EP0568899A2 - Mehrpoliger Kabelsteckverbinder - Google Patents

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EP0568899A2
EP0568899A2 EP93106774A EP93106774A EP0568899A2 EP 0568899 A2 EP0568899 A2 EP 0568899A2 EP 93106774 A EP93106774 A EP 93106774A EP 93106774 A EP93106774 A EP 93106774A EP 0568899 A2 EP0568899 A2 EP 0568899A2
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EP
European Patent Office
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contact
circuit board
cable connector
insulation displacement
cable
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EP93106774A
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EP0568899A3 (de
EP0568899B1 (de
Inventor
Gerhard Wehrle
Folke Michelmann
Peter Kuhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschmann Electronics GmbH and Co KG
Original Assignee
Hirschmann Electronics GmbH and Co KG
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/42—Securing in a demountable manner

Definitions

  • the invention relates to a multi-pole cable connector according to the preamble of claim 1.
  • a cable connector is already known from a product from Vaudeha-Elektro GmbH, with the contact elements of the insulation displacement contact, the printed circuit board contact designed as a soldering lug and the plug contact part designed as a fork spring in one plane lie ( Figure 3).
  • the contact elements can be inexpensively manufactured as simple stamped parts, but assembly is very complex because the circuit board connections are soldered and the cable cores are additionally required by means such as e.g. Web of a lid part to be pressed, into which slots of the insulation displacement contacts must be pressed. In particular in the case of mass products such as connectors, the costs associated with such a high manufacturing outlay are generally not acceptable.
  • the known cable connector can only be implemented with a printed circuit board, because the contact elements are mechanically attached to it by soldering the soldering tags.
  • a printed circuit board or a similar part must nevertheless be provided with this cable connector, to which the contact elements can be fastened.
  • the invention is therefore based on the object of developing a multi-pole cable connector according to the preamble of claim 1 in such a way that a simple and cost-effective manner achieves low production costs and the fixing of the contact elements is independent of the presence of the printed circuit board.
  • An embodiment of the contact element according to claim 2 enables the production as a one-piece stamped and bent part with minimal manufacturing costs.
  • the projections provided in an embodiment according to claim 3 are pressed together with the plastic of the contact carrier part when the insulation displacement contacts are pressed into the corresponding recesses and thus ensure that the contact elements are permanently firmly seated without additional effort.
  • the contact carrier part equipped with the contact elements can either be inserted into a prefabricated housing or overmolded. In the latter case it is important that the injection molding compound cannot penetrate into the contact chambers via the blind holes and the recesses. This is advantageously achieved in a simple manner by a sealing lip according to claim 4, which is formed in the transverse direction during the manufacture of the contact carrier in the same work step, for example on the bottom surface in the entrance area of each recess.
  • the plug-in cover part is in one piece with the plastic housing.
  • the cover is designed differently from the other contacts for safety reasons.
  • the cover can be rotated relative to one another and therefore more (e.g. with square cover part four cable outlets offset by 90 ° to each other) can be selected.
  • the cable connector is therefore even more adaptable to the needs of the individual case.
  • FIGS. 1 and 2 show a longitudinal section through the cable connector and FIG. 2 shows a perspective view of a contact element.
  • the multi-pole cable connector 1 which is designed as an angled plug, has a plastic housing 2 formed by overmolding with a cable entry socket 3 for receiving a cable 4 with four cable wires 6, each protected by an insulating jacket 5, and a contact area 7 with a square cross section, which is plug-in on the plug side Cover part 8 is closed.
  • a contact carrier part 9 made of insulating material with a central pipe socket 10 is arranged in the contact area 7 of the plastic housing 2.
  • the latter has a tubular central piece 11, which comprises the pipe socket 10 and, in the assembled state, engages with an annular latching bead 12 in an adapted annular latching groove 13 of the pipe socket 10.
