EP1294053A2 - Elektrisches Anschlusselement sowie Gehäuse zur Aufnahme eines derartigen Anschlusselementes - Google Patents

Elektrisches Anschlusselement sowie Gehäuse zur Aufnahme eines derartigen Anschlusselementes Download PDF

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EP1294053A2
EP1294053A2 EP02017824A EP02017824A EP1294053A2 EP 1294053 A2 EP1294053 A2 EP 1294053A2 EP 02017824 A EP02017824 A EP 02017824A EP 02017824 A EP02017824 A EP 02017824A EP 1294053 A2 EP1294053 A2 EP 1294053A2
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EP
European Patent Office
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sleeve
housing
electrical connection
wedge
connection element
Prior art date
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EP02017824A
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English (en)
French (fr)
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EP1294053B1 (de
EP1294053A3 (de
Inventor
Albert Ferderer
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Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting AG and Co KG
Harting Electric GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1294053A2 publication Critical patent/EP1294053A2/de
Publication of EP1294053A3 publication Critical patent/EP1294053A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5083—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using a wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5016—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using a cone

Definitions

  • the invention relates to an electrical connection element, in particular an in an insulating housing, arranged as a pin contact or socket contact trained connecting element with a plug side and a Connection end for contacting a stranded wire, as well as a housing for receiving such a connection element.
  • connection elements are required to make an electrical connection between an electrical conductor with a plurality of strands and a connection end of an electrical contact pin or a contact socket manufacture, but no special tools required is.
  • connection principles There are a number for connecting electrical conductors to a contact element of connection principles known in the art, such as by means of soldering, via Screw connections, through cage clamp connection or also through crimp connections.
  • connection principles such as soldering in industrial connection technology constantly due to the effort is pushed back that screw connections as well as cage clamp spring connections have a relatively large space requirement, and crimp connections each require special tools.
  • the invention is therefore based on the object of a connecting element the kind mentioned at the outset in such a way that a connection technology between an electrical conductor and a connection element is realized, the at least comparable contacting data, such as contact resistance and has gas-tight connection points, such as one with a crimp connection, but without the special Tool of the crimping tool.
  • connection end is similar to a saw tooth has a shaped contour, being perpendicular to the direction of insertion Pointing flanks are provided that a resilient on the connection end Sleeve is pushed on that the sleeve by means of a wedge element is expanded, and that in the space between the connection end and the strands of the stranded conductor inserted up to a stop, after removing the wedge element, with a radially acting force are pressed into the sawtooth-like contour by the resilient sleeve.
  • connection end has a sawtooth-like contour, perpendicular to the direction of insertion Flanks pointing to the connection end are provided a resilient sleeve is slid onto the sleeve with two at 90 ° to each other axially extending slots is provided, segments are formed, which extend to a rear end, and wherein hook-shaped on the parts of the segments pointing into the interior of the sleeve Formations are formed by means of which the sleeve on the Connection end is held.
  • Another object of the invention is a housing for receiving an electrical connection element so that it is simple can be produced and the connection elements are held securely therein.
  • the housing is made in two parts is and from a plug-side housing part and a connection-side Housing part consists, with recesses within the housing part Recording the pin contact are provided.
  • a connecting element designed as a pin or socket contact with a serrated connection end is provided, which of a resilient Sleeve is included.
  • One inserted between the connection end and the sleeve electrical conductor with a large number of strands is applied by the Spring force of the sleeve permanently on the tips of the sawtooth-like Contour of the connection end pressed so that a vibration-proof, with almost the same strength and contact reliability Connection between a contact element and the electrical conductor is achieved as with a crimp connection, but with a special one Crimping tool is required for assembly.
  • connection cross section of the electrical conductors for the connection element according to the invention comprises a larger variation range than is possible with a crimp connection. Due to the small size, an increased number of contacts can be accommodated in the same space in a plug housing than is possible, for example, when using cage clamp springs.
  • the contacting process is advantageously designed such that the sleeve provided with a longitudinal slot has an enlarged diameter by means of a wedge element that can be inserted therein, so that an electrical conductor with a plurality of strands can be inserted between the connection end and the sleeve.
  • the resilient sleeve presses the strands onto the concentrically arranged teeth or into the interstices of the sawtooth-like connection area, so that a mechanical undercut is formed by the tooth tips, as a result of which the electrical conductor is pulled out or pulled out of the sleeve is hardly possible.
  • Another advantage is the optical signaling of already attached or not yet fixed electrical conductors in a plug housing comprising several connections: when all wedge elements protrude from the housing, the corresponding electrical conductors are also firmly connected to the contact pins or contact sockets. It can advantageously be provided that the wedge elements are contrasted in color with respect to the housing.
  • a connection element which is designed such that the contact pins or contact sockets with the sleeve can be inserted directly into an already known connector housing.
  • a variant with a rolled sleeve is provided, in which the lateral surfaces are arranged to overlap, the blade of a screwdriver, with which the diameter of the sleeve can be enlarged, being inserted into a wedge opening at one end of the sleeve.
