EP1355386B1 - Rundsteckverbinder für abgeschirmte elektrische Kabel - Google Patents

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EP1355386B1
EP1355386B1 EP20030005857 EP03005857A EP1355386B1 EP 1355386 B1 EP1355386 B1 EP 1355386B1 EP 20030005857 EP20030005857 EP 20030005857 EP 03005857 A EP03005857 A EP 03005857A EP 1355386 B1 EP1355386 B1 EP 1355386B1
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Hartmut Schwettmann
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HARTING Electric GmbH and Co KG
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RLINE CONNECTORS; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Connectors and connecting arrangements providing a plurality of mutually insulated connections; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Terminal strips; Terminal blocks
    • H01R9/03Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/032Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for shielded multiconductor cable
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RLINE CONNECTORS; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00-H01R33/00
    • H01R13/648Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding
    • H01R13/658High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6597Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the conductive member being a contact of the connector

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rundsteckverbinder für abgeschirmte elektrische Kabel mit einem in einem Trägerkörper angeordneten Isolierkörper und einer Kabelverschraubung, bestehend aus einem Druck/Klemmteil und einer metallischen Schraubhülse, wobei beim Aufschrauben der Schraubhülse auf den Trägerkörper, das Druck/Klemmteil gegen den Isolierkörper drückt.
  • Ein derartiger Steckverbinder wird benötigt, um anstelle bisher ungeschirmter Kabel und Leitungen, die in unkritischen Bereichen mittels Schnellanschlusstechnik miteinander verbunden werden, abgeschirmte elektrische Kabel mit einer Schnellanschlusstechnik nutzen zu können.
  • Aus dem Stand der Technik sind Steckverbinder bekannt, die entweder ihre Abschirmung über eine metallische oder metallisierte Hülle oder über einen Mittelleiter an einen Gegenstecker weitergeben.
    So ist aus der DE 198 37 530 C1 eine Kabeleinführung bekannt bei der ein geschirmtes Kabel mittels eines elektrisch leitenden Gleitringes erfolgt, der mit einer elektrisch leitenden Druckschraube kontaktiert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, dass auch im Bereich der Schnellanschlusstechnik Steckverbinder mit abgeschirmten elektrischen Kabeln oder Leitern verwendet werden können, wobei wahlweise die Abschirmung über die metallische Außenhülle, über einen integrierten Mittelleiter oder gleichzeitig über beide leitende Teile weitergegeben werden kann. Gemäß unterschiedlicher Vorgaben sind Abschirmungen über den Mittelleiter oder die Außenhülle zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Kontaktierung einer Kabelschirmung des elektrischen Leiters ein Kontaktelement vorgesehen ist, wobei das Kontaktelement auf der zum Kabelanschluss weisenden Seite des Isolierkörpers angeordnet ist, dass das Kontaktelement als flaches Biegeteil mit einem umgebogenen, federnden Ende versehen ist, das über einen Vorsprung greift, der in einer axial in der Außenwandung des Isolierkörpers angeordneten Ausnehmung vorgesehen ist, dass das Kontaktelement mit einer Öffnung versehen ist, in die die Kabelschirmung eingeführt ist, wobei die Kabelschirmung in der Ausnehmung aufgenommen ist und mit dem federnden Ende festgeklemmt ist, und dass das Kontaktelement mit dem umgebogenen, federnden Ende so angeordnet ist, das beim Aufschrauben der Schraubhülse die Biegekante des federnden Endes gegen die Innenwand der Schraubhülse drückt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 - 5 angegeben.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein schon bekannter Steckverbinder durch einfache Maßnahmen erfindungsgemäß aus- bzw. umgerüstet werden kann, und dass bei Einsatz eines Kontaktelementes die Schirmung eines elektrischen Leiters über eine elektrisch leitende Außenhülle oder z. B. einen im Zentrum des Steckverbinders angeordneten Leiter oder über beide an einen Gegenstecker weitergeleitet wird. Dabei wird ein speziell geformtes Kontaktelement in einen bereits bekannten Isolierkörper integriert.
    Dabei weist die eine Seite des Kontaktelementes zu einem im Isolierkörper integrierten Kontaktteil, während die andere Seite, mit einer Öffnung für das zu verdrillende Abschirmgeflecht des geschirmten elektrischen Kabels versehen ist sowie einem umgebogenen federnden Kontaktende, das das Abschirmgeflecht in einer im Isolierkörper vorgesehenen Ausnehmung festklemmt.