  • blind holes 15 are provided for receiving the non-stripped end parts 14 of the cable cores, which are penetrated in the transverse direction by slot-shaped recesses 16 of the contact carrier part 9.
  • a printed circuit board 17 provided with conductor tracks and equipped with electrical and electro-optical components, not shown, which is penetrated by the pipe socket 10 of the contact carrier part 9 and rests on the end face of the central piece 11.
  • the contact elements 18, 18 are stamped and bent parts. According to their intended use, two contact elements 18 are made in one piece (they are only suitable for the parallel connection of circuits or circuit components).
  • a base section 19 of which an insulation displacement contact 22 having two legs 21 separated by a slot 20 and a fork spring-like printed circuit board contact 25 consisting of two tabs 23, 24 protrude approximately vertically and on which are offset laterally and perpendicular to the contacts 22, 25 , in the plane of the base section 19, a fork spring bushing 26 for inserting a plug pin of a device connector, not shown, through recesses 8 ′ of the cover part 8 connects.
  • the tab 23 is advantageously punched out of the tab 24 and pressed out.
  • the fork spring bushing 26' on the one hand and the insulation displacement contact 22 and the printed circuit board contact 25 connected to it via part of the base section 19 on the other hand are separate parts between which circuits or circuit components can be inserted in series.
  • the separation is expediently carried out in one working step during punching, the same parts being advantageously used as for the one-piece contact elements.
  • the end parts 14 of the cable cores 6 are first inserted into the associated blind holes 15 and then the insulation displacement contacts 22 are pressed into the recesses 16.
  • the insulation displacement contacts 22 cut through the insulating jacket 5 of the cable cores 6 and contact them.
  • Ribs 27 on the side edges of the legs 21 are pressed together with the side walls of the recesses 16 and thus, in an extremely simple manner, bring about a permanent, firm fit of the contact elements 18 or the insulation displacement and circuit board contacts 22, 25 of the contact elements 18 '.
  • the circuit board contacts 25 are positioned during this insertion process.
  • the tabs 23, 24 encompass the associated edge sections of the printed circuit board 17, hold them in their position and provide reliable contact with the pads intended therefor.
  • a sealing lip 28 at each inlet opening of the recesses 16 ensures that no molding compound can penetrate into the contact chambers 29 via the blind hole during the molding process.
  • the fork spring bushing 26 With the assembled one-piece contact elements 18, the fork spring bushing 26 is arranged exactly at the correct position in the plug-in direction in accordance with the respective standardized pole pattern.
  • soldering support points are provided on the printed circuit board 17 at which they can be electrically contacted and mechanically fastened at the same time by soldering their neck 30.
  • the multi-pole cable connector according to the invention can also be used without a printed circuit board, since the fork spring bushings 26, like the entire contact elements 18, are arranged on the contact carrier part.
  • cover part 8 and plastic housing 2 Due to the two-part design of cover part 8 and plastic housing 2, it is despite fixed, e.g. standardized pole pattern of the contacts possible to choose four different cable outlet directions only by mutual rotation by 90 ° and thus to optimally adapt them to the circumstances of the individual case.