  • the edge of the inner jacket surface slides along the overlapping jacket surface, so that the strands inside the sleeve do not reach the outside.
  • connection a similar, advantageously detachable is To achieve connection, similar to a crimping process, however is not solvable.
  • FIG. 1 An exploded perspective view of an individual connection element is shown in FIG. 1. If a large number of such connection elements are combined in an insulating housing, known plug connections are produced with a large number of connection contacts arranged in rows and columns.
  • the example shown is a connecting element designed as a pin contact 10, which is inserted into an insulating housing 1, which is again formed from two joined partial housings 2, 3.
  • a mating connector with corresponding socket contacts is provided in an equivalent manner, but is not shown here.
  • One part of the housing represents the plug-side housing part 2, with recesses 5, 6 for inserting the pin contact 10 with the sleeve 20, while in the second part, the connection-side housing part 3, a recess 31 for the funnel-shaped side of the sleeve and funnel-shaped slats 32 and an opening 33 for an electrical conductor are provided.
  • the two housing parts can be connected to one another and are arranged one behind the other such that the respective openings are aligned with one another.
  • the pin contact 10 is guided in an opening 5 which has an elongated guide through an annular projection 8.
  • the pin contact 10 is inserted up to its stop 16, a plate-shaped formation between the plug side 12 and the connection end 13, together with the sleeve 20 pushed onto the connection end into the recess 5, 6, the plug side 12 of the pin contact on the plug side of the housing part 2 protrudes again.
  • the round recess 6 on the inside of the housing is expanded by a rectangular opening 7, into which the side strips 22 of the sleeve 20 protrude when the connector is installed.
  • a raised ring contour 9, which is adapted to the two openings 6, 7, is provided, which ensures an increase in the air and creepage distances as well as a twist-proof assembly of the two housing parts 2, 3.
  • a wedge element 40 is provided, which in one variant is already connected to the housing part 3 by means of a thin material connection - a web 41 - during manufacture inside the housing part, which, as explained later, serves as a predetermined breaking point. In another variant, a separate wedge element is provided, which is only inserted into the housing part 3 during assembly.
  • a through opening is provided which has different individual openings with different functions.
  • the opening 33 is provided, which is followed by an opening formed by lamellae 32 and protrudes into an enlarged recess 31, which in turn is provided for receiving the sleeve 20 and the ring contour 9 of the housing part 2.
  • the wedge element 40 in a greatly enlarged illustration.
  • the wedge element essentially has two strip elements rotated by 90 ° with respect to one another, which consist of a wedge 42 with a wedge tip 43, and the staggered guide part 44.
  • a narrow, circumferential web 41 is shown, which in a one-piece variant, housing part 3 and wedge element are produced in one injection molding process, which holds the wedge element within the housing part 3.
  • a locking lug 46 is provided on the narrow sides of the guide part, by means of which the wedge element is held captively within the guide 35 of the housing part 3.
  • the narrow side of the wedge 42 facing the sleeve 20 has a bevel 47.
  • An angled end piece 45 is formed on the guide part 44, with which the wedge element can be pulled out or pushed in from the housing part 3, a groove 48 being provided for the use of a screwdriver on the outward-facing side of the end piece.
  • the functioning of the wedge element 40 is as follows: ready for assembly
  • the state of the connecting element is the wedge element in one of the design variants with a predetermined breaking point designed as a web 41 inside of the connection-side housing part 3 held.
  • the end piece closes 45 of the wedge element in one plane with the outer wall of the housing part 3 from.
  • the pin contact 10 is within the attached sleeve 20 of the assembled housing 1 inserted.
  • the wedge 42 between the wedge opening 24 of the sleeve 20 and expands it.
  • the side of the wedge 42 facing the sleeve is matched to the inside diameter of the sleeve 20, so that when the strands are inserted, none of the individual wires can be inserted between the opened side strips 22 on the sleeve.
  • the strands of an electrical conductor can simply be inserted into the annular cavity between the sawtooth contour 14 of the connection end 13 of the pin contact and the sleeve 20.
  • the wedge element 40 is removed from the housing part 3 by pulling on the angled end piece 45.
  • a simple tool e.g. B.
  • a separately manufactured wedge element 40 which differs as far as possible from the housing part 3, is merely inserted into the guide 35 and held captively by means of the locking lugs 46.
  • connection element consisting of the elements of the pin contact 10, the sleeve 20 and the wedge element 40, wherein also the purely "digital behavior" of the system becomes clear, which consists in that the wedge 42 with its wedge tip 43 either between the side strips 22 of the longitudinal slot 21 can be inserted and the sleeve expands or the spring-loaded sleeve returns to its original state as soon as the wedge tip reaches the wedge opening 24 of the sleeve.
  • 5a and 5b each show a single connection element in a sectional view through the assembled housing 1, consisting of the housing parts 2, 3. It can be seen how the pin contact 10 is guided with the sleeve 20 placed over it in the two housing parts 2, 3, the lamellae 32 abutting the funnel opening 32 of the sleeve with a narrower diameter.