  • Das umgebogene federnde Kontaktende ist dabei so geformt, dass es mit einer den Steckverbinder umgebenden metallischen Schraubhülse in Kontakt gelangt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    einen Rundsteckverbinder in einer auseinandergezogenen Darstellung,
    Fig. 2a
    elektrische Verbindung des Innenleiters in einer auseinandergezogenen Darstellung,
    Fig. 2b
    einen Isolierkörper mit einem Kontaktelement um 180° gegenüber der Fig. 2a gedreht,
    Fig. 3
    eine isometrische Darstellung eines kompletten Rundsteckverbinders, und
    Fig. 4
    eine Detaildarstellung der Kontaktierung zwischen dem Kontaktelement und der Hülse.
  • In der Fig.1 ist in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung ein kompletter erfindungsgemäßer Steckverbinder 1 gezeigt. Von links unten beginnend nach rechts oben sind folgende Teile dargestellt. Zunächst ist ein metallisches und auf einen Gegenstecker schraubbares Steckteil 2 mit einem isolierenden Trägerkörper 3 verrastet, in dem hier nicht weiter dargestellte Kontaktelemente für eine Signalübertragung gehalten sind.
    Speziell herausgehoben und gezeigt ist das Kontaktteil 10, dessen Schneidklemme 19 am anschlussseitigen Teil 14 in eine entsprechende, schlitzförmige Aufnahme 21 eines Isolierkörpers 20 weist. (Siehe auch Fig. 2a) Auf den Isolierkörper, in dem auch Leiterführungskanäle 22 vorgesehen sind, in denen signalführende elektrische Einzelleiter 54 geführt sind, folgt ein Druck/Klemmteil 30, mit dem das elektrische Kabel 50 gegen Auszug aus dem Steckverbinder 1 gesichert ist.
    Zwischen dem Isolierkörper und der Kabelverschraubung ist ein Kontaktelement 25 eingefügt, das weiter unten erklärt wird.
    Darauf folgt eine metallische Schraubhülse 40 mit der der Steckverbinder nach dem Aufschrauben auf das Trägergehäuse 3 zusammengehalten wird sowie eine Schirmhülse 45, die bei entsprechender Positionierung den elektrischen Kontakt von der Schraubhülse 40 über den isolierenden Trägerkörper 3 zum metallischen Steckteil 2 weiterleitet.
  • In der Fig. 2a ist das bereits in Fig. 1 angedeutete Kontaktteil 10 mit seinen relevanten Einzelteilen gezeigt. Das Kontaktteil wird aus den beiden Teilstücken eines steckseitigen Teiles 12 und eines anschlussseitigen Teiles 14 gebildet, wobei das Kontaktteil auch einstückig gefertigt sein kann.
    Das steckseitige Teil weist einen Steckstift 15 zur Kontaktierung mit einem Gegenstecker und eine Buchse 16 auf, in die ein stiftförmiger Ansatz 17 des anschlussseitigen Teiles 14 einfügbar ist. Das Teil 14 wird mittels einer Arretierungsfeder 18 im Isolierkörper 20 festgehalten. Die zweite Seite des anschlussseitigen Teiles ist als Schneidklemme 19 ausgebildet, in die das Kontaktelement 25 mit einer dazu vorgesehenen Abwinklung 26 eingedrückt wird.
    Das Kontaktelement 25 ist als U-förmiges flaches Biegeteil mit einer asymmetrisch angeordneten runden Öffnung 29 im mittleren Bereich 27, einer um 90° abgebogenen Abwinklung 26 und einem auf mindestens 35° zum mittleren Bereich umgebogenen federnden Ende 28 ausgebildet.
    Bei der Montage wird das Kontaktelement auf der Abwinklungsseite 26 in der Aufnahme 21' mit der Schneidklemme 19 kontaktiert und auf der anderen Seite mit dem umgebogenen federnden Ende 28 in der axial angeordneten Ausnehmung 23 im Isolierkörper 30 eingeklemmt.
  • In der Fig. 2b ist der Isolierkörper 10 um etwa 180° gedreht und aus Sicht des Druck/Klemmteiles 30 gezeigt, so dass die Lage des Kontaktelementes 25 auf der Oberfläche dieser Isolierkörperseite noch einmal verdeutlicht wird. Dabei ist auch zu erkennen, dass die axial angeordnete, seitliche Ausnehmung 23 eine treppenförmige Struktur aufweist sowie ein Vorsprung 23' vorgesehen ist, um den herum die Kabelschirmung zu führen ist, und über die das federnde Ende 28 des Kontaktteiles 25 in die Ausnehmung 23 greift.