  • a central screw 31 passing through the plastic housing 2 and the pipe socket 10 and the cover part 8 enables a firm connection to the device connector.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Abstract

Ein mehrpoliger Kabelsteckverbinder 1 weist eine in einem Kunststoffgehäuse (2) angeordnete Leiterplatte (17) (bei Bedarf) sowie einstückige Kontaktelemente (18, 18') mit jeweils einem Schneidklemmkontakt (22) zum Kabelanschluß, einem Leiterplattenkontakt (25) und einem Steckkontaktteil (26, 26') auf. Um auf einfache Weise einen geringen Herstellungsaufwand zu erreichen und eine vom Vorhandensein der Leiterplatte unabhängige Fixierung der Kontaktelemente zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß in einem Kontaktträgerteil (9) aus Isolierstoff je ein in Steckrichtung verlaufendes Sackloch (15) zur Aufnahme des Endteils (14) jeder Kabelader (6) angebracht ist, daß der Schneidklemmkontakt (22) und der durch zwei Laschen (23, 24) gabelfederartig ausgebildete Leiterplattenkontakt (25) quer zur Steckrichtung angeordnet sind und das Kontaktträgerteil (9) eine angepaßte Ausnehmung (16) zur Aufnahme des Schneidklemmkontaktes (22) aufweist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Kabelsteckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiger Kabelsteckverbinder ist bereits durch ein Produkt der Firma Vaudeha-Elektro GmbH bekannt, bei dessen Kontaktelementen jeweils der Schneidklemmkontakt, der als Lötfahne ausgebildete Leiterplattenkontakt und das als Gabelfeder ausgeführte Steckkontaktteil in einer Ebene liegen (Figur 3).
  • Bei diesem Kabelsteckverbinder sind zwar die Kontaktelemente als einfache Stanzteile kostengünstig herstellbar, die Montage ist jedoch sehr aufwendig, weil die Leiterplattenanschlüsse gelötet und die Kabeladern durch zusätzlich erforderliche Einrichtungen, wie z.B. Stege eines aufzudrükkenden Deckelteils, in die Schlitze der Schneidklemmkontakte eingepreßt werden müssen. Insbesondere bei Massenprodukten wie Steckverbindern sind die mit einem solch hohen Herstellungsaufwand verbundenen Kosten in der Regel nicht tragbar.
  • Der bekannte Kabelsteckverbinder ist darüberhinaus nur mit einer Leiterplatte realisierbar, weil die Kontaktelemente daran durch das Anlöten der Lötfahnen zugleich mechanisch befestigt sind. Für die häufigen Anwendungsfälle, in denen keine elektrische Schaltung benötigt wird, muß bei diesem Kabelsteckverbinder trotzdem eine Leiterplatte oder ein ähnliches Teil vorgesehen werden, an dem die Kontaktelemente befestigbar sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen mehrpoligen Kabelsteckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß auf möglichst einfache und kostengünstige Weise ein geringer Herstellungsaufwand erreicht und die Fixierung der Kontaktelemente unabhängig vom Vorhandensein der Leiterplatte ist.
  • Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
    Zur Montage des Kabelsteckverbinders ist es dadurch lediglich erforderlich, die Endteile der Kabeladern in die Sacklöcher einzustecken und die Kontaktelemente mit dem Schneidklemmkontakt quer zur Steckrichtung in die angepaßten Ausnehmungen des Kontaktträgerteils einzuschieben, wobei automatisch die Kabeladern zur Kontaktierung in die Schlitze der Schneidklemmkontakte eingedrückt und zugleich der gabelfederartige Leiterplattenkontakt die zugehörige Anschlußstelle auf der Leiterplatte kontaktiert. Die federnden Laschen der Leiterplattenkontakte umfassen dabei die dazwischen liegende Leiterplatte und bewirken somit zusätzlich und ohne Mehraufwand deren Halterung.
    Wenn bei dem erfindungsgemäßen Kabelsteckverbinder im Einzelfall keine elektrische Schaltung und damit auch keine Leiterplatte benötigt wird, so kann diese einfach entfallen, weil die Kontaktelemente im Kontaktträgerteil gehalten sind. Die Kontaktelemente sind somit universell verwendbar für Kabelsteckverbinder mit und ohne Leiterplatte.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen mehrpoligen Kabelsteckverbinders sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine Ausführung des Kontaktelements gemäß Anspruch 2 ermöglicht die Herstellung als einstückiges Stanz-Biegeteil mit minimalen Fertigungskosten.
  • Die bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 3 vorgesehenen Vorsprünge verpressen sich beim Eindrücken der Schneidklemmkontakte in die zugehörigen Ausnehmungen mit dem Kunststoff des Kontaktträgerteils und gewährleisten so ohne Mehraufwand einen dauerhaft festen Sitz der Kontaktelemente.