  • This has the advantage that the strands of an electrical conductor are first focused by means of the lamellae, then meet the conical connection end 13 of the pin contact and are then divided around the cone tip into the space between the sleeve and the connection end.
  • 5a shows how the wedge 42 is inserted between the side strips 22 of the sleeve and thus increases the sleeve diameter.
  • FIG. 6 shows a sleeve 50 for a varied connection element, which works according to the same principle, but with its external design is matched to an already existing plug system, so that this connection element can be easily and alternatively used for a socket or pin contact that is already in use can be used.
  • the sleeve 50 with a front end 51 and a rear end 52 with a larger diameter has two perpendicularly extending slots 53 which extend as far as the rear end 52, so that four resilient segments 54 are formed which are formed by the rear end 52 be held together.
  • the middle section between the front and rear ends has a smaller diameter than the front end 51.
  • the part of the front end 51 projecting into the sleeve interior is provided with a hook-shaped projection 55.
  • FIG. 7 shows the sleeve 50 with a varied connection end 13 'of the pin contact 10 as a section, the sleeve being shown in the opened assembly state.
  • the sleeve is opened by a mechanical deflection, which is provided on the connection end 13 'and is formed by an axially, parallel section 17 which extends with a rounding to the constriction 19.
  • the diameter of the constriction corresponds to the inside diameter of the hook-shaped projection 55 of the front end 51 of the sleeve, while the section 17 has a larger diameter.
  • the sleeve 50 is held under the tension of the four resilient segments 54 on the section 17 and is displaceable up to the locking ring 18.
  • An electrical conductor with a large number of strands can be inserted into the free space created between the sleeve 50 and the sawtooth contour 14 up to the stop 16. After inserting the strands, the sleeve is pushed axially in the same direction - as the strands already - until the hook-shaped projection 55 slides into the constriction 19, the sleeve cross section narrowing again and the strands between the sawtooth contour 14 and the inner wall of the sleeve 50 are pressed.
  • a sleeve 20 ' which is rolled and resiliently rolled from resilient sheet metal material is not provided with a side strip 22, which extends over the entire length of the sleeve, as in FIG. 4 and which is bent outwards from the sleeve jacket, but in which only a simply bent wedge opening 24 'is provided, which has a short axially aligned side strip 22'.
  • the sleeve has an overlap, in which the outer lateral surface 26 of the sleeve projects tangentially beyond the edge of the inner lateral surface 25, the edge resting closely on the outer lateral surface.
  • a wedge element e.g. B. the blade 40 'of a screwdriver in the Wedge opening 24 'inserted up to the side stiffener 22' increases the diameter of the sleeve, the edge of the inner surface 25 slides along the outer lateral surface 26, so that the Longitudinal slot between the two lateral surfaces always for the in the sleeve inserted stranded wire is blocked.

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Abstract

Für in einem isolierenden Gehäuse angeordnete elektrische Anschlusselemente, die als Stift- oder Buchsenkontakte ausgebildet sind, wird für die elektrische Kontaktierung der jeweiligen Anschlussenden mit einem elektrischen Litzenleiter vorgeschlagen, die Anschlussenden mit einer sägezahnähnlichen geformten Kontur zu versehen, die von einer geschlitzten Hülse umgeben ist, wobei die Hülse mittels eines Keilelementes aufweitbar ist, so dass bei geöffneter Hülse die Litzen in den Freiraum zwischen Sägezahnkontur und Hülse einschiebbar sind und beim Entfernen des Keilelementes, die Litzen durch die federnd ausgeführte Hülse in die Sägezahnkontur gepresst werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlusselement, insbesondere ein in einem isolierenden Gehäuse angeordnetes, als Stiftkontakt oder Buchsenkontakt ausgebildetes Anschlusselement mit einer Steckseite und einem Anschlussende zur Kontaktierung mit einem Litzenleiter, sowie ein Gehäuse zur Aufnahme eines derartigen Anschlusselementes.
Derartige Anschlusselemente werden benötigt, um eine elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Leiter mit einer Vielzahl von Litzen und einem Anschlussende eines elektrischen Kontaktstiftes oder einer Kontaktbuchse herzustellen, wobei jedoch keinerlei spezielles Werkzeug erforderlich ist.
Zum Anschluss elektrischer Leiter an ein Kontaktelement sind eine Reihe von Anschlussprinzipien in der Technik bekannt, wie mittels löten, über Schraubanschlüsse, durch Käfigzugfederanschluss oder auch durch Crimpanschlüsse.
Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass verschiedene Anschlussprinzipien, wie das Löten in der industriellen Verbindungstechnik stetig auf Grund des Aufwandes zurückgedrängt wird, dass Schraubanschlüsse wie auch Käfigzugfederanschlüsse einen relativ großen Raumbedarf haben, und Crimpanschlüsse jeweils spezielles Werkzeug erfordern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Anschlusselement der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, dass eine Verbindungstechnik zwischen einem elektrischen Leiter und einem Anschlusselement realisiert wird, das mindestens vergleichbare Kontaktierungsdaten, wie Übergangswiderstände und gasdichte Verbindungspunkte aufweist, wie eine mit einem Crimpanschluss versehene Verbindung, jedoch ohne das spezielle Werkzeug der Crimpzange zu benötigen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Anschlussende eine sägezahnähnlich geformte Kontur aufweist, wobei senkrecht zur Steckrichtung weisende Flanken vorgesehen sind, dass auf das Anschlussende eine federnde Hülse aufgeschoben ist, dass die Hülse mittels eines Keilelementes aufgeweitet ist, und dass in den Zwischenraum zwischen dem Anschlussende und der Hülse bis an einen Anschlag eingefügte Litzen des Litzenleiters, nach dem Entfernen des Keilelementes, mit einer radial wirkenden Kraft durch die federnde Hülse in die sägezahnähnliche Kontur gepresst werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 - 4 angegeben.
Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, dass das Anschlussende eine sägezahnähnlich geformte Kontur aufweist, wobei senkrecht zur Steckrichtung weisende Flanken vorgesehen sind, dass auf das Anschlussende eine federnde Hülse aufgeschoben ist, dass die Hülse mit zwei um 90° gegeneinander axial verlaufenden Schlitzen versehen ist, wobei Segmente ausgebildet sind, die bis zu einem hinteren Ende heranreichen, und wobei an die in den Innenraum der Hülse weisenden Teile der Segmente hakenförmige Anformungen ausgebildet sind, mittels denen die Hülse auf dem Anschlussende gehalten ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Lösung ist im Anspruch 6 angegeben.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes so auszubilden, dass dieses einfach herstellbar ist und die Anschlusselemente darin sicher gehalten sind.
Diese Aufgabe wir dadurch gelöst, dass das Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist und aus einem steckseitigen Gehäuseteil und einem anschlussseitigen Gehäuseteil besteht, wobei innerhalb des Gehäuseteiles Ausnehmungen zur Aufnahme des Stiftkontaktes vorgesehen sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Ansprüchen 8 - 12 angegeben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein als Stift- oder Buchsenkontakt ausgebildetes Anschlusselement mit einem gezähnten Anschlussende versehen ist, welches von einer federnden Hülse umfasst wird. Ein zwischen dem Anschlussende und der Hülse eingebrachter elektrischer Leiter mit einer Vielzahl von Litzen wird durch die einwirkende Federkraft der Hülse permanent auf die Spitzen der sägezahnähnlichen Kontur des Anschlussendes gepresst, so dass eine vibrationssichere, mit einer nahezu gleichartigen Festigkeit und Kontaktsicherheit entstehende Verbindung zwischen einem Kontaktelement und dem elektrischen Leiter erzielt wird, wie mit einer Crimpverbindung, bei der jedoch ein spezielles Crimp-Zangenwerkzeug zur Montage erforderlich ist.
Weiterhin ist von Vorteil, dass der Anschlussquerschnitt der elektrischen Leiter für das erfindungsgemäße Anschlusselement einen größeren Variationsbereich umfasst, als dies bei einem Crimpanschluss möglich ist.
Bedingt durch die geringe Baugröße ist eine vermehrte Anzahl von Kontakten auf gleichem Raum in einem Steckgehäuse unterzubringen als dies z.B. bei der Nutzung von Käfigzugfedern möglich ist.
Dabei ist der Vorgang der Kontaktierung vorteilhafterweise so gestaltet, dass die mit einem Längsschlitz versehene Hülse mittels eines darin einfügbaren Keilelementes einen vergrößerten Durchmesser aufweist, so dass zwischen dem Anschlussende und der Hülse ein elektrischen Leiter mit einer Vielzahl von Litzen einschiebbar ist.
Entfernt man das Keilelement, so presst die federnde Hülse die Litzen auf die konzentrisch angeordneten Zähne bzw. in die Zwischenräume des sägezahnähnlich ausgebildeten Anschlussbereiches, so dass durch die Zahnspitzen eine mechanische Hinterschneidung gebildet wird, wodurch ein Ab- oder Herausziehen des elektrischen Leiters aus der Hülse kaum möglich ist. Weiterhin vorteilhaft ist, die optische Signalisierung von bereits befestigten
bzw. noch nicht festgesetzten elektrischen Leitern in einem mehrere Anschlüsse umfassenden Steckgehäuse: wenn alle Keilelemente aus dem Gehäuse herausragen sind auch die entsprechenden elektrischen Leiter fest mit den Kontaktstiften bzw. Kontaktbuchsen verbunden. Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, die Keilelemente farblich gegenüber dem Gehäuse abzusetzen.
In einer weiteren Variante ist ein Anschlusselement vorgesehen, das derartig ausgestaltet ist, dass die Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen mit der Hülse in ein bereits bekanntes Steckverbindergehäuse direkt eingesetzt werden können.
