EP0908967A2

EP0908967A2 - Electrical connector for flat cables

Info

Publication number: EP0908967A2
Application number: EP98117616A
Authority: EP
Inventors: Dieter Hölzle
Original assignee: Dieter Holzle Technik-Projekte GmbH; Dieter Hoelze Technik Projekte GmbH
Current assignee: Dieter Holzle Technik-Projekte GmbH; Dieter Hoelze Technik Projekte GmbH
Priority date: 1997-10-10
Filing date: 1998-09-17
Publication date: 1999-04-14
Anticipated expiration: 2018-09-17
Also published as: DE19744754C1; US5971794A; ES2219819T3; EP0908967B1; EP0908967A3

Abstract

Bei einem Steckverbinder mit Schneidklemmen, die in ihren jeweils zugeordneten Leiterendabschnitt beidseitig eingreifen und in Ausnehmungen des gegenüberliegenden Steckerteils eintauchen, weisen diese Ausnehmungen (11) des ersten Steckerteils (10) jeweils einen Einsatz auf, der gewährleistet, daß die beiden Schenkel (41,42) jeder Schneidklemme (40) geführt und gegen Verspreizen gesichert sind. Insbesondere kann dieser Einsatz als ringförmig geschlossenes oder topfförmiges Metallgehäuse (50) ausgebildet sein. Mit der Sicherung der beiden Schenkel der Schneidklemmen durch den Einsatz wird der Anwendungsbereich solcher Steckverbinder auch in solche Bereiche hin ausgedehnt, bei denen mechanische und thermische Beanspruchungen ohne ausreichende zusätzliche Vorkehrungen unter Umständen zu einem Nachlassen der Klemmwirkung und dadurch bedingten Funktionsausfällen des zugeordneten Leiters führen könnten. <IMAGE>In the case of a connector with insulation displacement terminals, which engage in their respectively assigned conductor end section and which dip into recesses in the opposite plug part, these recesses (11) of the first plug part (10) each have an insert which ensures that the two legs (41, 42 ) each insulation displacement clamp (40) are guided and secured against spreading. In particular, this insert can be designed as an annularly closed or pot-shaped metal housing (50). With the securing of the two legs of the insulation displacement clamps through the use, the area of application of such plug connectors is also extended into areas in which mechanical and thermal stresses could possibly lead to a decrease in the clamping effect and the resulting functional failures of the assigned conductor without sufficient additional precautions. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a connector according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Steckverbinder ist beispielsweise aus der EP 0 251 755 A2 bekannt. Zusätzlich zu den beiden Steckerteilen besitzt dieser vorbekannte Steckverbinder noch ein Zwischenteil, das zur Fixierung der Leiterendabschnitte im ersten Steckerteil dient.Such a connector is, for example, from EP 0 251 755 A2 known. In addition to the two connector parts this known connector still an intermediate part, which for Fixing the conductor end sections in the first connector part is used.

Die im ersten Steckerteil vorgesehenen, in Reihen a...d gegeneinander versetzten Ausnehmungen sind zur Aufnahme der Schneiden der Schneidklemmen des zweiten Steckerteils vorgesehen in dem Sinne, daß sie den notwendigen Aufnahmeraum schaffen, in den die Schneidklemmen eintauchen können, wenn sie ihre Funktion, die Abisolierung ihres zugeordneten Leiterendabschnittes, beim Zusammenfügen der Steckerteile erfüllen. Eine weitergehende Funktionszuweisung für diese Ausnehmungen ist der genannten Druckschrift nicht entnehmbar.The provided in the first connector part, in rows a ... d against each other Staggered recesses are for receiving the cutting edges Insulation displacement connectors of the second connector part provided in the sense that they create the necessary receiving space in which the insulation displacement clamps can immerse themselves in their function, stripping their assigned conductor end section, when joining the Meet connector parts. A further function assignment for these recesses cannot be found in the cited document.

Weitere gattungsgemäße Steckverbinder weisen ebenfalls armähnliche Schneidklemmen auf, wobei auf die Funktion der Wandungen der Ausnehmungen zur Führung (US 4,701,139) oder Abstützung (DE-23 55 774 C2) der Schneidklemmen hingewiesen wird.Other generic connectors also have arm-like Insulation displacement clamps, with the function of the walls of the recesses for guidance (US 4,701,139) or support (DE-23 55 774 C2) of the insulation displacement terminals.

