßt wird, die Rippen 13M in die
Führungsschlitze 21M eingepaßt. Wenn das Ende von jeder Rippe
13W, welches am weitesten entfernt von der rückwärtigen
Fläche bzw. Seite des Gehäuses 11M ist, an dem Blind- bzw.
Sackende des entsprechenden Schlitzes anliegt, ist die
Ummantelung 20M ordnungsgemäß auf dem Gehäuse 11M
ausgerichtet, wobei die entsprechenden Enden des Gehäuses 11M und
der Ummantelung bzw. Schale 20M bündig sind. Als ein
Resultat wird eine Bewegung der Ummantelung 20M relativ zu dem
Gehäuse 11M über die korrekte Position hinaus verhindert.
Die Schlitze 21M sind mit nach einwärts vorragenden Zähnen
22M ausgebildet, welche die Rippen 13M ergreifen, um ein
Entfernen der Ummantelung 20M von dem Gehäuse 11M zu
verhindern.
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Zwei Ausschnitte 23M sind in dem rückwärtigen Ende der
Ummantelung 20M ausgebildet, um die Einpaßvorsprünge bzw.
-fortsätze 14M aufzunehmen. Vier Kontaktlaschen bzw.
-fortsätze 24M erstrecken sich axial von dem vorderen Ende der
Ummantelung 20M; die Fortsätze 24M sind gleich beabstandet.
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Eine Abschirmabdeckung 30 ist aus einem Blattmetallmaterial
ausgebildet. Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt die Abdeckung 30
einen halbzylindrischen Hauptkörper 31 und ein Crimpglied
32, welches sich von einem rückwärtigen Ende des
Hauptkörpers 31 erstreckt. Der Innendurchmesser des Hauptkörpers 31
ist im wesentlichen derselbe wie der Außendurchmesser der
Ummantelung 20M.
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Einpaßschlitze 33 erstrecken sich von dem Vorderende (d. h.
dem Ende gegenüberliegend dem Crimpglied 32 des
Hauptkörpers 31 und entsprechend den Einpaßvorsprüngen 14M des
Gehäuses 11M. Jeder Einpaßschlitz 33 umfaßt einen sich axial
erstreckenden Einführabschnitt 33a, einen querverlaufenden,
radialen bzw. mittleren Abschnitt 33b und einen Rückkehr-
bzw. Umkehrabschnitt 33c, welcher im wesentlichen normal
auf oder unter einem spitzen Winkel zu dem mittleren
Abschnitt 33b liegt. Dementsprechend definieren die
Einpaßvorsprünge 14M des Gehäuses 11M und die Einpaßschlitze 33
der Abdeckung 30 eine Bajonettyppassung.
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Das Crimpglied 32 umfaßt einen Eindrehabschnitt 32a,
welcher sich radial einwärts erstreckt, und ein Trommel- bzw.
Rohrglied 32b, welches Crimpzähne 32c umfaßt. Bei der
Verwendung wird die Abschirmschicht Wb eines abgeschirmten
Kabels W in das Rohrglied gelegt und die Crimpzähne 32c
werden darauf gecrimpt, um einen elektrischen Kontakt zwischen
der Abschirmschicht Wb und der Abdeckung 30 auszubilden.
Aufgrund des Eindrehabschnitts 32a ist das Kabel W im
wesentlichen koaxial zu der Abdeckung 30.
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Die oben beschriebenen Komponenten des Steckverbinders 10M
sind in einer im allgemeinen rohrförmigen Umhüllung 40M
angeordnet bzw. aufgenommenen. Positionsfestlegungsvorsprünge
bzw. -fortsätze (nicht gezeigt in den Zeichnungen) sind auf
der inneren Seite des vorderen Endes des Gehäuses 40M
ausgebildet. Diese Fortsätze passen mit den Vertiefungen 16M
des Verbindergehäuses 11M zusammen. Mit Hilfe der
Fortsätze, welche in die Vertiefungen 16M eingreifen, wird das
Gehäuse 11M vor einem Gleiten unmittelbar durch die
Umhüllung 40M gehalten. Darüber hinaus verhindert eine sich
radial einwärts erstreckende Lanze 41M eine Entfernung des
Gehäuses 11M von der Umhüllung 40M.
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Die Umhüllung 40M weist einen rohrförmigen
Eintrittsabschnitt 42M an ihrem Vorderende (entsprechend dem Vorderende
des Gehäuses 11M) auf. Der Eintrittsabschnitt 42M ist
adaptiert, um einen entsprechenden Abschnitt bzw. Bereich
eines Buchsen- bzw. Mutterverbinders 10F darin zu führen
und aufzunehmen. Verriegelungslöcher 43M sind in der Wand
des Eintrittsabschnitts 42M ausgebildet, um entsprechende
Verriegelungsabschnitte des Buchsenverbinders 10F
aufzunehmen.