  • Das mit den Kontaktelementen bestückte Kontaktträgerteil kann entweder in ein vorgefertigtes Gehäuse eingesetzt oder umspritzt werden. Im letzteren Fall ist es wichtig, daß die Spritzgußmasse nicht über die Sacklöcher und die Ausnehmungen in die Kontaktkammern eindringen kann. Dies ist auf vorteilhaft einfache Weise durch jeweils eine Dichtlippe gemäß Anspruch 4 erreicht, die beim Herstellen des Kontaktträgers im selben Arbeitsgang z.B. an der Bodenfläche im Eingangsbereich jeder Ausnehmung in Querrichtung angeformt ist.
  • An die einstückigen Kontaktelemente können elektrische Schaltungen nur parallel angeschlossen werden. Sollen im Einzelfall elektrische Bauteile auch in den Leitungszug zwischen Kabelader und zugehörigem Steckkontaktteil (Serienschaltung) eingeschaltet werden, so ist dies mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5 auf einfache Weise mit den gleichen Kontaktelementen dadurch möglich, daß der Steckkontaktteil einerseits sowie der Schneidklemm- und der mit ihm verbundene Leiterplattenkontakt andererseits als zwei getrennte Teile hergestellt und der Steckkontaktteil am Lötstützpunkt angelötet und damit zugleich mechanisch befestigt wird. Somit können praktisch ohne zusätzliche Kosten unterschiedliche Schaltungskonfigurationen eingesetzt werden.
    Bei dem bekannten Kabelsteckverbinder ist dagegen eine vergleichbare Möglichkeit nicht gegeben, weil das Steckkontaktteil wegen des vorgegebenen Polbildes und Steckergehäuses am jetzigen Ort verbleiben muß. Nach seiner Trennung von den beiden anderen Anschlüssen wäre daher mit vertretbaren Mitteln weder eine Befestigung (fliegendes Teil) noch die Einfügung einer Schaltung oder auch nur eines Bauelementes möglich.
  • Bei der bekannten Ausführung eines Kabelsteckverbinders ist das steckseitige Deckelteil mit dem Kunststoffgehäuse einstückig. Bei ungleichen Kontaktformen (bei Steckverbindern für Kabel mit Schutzleiter ist z.B. der Kontakt für den Schutzleiteranschluß aus Sicherheitsgründen anders ausgebildet als die übrigen Kontakte) ist damit nur eine einzige Kabelabgangsrichtung möglich. Durch die Ausbildung des Deckels als separates Teil (Anspruch 6) sind Gehäuse und Deckel gegeneinander verdrehbar und daher mehr (z.B. bei quadratischem Deckelteil vier um jeweils 90° zueinander versetzte) Kabelabgangsrichtungen wählbar. Der Kabelsteckverbinder ist damit noch besser an die Bedürfnisse des Einzelfalles anpaßbar.
  • Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 noch näher erläutert. Dabei stellt Figur 1 einen Längsschnitt durch den Kabelsteckverbinder und Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktelementes dar.
  • Der mehrpolige als Winkelstecker ausgebildete Kabelsteckverbinder 1 weist ein durch Umspritzen gebildetes Kunststoffgehäuse 2 mit einem Kabeleinführungsstutzen 3 zur Aufnahme eines Kabels 4 mit vier jeweils durch einen Isoliermantel 5 geschützten Kabeladern 6 und einen im Querschnitt quadratischen Kontaktbereich 7 auf, der steckseitig durch ein Deckelteil 8 verschlossen ist. Im Kontaktbereich 7 des Kunststoffgehäuses 2 ist ein Kontaktträgerteil 9 aus Isoliermaterial mit einem zentralen Rohrstutzen 10 angeordnet. Zur Halterung des Deckelteils 8 weist dieses ein rohrförmiges Zentralstück 11 auf, das den Rohrstutzen 10 umfaßt und in montiertem Zustand mit einem ringförmigen Rastwulst 12 in eine angepaßte ringförmige Rastnut 13 des Rohrstutzens 10 eingreift.