Nachteilig an diesen und der Vielzahl von weiteren bekannt gewordenen Lösungen zur Konstruktion von Steckverbindern der genannten Art ist, daß die Schneidklemmen infolge der relativ miniaturisierten Ausführung unter Umständen in ihrer Klemmkraft nachlassen können, insbesondere wenn durch Temperaturwechsel, mechanische Beanspruchung wie z.B. Vibrationen die geringen Materialquerschnitte im Bereich der beiden Gabeln der Schneidklemmen über längere Zeiten beansprucht werden, wie dies beispielsweise bei der Verwendung solcher Steckverbinder im KFZ-Bereich der Fall ist. Derartige Ermüdungserscheinungen insbesondere in Bereichen starker Temperaturschwankungen und mechanischer Beanspruchungen können dann im ungünstigsten Fall dazu führen, daß die Kontaktierung sich verschlechtert, mit der Folge einer Verringerung der Kontaktquerschnitte mit den daraus entstehenden Problemen oder gar mit der Folge der vollständigen Kontaktunterbrechung, was dann beispielsweise im KFZ-Bereich zu erheblichen Störungen der Funktion der elektrischen oder elektronischen Bauteile des Kraftfahrzeuges führen kann.Disadvantages of these and the multitude of others are known solutions for the construction of connectors of the named Kind is that the insulation displacement clamps due to the relative miniaturized version under certain circumstances in its clamping force can decrease, especially if due to temperature changes, mechanical stress such as Vibrations the minor Material cross sections in the area of the two forks of the insulation displacement clamps be used for longer periods, such as at the use of such connectors in the automotive sector is the case. Such signs of fatigue, especially in severe areas Temperature fluctuations and mechanical stress can then in the worst case lead to the contact itself deteriorated, with the result of a reduction in the contact cross-sections with the resulting problems or even with the Follow the complete interruption of contact, for example what in the automotive sector to significant disruption of the function of the lead electrical or electronic components of the motor vehicle can.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den gattungsgemäßen Steckverbinder so zu verbessern, daß derartige Veränderungen im Kontaktierverhalten der Schneidklemmen und die damit verbundenen Funktionsverschlechterungen bzw. Funktionsausfälle zuverlässig verhindert werden.It is therefore an object of the invention, the generic connector to improve so that such changes in contacting behavior the insulation displacement terminals and the associated deterioration in function or functional failures reliably be prevented.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is according to the characterizing part of claim 1 solved.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht folglich darin, die Ausnehmungen innerhalb des in der Regel aus Kunststoff gefertigten Steckerteils so weiterzubilden, daß ein Metallgehäuse als Einsatz mit ausreichender Härte eingesetzt wird, der verhindert, daß sich die beiden Schenkel der gabelartigen Schneidklemmen durch die erwähnten thermischen oder mechanischen Beanspruchungen öffnen können, eine Maßnahme, die konstruktiv einfach umzusetzen ist und den Anwendungsbereich solcher gattungsgemäßer Steckverbinder auch in thermisch und mechanisch hoch belasteten Arbeitsumgebungen ermöglicht.The basic idea of the invention is therefore the recesses within the usually made of plastic Develop plug part so that a metal housing as an insert is used with sufficient hardness that prevents the two legs of the fork-like insulation displacement clamps through the open the thermal or mechanical loads mentioned can, a measure that is easy to implement constructively and the scope of such generic connectors also in working environments subject to high thermal and mechanical loads.

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung dieses Lösungsprinzips sieht vor, daß das Metallgehäuse ringförmig geschlossen oder topfförmig ausgebildet ist, was die erforderliche Stabilität gewährleistet, andererseits aber auch weiterhin ermöglicht, daß das Metallgehäuse, das jede Ausnehmung umgibt und damit jedem einzelnen Schneidklemmkontakt zugeordnet ist, beispielsweise nach Art einer Anschlußfahne abschnittweise auf der Außenseite des ersten Steckerteils herausgeführt ist, wodurch sich zusätzliche Kontaktierungs- und Schaltmöglichkeiten auf einfache Weise ergeben. A first advantageous embodiment of this solution principle sees before that the metal housing closed in a ring or pot-shaped is trained, which ensures the required stability, on the other hand, it still allows the metal housing, that surrounds every recess and therefore every single insulation displacement contact is assigned, for example in the manner of a connecting lug led out in sections on the outside of the first connector part is, which creates additional contacting and switching options result in a simple way.