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Der Buchsenverbinder 10F wird nun beschrieben. Es wird
geschätzt werden, daß viele Teile und Merkmale dieses
Verbinders im wesentlichen dieselben wie diejenigen des
Steckerverbinders 10M sind. Dementsprechend werden nur diese
Merkmale, welche nicht beiden Verbindern gemeinsam sind,
beschrieben. Die Komponenten des Buchsenverbinders 10F
entsprechen den Komponenten der Steckerverbinder und es wird
daher die Beifügung "F" für "M" substituiert, wo dies
geeignet bzw. passend ist. Der Mutter- bzw. Buchsenverbinder
10F umfaßt eine Abschirmabdeckung 30, welche ident zu der
oben unter Bezugnahme auf den Steckerverbinder beschriebene
ist, und deshalb wird eine weitere Beschreibung im
Zusammenhang mit dieser Komponente weggelassen.
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Wie in Fig. 8 gezeigt, weist das Verbindergehäuse 11F des
Buchsenverbinders 10F vier Einkerbungen bzw. Einschnitte
17F auf, welche darin definiert sind, welche den vier
Kontaktfortsätzen 24M des Steckerverbinders 10M entsprechen.
Die Schale bzw. Ummantelung 20F weist auch vier nach
einwärts gerichtete Einkerbungen 24F entsprechend und
angeordnet mit den Einkerbungen 17F des Gehäuses 11F auf. Die
Kontaktfortsätze 24M und Einkerbungen 24F sind angeordnet, um
miteinander für einen elektrischen Kontakt der Umhüllungen
20M, 20F bei einer Verbindung der zwei Verbinder 10M, 10F
in Eingriff zu gelangen.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, beinhaltet das Gehäuse 40F des
Buchsenverbinders 10F einen Verriegelungsarm 43F mit einem
Vorsprung bzw. Fortsatz 44F, welcher adaptiert ist, das
Verriegelungsloch 43M des Steckerverbinders 10M zu ergreifen.
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Wie in Fig. 6 gezeigt, wird ein Zusammenbau eines
Steckerverbinders 10M durchgeführt, indem zuerst ein
Steckeranschluß 45M auf jeden Kern Wa des abgeschirmten Kabels W
gecrimpt wird, zweitens die Abdeckung 30 auf die
Abschirmschicht Wb gecrimpt wird, drittens jeder Steckeranschluß
45M in das Gehäuse 11M eingeführt wird und viertens die
Umhüllung 20M und die Abdeckung 30 zusammengezogen werden, um
einen Eingriff durch eine Bajonettpassung und einen
elektrischen Kontakt dazwischen zu erzeugen. Die Kerne Wa
werden sich während des Ziehens der Schale bzw. Ummantelung
und der Abdeckung zueinander falten und die Biegsamkeit
bzw. Elastizität der Kerne Wa tendiert dazu, die
Bajonettpassung der Ummantelung 20M und der Abdeckung 30 aufrecht
zu erhalten, indem diese axial voneinander weg beaufschlagt
werden. Fig. 6 illustriert den Verbinder nach dem dritten
Schritt und Fig. 7 nach dem vierten Schritt.
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Durch ein Falten des Kerns Wa kann die Gesamtlänge des
Verbinders reduziert werden. Beispielsweise ist in Fig. 7
der Kern Wa illustriert, daß er eine Länge S der Längslänge
des Verbinders 10M einnimmt, welche wesentlich geringer ist
als die gesamte freigelegte Länge L des Kerns Wa.
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Nach einem Zusammenbau in der bestimmten Weise wird die
Anordnung bzw. Baueinheit in der Umhüllung 40M angeordnet.
Wasserdichtungen 50 und 51, welche vorher auf das Kabel Wa
geschraubt bzw. gefädelt wurden, werden in das rückwärtige
Ende der Umhüllung 40M eingeführt. Ein O-Ring kann
eingeführt werden, um den Eintrittsabschnitt abzudichten.
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Der Mutter- bzw. Buchsenverbinder 10F wird auf
entsprechende Weise zusammengebaut. Auf dieselbe Weise ist der
Buchsenverbinder 10F von einer wesentlich bzw. beträchtlich
reduzierten Länge relativ zu anderen Verbindern, da die
Kerne Wa gefaltet sind: die Länge S, welche durch den Kern
Wa nach dem Zusammenbau eingenommen wird, ist geringer als
die Länge L, welche durch den Kern Wa vor dem Zusammenbau
eingenommen wird.
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Obwohl in der spezifizierten Ausführungsform der
Hauptkörper 31 der Abdeckung 30 halbzylindrisch ist und so der
Drahtkern Wa nicht vollkommen abgeschirmt ist, bedeutet die
Tatsache, daß die Kerne alle gefaltet und in einen kleinen
Raum kompaktiert bzw. gezwungen sind, daß eine derartige
unvollständige Abschirmung nicht signifikant nachteilig die
Leistung des Verbinders beeinflußt. Alternativ könnte der
Hauptkörper 31 vollständig rohrförmig sein. Weiters könnten
die Abschirmummantelungen 20M, 20F weggelassen werden und
die Abschirmkerne 30 in der Länge vergrößert werden, um
direkt die Gehäuse 11M, 11F abzuschirmen.