  • Im anschlußseitigen Bereich des Kontaktträgerteils 9 sind zur Aufnahme der nicht abisolierten Endteile 14 der Kabeladern 6 Sacklöcher 15 angebracht, die in Querrichtung von schlitzförmigen Ausnehmungen 16 des Kontaktträgerteils 9 durchsetzt sind. Im Kontaktbereich 7 des Kunststoffgehäuses 2 ist weiterhin eine mit Leiterbahnen versehene und mit nicht dargestellten elektrischen sowie elektrooptischen Bauteilen bestückte Leiterplatte 17 vorgesehen, die von dem Rohrstutzen 10 des Kontaktträgerteils 9 durchsetzt wird und auf der Stirnfläche des Zentralstücks 11 aufliegt.
  • Die Kontaktelemente 18, 18' sind Stanzbiegeteile. Entsprechend ihrem Einsatzzweck sind zwei Kontaktelemente 18 einstückig (sie sind nur für den parallelen Anschluß von Schaltungen bzw. Schaltungsbauteilen geeignet) ausgeführt. Mit einem Basisabschnitt 19, von dem ein zwei durch einen Schlitz 20 getrennte Schenkel 21 aufweisender Schneidklemmkontakt 22 und ein aus zwei Laschen 23, 24 bestehender gabelfederartiger Leiterplattenkontakt 25 etwa senkrecht abragen und an den sich, senkrecht zu den Kontakten 22, 25 und dazu seitlich versetzt, in der Ebene des Basisabschnitts 19 eine Gabelfederbuchse 26 zum Einstecken eines Steckerstiftes eines nicht dargestellten Gerätesteckverbinders durch Ausnehmungen 8'des Deckelteils 8 anschließt.
    Dabei ist die Lasche 23 in vorteilhafter Weise aus der Lasche 24 gestanzt und herausgedrückt.
  • Bei den anderen zwei Kontaktelementen 18' sind jeweils die Gabelfederbuchse 26' einerseits sowie der Schneidklemmkontakt 22 und der damit über einen Teil des Basisabschnitts 19 verbundene Leiterplattenkontakt 25 andererseits getrennte Teile, zwischen die Schaltungen bzw. Schaltungsbauteile in Serie einfügbar sind. Die Trennung erfolgt zweckmäßig in einem Arbeitsgang beim Stanzen, wobei in vorteilhafter Weise die gleichen Teile verwendbar sind wie für die einstückigen Kontaktelemente.
  • Bei der Montage werden zunächst die Endteile 14 der Kabeladern 6 in die zugehörigen Sacklöcher 15 eingeführt und anschließend die Schneidklemmkontakte 22 in die Ausnehmungen 16 eingedrückt. Dabei durchtrennen die Schneidklemmkontakte 22 den Isoliermantel 5 der Kabeladern 6 und kontaktieren diese. Rippen 27 an den Seitenkanten der Schenkel 21 verpressen sich dabei mit den Seitenwänden der Ausnehmungen 16 und bewirken so auf äußerst einfache Weise einen dauerhaft festen Sitz der Kontaktelemente 18 bzw. der Schneidklemm- und Leiterplattenkontakte 22, 25 der Kontaktelemente 18'. Zugleich werden bei diesem Einsteckvorgang die Leiterplattenkontakte 25 positioniert. Die Laschen 23, 24 umfassen dabei die zugehörigen Randabschnitte der Leiterplatte 17, halten diese in ihrer Lage und geben einen sicheren Kontakt mit den dafür bestimmten Pads.