Entsprechend der Verlängerung des Metallgehäuses zur Außenseite des ersten Steckerteils hin ist auch eine entsprechende beispielsweise nasenartige Verlängerung des Einsatzes nach unten, d.h. zu den eingeführten Leitern möglich, wo diese Fortführungen dann als Zugentlastung dienen und die Zuverlässigkeit und Standzeiten solcher Steckverbinder weiterhin verbessert.Corresponding to the extension of the metal housing to the outside of the first connector part is also a corresponding example nose-like extension of the insert downwards, i.e. to the introduced Ladders possible where these continuations then serve as strain relief serve and the reliability and service life of such Connector further improved.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steckverbinders wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:

Figur 1:: Eine perspektivische Gesamtdarstellung des Steckverbinders,
Figur 2:: eine Aufsicht auf den Steckverbinder gemäß Figur 1,
Figur 3:: einen Schnitt in der Ebene A-A durch den Steckverbinder in Figur 2,
Figur 4:: eine Darstellung des Details X1 in Figur 3,
Figur 5:: einen Schnitt in der Ebene B-B des Steckverbinders in Figur 2,
Figur 6:: Darstellung des Details X2 aus Figur 5,
Figur 7:: eine perspektivische Ansicht einer Variante des Steckverbinders nach Figur 1,
Figur 8:: einen Schnitt durch den Steckverbinder der Figur 7 in der Ebene der Anschlußfahnen 51,
Figur 9:: eine Darstellung des Details X3 aus Figur 8, und
Figur 10:: Ansicht- und Schnittdarstellungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Metallgehäuses 50.

A preferred embodiment of the connector according to the invention will now be explained in more detail with reference to drawings, in which:

Figure 1:: An overall perspective view of the connector,
Figure 2:: 2 shows a top view of the connector according to FIG. 1,
Figure 3:: 3 shows a section in plane AA through the plug connector in FIG. 2,
Figure 4:: a representation of the detail X1 in Figure 3,
Figure 5:: 2 shows a section in the plane BB of the connector in FIG. 2,
Figure 6:: Representation of the detail X2 from FIG. 5,
Figure 7:: 2 shows a perspective view of a variant of the connector according to FIG. 1,
Figure 8:: 7 shows a section through the plug connector of FIG. 7 in the plane of the connecting lugs 51,
Figure 9:: a representation of the detail X3 from Figure 8, and
Figure 10:: View and sectional views of the preferred embodiment of the metal housing 50.

Die Figuren 1 bis 6 und Figur 10 sind Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Steckverbinders. Wie üblich besteht ein derartiger Steckverbinder (Figur 1) aus einem ersten Steckerteil 10, auf dem das Ende eines Flachbandkabels F eingelegt ist, mit insgesamt N-Leitern 30.Figures 1 to 6 and Figure 10 are illustrations of a first Embodiment of the connector according to the invention. How Such a connector (Figure 1) usually consists of a first connector part 10, on which the end of a ribbon cable F is inserted, with a total of N conductors 30.

Das Gegenstück bildet ein zweites Steckerteil 20, das in der dargestellten Position über geeignete Rastungen, Nasen oder ähnliche Formschlußelemente mit dem ersten Steckerteil 10 verrastet ist, so daß die beiden Steckerteile 10 und 20 das Flachbandkabel F sicher zwischen sich einschließen.The counterpart forms a second connector part 20, which is shown in the Position via suitable catches, lugs or the like Form-locking elements with the first plug part 10 is locked, so that the two connector parts 10 and 20 secure the ribbon cable F. enclose between themselves.