Des weiteren ist eine Variante mit einer gerollten Hülse vorgesehen, bei der die Mantelflächen überlappend angeordnet sind, wobei in eine Keilöffnung an einem Ende der Hülse die Klinge eines Schraubendrehers eingesetzt wird, mit der der Durchmesser der Hülse vergrößerbar ist.
Dabei gleitet jedoch die Kante der innenliegenden Mantelfläche durch die federnde Wirkung der gerollten Hülse an der überlappenden Mantelfläche entlang, so dass die innerhalb der Hülse befindlichen Litzen nicht nach außen gelangen.
Mit dieser Verbindungsart ist eine gleichartige, vorteilhafterweise wieder lösbare Verbindung zu erreichen, ähnlich wie bei einem Crimpvorgang, die jedoch nicht lösbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Anschlusselementes mit den entsprechenden Gehäuseteilen,
Fig. 2
eine vereinfachte Schnittdarstellung aus der Fig. 1,
Fig. 3
eine perspektivische Darstellung eines Keilelementes,
Fig. 4
eine perspektivische Darstellung eines Stiftkontaktes mit einer Hülse und einem Keilelement,
Fig. 5a
eine perspektivische Schnittdarstellung des Anschlusselementes mit eingedrücktem Keilelement,
Fig. 5b
eine perspektivische Schnittdarstellung des Anschlusselementes mit herausgezogenem Keilelement,
Fig. 6
eine perspektivische Darstellung einer Hülsenvariante, und
Fig. 7
eine perspektivische Schnittdarstellung der Hülsenvariante mit einer Stiftkontaktvariante.
Fig. 8
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Hülsenvariante
In der Fig. 1 ist in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung ein einzelnes Anschlusselement gezeigt.
Wird eine Vielzahl derartiger Anschlusselemente in einem isolierenden Gehäuse zusammengefasst, entstehen bekannte Steckverbindungen mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneter Anschlusskontakten.
Bei dem gezeigten Beispiel handelt es sich um ein als Stiftkontakt 10 ausgebildetes Anschlusselement, das in ein isolierendes Gehäuse 1 eingesetzt ist, welches wieder aus zwei zusammengefügten Teilgehäusen 2, 3 gebildet wird.
Ein Gegenstecker mit entsprechenden Buchsenkontakten ist äquivalent vorgesehen, hier aber nicht gezeigt.
Das eine Teilgehäuse stellt das steckseitiges Gehäuseteil 2 dar, mit Ausnehmungen 5, 6 zum Einsetzen des Stiftkontaktes 10 mit der Hülse 20, während in dem zweiten Teil, dem anschlussseitigen Gehäuseteil 3, eine Ausnehmung 31 für die trichterförmige Seite der Hülse sowie trichterförmig ausgeführte Lamellen 32 und eine Öffnung 33 für einen elektrischen Leiter vorgesehen sind.
Die beiden Gehäuseteile sind miteinander verbindbar und so hintereinander angeordnet, dass die jeweiligen Öffnungen miteinander fluchten.
In dem steckseitigen Gehäuseteil 2 ist der Stiftkontakt 10 in einer Öffnung 5 geführt, die eine verlängerte Führung durch eine ringartige Anformung 8 aufweist.
Der Stiftkontakt 10 wird bis zu dessen Anschlag 16, einer tellerförmigen Anformung zwischen der Steckseite 12 und dem Anschlussende 13, zusammen mit der auf dem Anschlussende aufgeschobenen Hülse 20 in die Ausnehmung 5, 6 eingeschoben, wobei die Steckseite 12 des Stiftkontaktes auf der Steckseite des Gehäuseteiles 2 wieder herausragt.
Die runde Ausnehmung 6 auf der Gehäuseinnenseite ist dabei um eine rechteckige Öffnung 7 erweitert, in die bei der Steckermontage die Seitenstreifen 22 der Hülse 20 hineinragen. Außerdem ist eine den beiden Öffnungen 6, 7 angepasste, erhabene Ringkontur 9 vorgesehen, die für eine Vergrößerung der Luft- und Kriechstrecken sowie für eine verdrehsichere Montage der beiden Gehäuseteile 2, 3 sorgt.
Weiterhin ist ein Keilelement 40 vorgesehen, das in einer Variante bereits während der Fertigung in Inneren des Gehäuseteiles mittels einer dünnen Materialverbindung - einem Steg 41 - mit dem Gehäuseteil 3 verbunden ist, der wie später erläutert, als Sollbruchstelle dient. In einer anderen Variante ist ein separates Keilelement vorgesehen, das erst bei der Montage in das Gehäuseteil 3 eingefügt wird.
In dem besonders in Fig. 2 gezeigten zweiten Teil des isolierenden Gehäuses, dem anschlussseitigen Gehäuseteil 3 ist eine durchgängige Öffnung vorgesehen, die unterschiedliche Einzelöffnungen mit unterschiedlichen Funktionen aufweist.