    Eine Dichtlippe 28 an jeder Eingangsöffnung der Ausnehmungen 16 stellt sicher, daß beim Umspritzvorgang keine Spritzmasse über das Sackloch in die Kontaktkammern 29 eindringen kann.
  • Bei den montierten einstückigen Kontaktelementen 18 ist die Gabelfederbuchse 26 exakt an der dem jeweiligen genormten Polbild entsprechend richtigen Stelle in Steckrichtung angeordnet. Für getrennte Gabelfederbuchsen 26' sind auf der Leiterplatte 17 an diesen Stellen Lötstützpunkte vorgesehen, an denen sie durch Einlöten ihres Halses 30 zugleich elektrisch kontaktiert und mechanisch befestigt werden können.
  • Bei Ausführungen mit einstückigen Kontaktelementen ist der erfindungsgemäße mehrpolige Kabelsteckverbinder auch ohne Leiterplatte verwendbar, da die Gabelfederbuchsen 26 wie die gesamten Kontaktelemente 18 am Kontaktträgerteil angeordnet sind.
  • Durch die zweiteilige Ausführung von Deckelteil 8 und Kunststoffgehäuse 2 ist es trotz festliegendem, z.B. genormtem Polbild der Kontakte möglich, lediglich durch gegenseitiges Verdrehen um 90° vier verschiedene Kabelabgangsrichtungen zu wählen und diese somit den Gegebenheiten des Einzelfalles optimal anzupassen.
  • Eine das Kunststoffgehäuse 2 und den Rohrstutzen 10 sowie das Deckelteil 8 durchsetzende Zentraleschraube 31 ermöglicht eine feste Verbindung mit dem Gerätesteckverbinder.

Claims (6)

  1. Mehrpoliger Kabelsteckverbinder mit einer in einem Kunststoffgehäuse angeordneten, mit Bauelementen beschalteten Leiterplatte (bei Bedarf) und einstückigen Kontaktelementen, die jeweils einen Schneidklemmkontakt zur leitenden Verbindung mit einer isolierten Kabelader, einen Leiterplattenkontakt sowie ein in Steckrichtung verlaufendes Steckkontaktteil zur Verbindung mit einem eine Ausnehmung in einem Deckelteil durchsetzenden Gegensteckkontaktteil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kontaktträgerteil (9) aus Isolierstoff je ein in Steckrichtung verlaufendes Sackloch (15) zur Aufnahme des Endteils (14) jeder Kabelader (6) vorgesehen ist, daß der Schneidklemmkontakt (22) und der durch zwei Laschen (23, 24) gabelfederartig ausgebildete Leiterplattenkontakt (25) quer zur Steckrichtung angeordnet sind und das Kontaktträgerteil (9) eine angepaßte Ausnehmung (16) zur Aufnahme des Schneidklemmkontaktes (22) aufweist.
  2. Kabelsteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Lasche (23) des gabelfederartigen Leiterplattenkontakts (25) aus der anderen Lasche (24) herausgedrückt ist.
  3. Kabelsteckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten der Schenkel (21) der Schneidklemmkontakte (22) Vorsprünge (27) aufweisen und der Abstand der Vorsprünge (27) der beiden Schenkel (21) voneinander jeweils größer ist als die lichte Weite der Ausnehmungen (16).
  4. Kabelsteckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (16) im Einführungsabschnitt eine am Schneidklemmkontakt (22) anliegende Dichtlippe (28) aufweist.
  5. Kabelsteckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckkontaktteil (26, 26') zum Leiterplattenkontakt (25) und dem damit verbundenen Schneidklemmkontakt (22) seitlich versetzt angeordnet ist und die Leiterplatte (17) etwa in Verlängerung des Halses (30) des Steckkontaktteils (26, 26') einen Lötstützpunkt aufweist.
  6. Kabelsteckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (8) als ein vom Kunststoffgehäuse (2) getrenntes Teil ausgebildet ist.
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JP (1) JPH0831343B2 (de)
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