Im ersten Steckerteil 10 sind Ausnehmungen 11 eingebracht, in die jeweils eine Schneidklemme 40 (Figur 4) des zweiten Steckerteils 20 eintaucht, die in an sich bekannter Weise an ihrem Schneidende gabelförmig ausgebildet ist, den Isoliermantel der Leiter 30 durchschneidet und somit die Kontaktierung mit ihrem zugeordneten Leiter herstellt. Diese Schneidklemmen 40 und ihre zugehörigen Ausnehmungen 11 sind in zwei Reihen gegeneinander versetzt angeordnet. Das rückwärtige Ende der Schneidklemmen ist mit (nicht dargestellten) Steckerpins oder Buchsen im zweiten Steckerteil 20 verbunden, das dann dementsprechend mit einem komplementär passenden Bauteil (Buchse oder Pin) verbindbar ist. Die beiden Steckerteile 10 und 20 bestehen in an sich bekannter Weise aus Kunststoff und brauchen in ihrem Detailaufbau nicht näher erläutert zu werden.Recesses 11 are made in the first plug part 10, into which one insulation displacement terminal 40 (FIG. 4) of the second plug part 20 in each case dips in a manner known per se at its cutting end is fork-shaped, cuts through the insulating jacket of the conductor 30 and thus the contact with their assigned conductor manufactures. These insulation displacement terminals 40 and their associated recesses 11 are staggered in two rows. The back The end of the insulation displacement clamps is (not shown) Plug pins or sockets connected in the second connector part 20, the then accordingly with a complementary fitting component (Socket or pin) is connectable. The two connector parts 10 and 20 consist of plastic in a manner known per se and need in their detailed structure will not be explained in more detail.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß in die Ausnehmungen 11 hülsen- oder topfähnliche Metallgehäuse 50 eingesetzt sind, deren Innenkontur so bemessen ist, daß die beiden Schenkel 41,42 jeder Schneidklemme 40 seitlich geführt und gegen Verspreizen gesichert sind. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines solchen Metallgehäuses 50 ist den verschiedenen Ansichten und Schnitten der Figur 10 entnehmbar: According to the invention, it is now provided that in the recesses 11 sleeve or pot-like metal housing 50 are used, the Inner contour is dimensioned so that the two legs 41, 42 each Insulation clamp 40 guided laterally and secured against spreading are. A preferred embodiment of such a metal housing 50 is the various views and sections of FIG. 10 removable:

Es handelt sich hierbei um ein topfförmiges Gehäuse mit Seitenwänden und einem Boden, dessen Innenquerschnitt eine maximale lichte Weite L und eine maximale lichte Breite B aufweist, die mit den nach innen zeigenden vier Eckbereichen verjüngt sind, so daß sich der dargestellte, kreuzähnliche Innenquerschnitt ergibt.It is a pot-shaped housing with side walls and a floor, the inner cross section of which has a maximum clear width L and has a maximum clear width B that with the inside four corner areas are tapered, so that the shown cross-like inner cross section results.

Die maximale lichte Weite L entspricht dabei im wesentlichen dem Außenmaß der beiden Schenkel 41 und 42, so daß durch die starre Struktur des Metallgehäuses 50 ein Auseinanderspreizen der Schenkel 41,42 auch unter den angesprochenen mechanischen oder thermischen Belastungen ausgeschlossen ist. Die (hier aus drei Adern bestehenden) Leiter 30 mit ihrem Isoliermantel 31 bleiben daher auch unter diesen Umständen sicher von den Schneidklemmen 40 in ihrer Position gehalten und die Kontaktierung ist sichergestellt.The maximum clear width L corresponds essentially to that External dimension of the two legs 41 and 42, so that by the rigid Structure of the metal housing 50 spreading the legs apart 41,42 also under the mechanical or thermal mentioned Is excluded. The (here from three veins existing) conductor 30 with their insulating jacket 31 therefore remain under these circumstances safely from the insulation piercing clamps 40 in their Position held and contacting is ensured.