Für die Zuführung des elektrischen Leiters ist die Öffnung 33 vorgesehen, an die sich eine durch Lamellen 32 trichterförmig ausgebildete Öffnung anschließt, die in eine erweiterte Ausnehmung 31 hineinragt, die wiederum zur Aufnahme der Hülse 20 sowie der Ringkontur 9 des Gehäuseteiles 2 vorgesehen ist.
In der Fig. 3 ist das Keilelement 40 in einer stark vergrößerten Darstellung gezeigt. Das Keilelement weist im wesentlichen zwei um 90° gegeneinander gedrehte Streifenelemente auf, die aus einem Keil 42 mit einer Keilspitze 43 bestehen, sowie dem versetzt angeordneten Führungsteil 44.
Um das Führungsteil ist im Kantenbereich zum Keil ein schmaler, umlaufender Steg 41 gezeigt, der bei einer einstückigen Variante, Gehäusteil 3 und Keilelement werden in einem Spritzvorgang hergestellt, das Keilelement innerhalb des Gehäuseteiles 3 festhält.
An den Schmalseiten des Führungsteiles ist jeweils eine Arretierungsnase 46 vorgesehen, mittels der das Keilelement innerhalb der Führung 35 des Gehäuseteiles 3 unverlierbar gehalten ist. Die zur Hülse 20 weisende Schmalseite des Keiles 42 weist eine Schräge 47 auf.
An das Führungsteil 44 ist ein abgewinkeltes Endstück 45 angeformt, mit dem das Keilelement aus dem Gehäuseteil 3 herausgezogen oder hineingedrückt werden kann, wobei eine Nut 48 zum Einsatz eines Schraubendrehers an der nach außen weisenden Seite des Endstückes vorgesehen ist.
Die Funktionsweise des Keilelementes 40 ist folgende: Im montagefertigen Zustand des Anschlusselementes ist das Keilelement in einer der Ausführungsvarianten mit einer als Steg 41 ausgeführten Sollbruchstelle innerhalb des anschlussseitigen Gehäuseteiles 3 gehalten. Dabei schließt das Endstück 45 des Keilelementes in einer Ebene mit der Außenwandung des Gehäuseteiles 3 ab. Der Stiftkontakt 10 ist mit der aufgesteckten Hülse 20 innerhalb des zusammengefügten Gehäuse 1 eingeschoben. Dabei gelangt der Keil 42 zwischen die Keilöffnung 24 der Hülse 20 und weitet diese auf.
Des Weiteren ist die zur Hülse weisende Seite des Keiles 42 an den Innendurchmesser der Hülse 20 angepasst, so dass bei einem Einschieben der Litzen keine der Einzeladern sich zwischen die geöffneten Seitenstreifen 22 an der Hülse einschieben können.
Mit dem Aufweiten des Innendurchmessers der Hülse können die Litzen eines elektrischen Leiters einfach in den ringförmigen Hohlraum zwischen die Sägezahnkontur 14 des Anschlussendes 13 des Stiftkontaktes und der Hülse 20 eingeschoben werden.
Nach dem Einschieben der Litzen wird das Keilelement 40 durch ein Herausziehen an dem abgewinkelten Endstück 45 aus dem Gehäuseteil 3 entfernt.
Dabei wird ein einfaches Werkzeug, z. B. die Klinge eines Schraubendrehers in die dazu vorgesehene Schräge 36 im Gehäuseteil 3 eingesetzt und das Keilelement herausgehebelt, wobei der Steg 41 als Sollbruchstelle zerbricht. Dadurch wird der Keil 42 aus dem Bereich der federnd ausgeführten Hülse 20 entfernt, so dass diese sich auf ihren ursprünglichen Durchmesser zusammenzieht. Dabei werden die Litzen auf die Sägezahnkontur 14 bzw. in die dazwischenliegenden Vertiefungen gepresst, so dass durch die Hinterschneidung an den senkrecht abfallenden Flanken 15 der Sägezähne ein Heraus- oder Abziehen des elektrischen Leiters aus der Hülse kaum möglich ist.
In einer anderen Variante wird ein separat gefertigtes, möglichst farbig vom Gehäuseteil 3 abweichendes Keilelement 40 lediglich in die Führung 35 eingeschoben und mittels der Arretierungsnasen 46 unverlierbar gehalten.
In der Fig. 4 ist in einer perspektivischen Ansicht noch einmal die Funktionsweise des Anschlusselementes, bestehend aus den Elementen des Stiftkontaktes 10, der Hülse 20 und des Keilelementes 40 dargestellt, wobei auch das rein "digitale Verhalten" des Systemes deutlich wird, das darin besteht, dass der Keil 42 mit seiner Keilspitze 43 entweder zwischen den Seitenstreifen 22 des Längsschlitzes 21 einschiebbar ist und die Hülse aufweitet oder die federnd ausgeführte Hülse nimmt ihren ursprünglichen Zustand wieder ein sobald die Keilspitze in die Keilöffnung 24 der Hülse gelangt.