Das erfindungsgemäße Konzept läßt sich vorteilhaft erweitern, wie beispielsweise anhand des in den Figuren 7 bis 9 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Steckverbinders gezeigt wird:The concept according to the invention can advantageously be expanded, such as for example using the one shown in FIGS. 7 to 9 second embodiment of the connector is shown:

Der in Figur 7 dargestellte Steckverbinder unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Steckverbinder lediglich dadurch, daß zwei Reihen von Anschlußfahnen 51, entsprechend der Gesamtzahl N von Leitern 30 aus dem ersten Steckerteil herausragen (beim dargestellten Ausführungsbeispiel 12 + 13 Anschlußfahnen 51 entsprechend 25 Leitungen 30).The connector shown in Figure 7 differs from the connector shown in Figure 1 only in that two rows of terminal lugs 51, corresponding to the total number N of Project conductors 30 from the first connector part (in the shown Embodiment 12 + 13 terminal lugs 51 corresponding to 25 Lines 30).

Diese Anschlußfahnen 51 sind Teil eines modifizierten Metallgehäuses 50' , wie dies insbesondere in Figur 9 dargestellt ist. Es handelt sich hierbei um ein ringförmig geschlossenes Metallgehäuse mit einem Innenquerschnitt beispielsweise in der in Figur 10 dargestellten Form, jedoch ohne Bodenabschnitt. Stattdessen ist ein Teil der Seitenwandung durch das Kunststoffmaterial des ersten Steckerteils 10 hindurchgeführt und bildet in seinem nach außen zeigenden Teil die N Anschlußfahnen 51, die somit auf dem gleichen Potential liegen wie ihr zugeordneter Leiter 30. Diese Anschlußfahnen können somit beispielsweise für Prüf- oder Kontrollzwecke benutzt werden, beispielsweise durch Verbindung mit entsprechenden Einzel-Kontaktsteckern an individuell ausgewählten Leitern 30.These terminal lugs 51 are part of a modified metal housing 50 ', as shown in particular in FIG. 9. It deals is a ring-shaped closed metal housing with a Internal cross section, for example, in that shown in Figure 10 Shape, but without a bottom section. Instead, part of it Side wall through the plastic material of the first connector part 10 passed through and forms in its outward-facing part the N terminal lugs 51, which are therefore at the same potential like their assigned conductor 30. These connecting lugs can thus for example, used for testing or control purposes, for example by connection with corresponding single contact plugs on individually selected conductors 30.

Bei der in Figur 4 dargestellten weiteren Variante ist vorgesehen, daß an der den Leitern zugewandten Unterseite des Metallgehäuses 50 ein Vorsprung oder eine Ausformung 55 vorgesehen ist, die in den Isoliermantel des zugeordneten Leiters einschneidet.In the further variant shown in FIG. 4, that on the underside of the metal housing 50 facing the conductors a projection or formation 55 is provided, which in the Cuts the insulating jacket of the assigned conductor.

Zur Zugentlastung kann diese Ausformung insbesondere als Nase ausgebildet sein, die entgegen der Zugbeanspruchung der Leiter (30) abgewinkelt ist.For strain relief, this shape can be designed in particular as a nose against the tensile stress on the ladder (30) is angled.

Claims

Connectors, in particular for ribbon cables, consisting of a plurality of insulated conductor end sections, which are inserted and positioned in a first plug part, and with a second plug part, in which contact elements such as plug pins or sockets are connected to insulation-piercing terminals, the connection of which two connector parts engage the edges of the blades on both sides in their respectively associated conductor end portion and so establish the connection between conductors and contact elements, the cutting edges of the blades of the second plug part immersed in recesses of the first plug part, characterized in that the recesses (11) of the first plug part (10) each have an insert which is designed as a metal housing and the inner contour of which is dimensioned such that the two legs (41, 42) of each insulation displacement clamp (40) are guided laterally and secured against spreading.

Connector according to claim 1, characterized in that the Metal housing (50) closed in a ring or pot-shaped is.

Connector according to claim 2, characterized in that the Metal housing (50) an integrally molded connecting lug (51) has, which on the opposite of the recess (11) Side of the first connector part (10) is led out.

Connector according to claim 1, characterized in that the Insert has a projection or a shape (55), the one or at least sections from that assigned to the conductors Underside of the first connector part (10) protrudes and at least cuts into the insulating jacket (31) of the conductor (30).

Connector according to claim 4, characterized in that on Use against the tensile stress on the ladder (30) angled nose molded or formed as a strain relief is.