In den Fig. 5a und 5b ist in einer Schnittdarstellung durch das zusammengefügte Gehäuse 1, bestehend aus den Gehäuseteilen 2, 3, jeweils ein einzelnes Anschlusselement gezeigt.
Dabei ist zu erkennen, wie der Stiftkontakt 10 mit der übergestülpten Hülse 20 in den beiden Gehäuseteile 2, 3 geführt wird, wobei die Lamellen 32 mit einem engeren Durchmesser an die Trichteröffnung 32 der Hülse anstoßen. Dies hat den Vorteil, dass die Litzen eines elektrischen Leiters zunächst mittels der Lamellen fokussiert werden, dann auf das kegelförmige Anschlussende 13 des Stiftkontaktes treffen und dann um die Kegelspitze herum in den Freiraum zwischen Hülse und Anschlussende aufgeteilt werden.
Dabei ist in Fig. 5a gezeigt, wie der Keil 42 zwischen den Seitenstreifen 22 der Hülse eingeschoben ist und damit den Hülsendurchmesser vergrößert. Beim Herausziehen des Keiles, wie in Fig. 5b gezeigt, wird mittels einer hebelartigen Bewegung eines einfachen Werkzeuges, dass in die schräge Ausnehmung 36 des Gehäuseteiles 3 eingeführt wird und dabei hinter das Endstück 45 des Keilelementes 40 greift, das Keilelement bis zum Anschlag der Rastnasen 46 an die innere Wandung des Gehäuseteiles 3 herausgehebelt. Dabei erreicht die federnde Hülse 20 wieder ihren ursprünglichen engen Durchmesser und umschließt die Sägezahnkontur 14 des Anschlussendes 13 nahezu abstandslos.
In der Fig. 6 ist eine Hülse 50 für ein variiertes Anschlusselement gezeigt, dass nach dem gleichen Prinzip arbeitet, jedoch mit seiner äußere Bauform auf ein bereits bestehendes Steckersystem abgestimmt ist, so dass dieses Anschlusselement problemlos und ersatzweise für einen bereits gebräuchlichen Buchsen- oder Stiftkontakt eingesetzt werden kann.
Die Hülse 50 mit einem vorderen Ende 51 und einem im Durchmesser größeren hinteren Ende 52, weist zwei senkrecht zueinander axial verlaufende Schlitze 53 auf, die bis an das hintere Ende 52 heranreichen, so dass vier federnde Segmente 54 entstehen, die durch das hintere Ende 52 zusammengehalten werden. Dabei ist der mittlere Teilabschnitt zwischen dem vorderen und hinteren Ende im Durchmesser geringer ausgeführt als das vordere Ende 51. Den in das Hülseninnere ragenden Teil des vorderen Endes 51 ist mit einer hakenförmigen Anformung 55 versehen.
In der Fig. 7 ist die Hülse 50 mit einem variierten Anschlussende 13' des Stiftkontaktes 10 als Schnitt dargestellt, wobei die Hülse im geöffneten Montagezustand gezeigt ist.
Die Hülse wird dabei durch eine mechanische Auslenkung geöffnet, die auf dem Anschlussende 13' vorgesehen ist und durch einen axial, parallel verlaufenden Abschnitt 17 gebildet wird, der mit einer Abrundung zu der Einschnürung 19 verläuft. Der Durchmesser der Einschnürung entspricht dem Innendurchmesser der hakenförmigen Anformung 55 des vorderen Endes 51 der Hülse, während der Abschnitt 17 einen größeren Durchmesser aufweist. Die Hülse 50 wird unter der Spannung der vier federnden Segmente 54 auf dem Abschnitt 17 gehalten und ist bis zu dem Rastring 18 verschiebbar.
In den entstehenden Freiraum zwischen der Hülse 50 und der Sägezahnkontur 14 kann ein elektrischer Leiter mit einer Vielzahl von Litzen bis zum Anschlag 16 eingeschoben werden.
Nach dem Einfügen der Litzen wird die Hülse axial in die gleiche Richtung - wie bereits die Litzen - geschoben, bis die hakenförmige Anformung 55 in die Einschnürung 19 gleitet, wobei sich der Hülsenquerschnitt wieder verengt und die Litzen zwischen die Sägezahnkontur 14 und die Innenwandung der Hülse 50 gepresst werden.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Variante, bei der eine aus federndem Blechmaterial gerollte und längsgeschlitzte Hülse 20' nicht mit einem über die gesamte Länge der Hülse reichenden Seitenstreifen 22 wie in Fig. 4 versehen ist, der aus dem Hülsenmantel nach außen abgebogen ist, sondern bei der lediglich eine einfach aufgebogene Keilöffnung 24' vorgesehen ist, die einen kurzen axial ausgerichteten Seitenstreifen 22' aufweist.
An die Keilöffnung anschließend weist die Hülse eine Überlappung auf, bei der die außenliegende Mantelfläche 26 der Hülse tangential über die Kante der innenliegenden Mantelfläche 25 hinausragt, wobei die Kante dicht an der außenliegenden Mantelfläche aufliegt.
Wird ein Keilelement, z. B. die Klinge 40' eines Schraubendrehers in die Keilöffnung 24' bis zum Seitensteifen 22' eingeschoben, so vergrößert sich der Durchmesser der Hülse, wobei die Kante der innenliegenden Mantelfläche 25 an der außenliegenden Mantelfläche 26 entlang gleitet, so dass der Längsschlitz zwischen den beiden Mantelflächen stets für den in die Hülse eingeschobenen Litzendraht versperrt ist.

Claims (12)

  1. Elektrisches Anschlusselement, insbesondere ein in einem isolierenden Gehäuse (1) angeordnetes, als Stiftkontakt (10) oder Buchsenkontakt ausgebildetes Anschlusselement mit einer Steckseite (12) und einem Anschlussende (13) zur Kontaktierung mit einem Litzenleiter,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussende (13) eine sägezahnähnlich geformte Kontur (14) aufweist, wobei senkrecht zur Steckrichtung weisende Flanken (15) vorgesehen sind,
    dass auf das Anschlussende (13) eine federnde Hülse (20, 20') aufgeschoben ist,
    dass die Hülse (20, 20') mittels eines Keilelementes (40, 40') aufgeweitet ist, und
    dass in den Zwischenraum zwischen dem Anschlussende (13) und der Hülse bis an einen Anschlag (16) eingefügte Litzen des Litzenleiters, nach dem Entfernen des Keilelementes, mit einer radial wirkenden Kraft durch die federnde Hülse (20, 20') in die sägezahnähnliche Kontur (14) gepresst werden.
  2. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) aus einem federnden Material geformt ist und einen Längsschlitz (21) aufweist, wobei zwei angeformte, nach außen radial von der Hülse wegweisende Seitenstreifen (22) vorgesehen sind.
  3. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) auf einer Seite eine trichterförmige Öffnung (23) aufweist, die im Bereich der Seitenstreifen (22) als Keilöffnung (24) ausgebildet ist.
  4. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20') aus Blechmaterial gerollt ist, wobei das über das Anschlussende (13) des Stift- oder Buchsenkontaktes greifende Ende der Hülse derartig ausgebildet ist, dass die Mantelflächen der Hülse überlappend angeordnet sind, wobei die Kante der innenliegenden Mantelfläche (25) federnd gegen die äußere Mantelfläche (26) drückt, und
    dass an dem anderen Ende der Hülse seitlich ausgestellte Lappen ausgeformt sind, die so abgebogen sind, dass sie eine in Steckrichtung keilförmige Öffnung (24') bilden.
  5. Elektrisches Anschlusselement, insbesondere ein in einem isolierenden Gehäuse (1) angeordnetes, als Stiftkontakt (10) oder Buchsenkontakt ausgebildetes Anschlusselement mit einer Steckseite (12) und einem Anschlussende (13') zur Kontaktierung mit einem Litzenleiter, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussende (13') eine sägezahnähnlich geformte Kontur (14) aufweist, wobei senkrecht zur Steckrichtung weisende Flanken (15) vorgesehen sind,
    dass auf das Anschlussende (13') eine federnde Hülse (50) aufgeschoben ist,
    dass die Hülse (50) mit zwei um 90° gegeneinander axial verlaufenden Schlitzen (53) versehen ist, wobei Segmente (54) ausgebildet sind, die bis zu einem hinteren Ende (52) heranreichen, und wobei an die in den Innenraum der Hülse weisenden Teile der Segmente hakenförmige Anformungen (55) ausgebildet sind, mittels denen die Hülse auf dem Anschlussende gehalten ist.
  6. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussende (13') des Stiftkontaktes (10) mit einem parallel verlaufenden Abschnitt (17), einer Einschnürung (19) sowie mit einem Rastring (18) versehen ist.
  7. Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) zweiteilig ausgebildet ist und aus einem steckseitigen Gehäuseteil (2) und einem anschlussseitigen Gehäuseteil (3) besteht, wobei innerhalb des Gehäuseteiles (2) Ausnehmungen (5, 6) zur Aufnahme des Stiftkontaktes (10) vorgesehen sind.
  8. Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuseteil (3) trichterförmig angeordnete Lamellen (32) vorgesehen sind, die in eine Ausnehmung (31) zur Aufnahme der Hülse (20, 20') ragen.
  9. Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuseteil (3) eine Führung (35) vorgesehen ist, in die das Keilelement (40) mittels eines Führungsteiles (44) geführt ist.
  10. Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (40) über einen als Sollbruchstelle ausgebildeten dünnen Steg (41) mit dem Gehäuseteil (3) verbunden ist.
  11. Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (40) als separates Teil ausgebildet ist.
  12. Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (40) ein um 90° zum Führungsteil (44) abgewinkeltes Endstück (45) aufweist, das in eine schräg zur Führung (35) weisende, eingeformte Ausnehmung (36) des Gehäuseteiles (3) eingreift.
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