  • Wie weiterhin aus der Fig. 2a zu erkennen, ist an der zum Isolierkörper weisenden Seite des Druck/Klemmteiles 30 ein Kragen 32 angeformt, der erhabene Polarisationsmittel 34 aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen 24 im Isolierkörper 20 eingreifen.
    Weiterhin ist im Kragen eine weitere Ausnehmung 36 über die gesamte Höhe des Kragens vorgesehen, in die das Kontaktelement 25 mit dem umgebogenen, federnden Ende 28 hineinreicht.
    Die Kabelschirmung 52 wird vor der Montage des Steckverbinders verdrillt und durch die Öffnung 29 im Kontaktelement gefädelt.
    Anschließend werden die Einzelleiter 54 in die Leiterführungskanäle 22 des Isolierteiles eingeschoben und das Druck/Klemmteil 30 mit dem Kontaktelement 25 auf den Isolierkörper 20 aufgesetzt.
    Dabei wird die verdrillte Kabelschirmung in die axial an der Außenwandung des Isolierkörpers eingeformte Ausnehmung 23 eingelegt, wobei das umgebogene, federnde Ende 28 die verdrillte Kabelschirmung in die Ausnehmung presst.
    Über den Isolierkörper hinausragende Einzelleiterenden 54 sowie Kabelschirmung werden abgeschnitten und Isolierkörper mit Kabelverschraubung in den Trägerkörper 3 geschoben. Dabei werden die in den Leiterführungskanälen geführten Einzelleiter durch die im Trägerkörper fest eingefügten (hier nicht gezeigten) Schneidklemmkontakte geschnitten und gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zu dem Kontaktteil 10 hergestellt. Anschließend wird die Schraubhülse 40 aufgeschoben und mit dem Trägerkörper 3 verschraubt. Dabei wird das umgebogene, federnde Ende 28 in eine dafür vorgesehene Nut 5 im Trägerkörper eingefügt und mit der Biegekante 28' gegen die Innenwandung 42 der Außenverschraubung gedrückt, so dass neben einer innenliegenden Abschirmung hiermit auch eine zweite elektrisch leitende Außenabschirmung über die Schraubhülse 40 erfolgt. Diese Abschirmung wird jedoch erst aktiv, wenn die Hülse 45 über die Schraubhülse 40 und das Steckteil 2 gezogen wird, so dass der isolierende Teil des Trägerkörpers 3 überbrückt ist, wie in der Fig. 3 bei dem komplett dargestellten Steckverbinder 1 gezeigt.
  • In der Fig. 4 ist im Detail gezeigt, wie das Kontaktelement 25 mit seiner Biegekante 28' gegen die Innenwandung 42 der metallischen Schraubhülse 40 drückt, um das Potenzial der Kabelschirmung 52 weiterzuleiten, die durch die Öffnung 29 geführt ist und an dem federnden Ende 28 anliegt.
    Auf der anderen Seite des Kontaktelentes 25 wird mit der Abwinklung 26, die in der Aufnahme 21' eingefügt ist, die Schneidklemme 19 kontaktiert, die in der Aufnahme 21 positioniert ist.
  • Es besteht also die Möglichkeit das Potenzial der Abschirmung innerhalb des Steckverbinders mittels des Kontaktteiles 10 und des Kontaktelementes 25 oder über die Außenhülle mittels der Schraubhülse 40 und der Hülse 45 oder über beide Maßnahmen zu übertragen.

Claims (5)

  1. Rundsteckverbinder für abgeschirmte elektrische Kabel (50) mit einem in einem Trägerkörper (3) angeordneten Isolierkörper (20) und einer Kabelverschraubung, bestehend aus einem Druck/Klemmteil (30) und einer metallischen Schraubhülse (40), wobei beim Aufschrauben der Schraubhülse auf den Trägerkörper, das Druck/Klemmteil gegen den Isolierkörper drückt,
    mit einem zur Kontaktierung einer Kabelschirmung (52) des elektrischen Leiters (50) vorgesehenen Kontaktelement (25), wobei das Kontaktelement auf der zum Kabelanschluss weisenden Seite des Isolierkörpers (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet dass das Kontaktelement (25) als flaches Biegeteil mit einem umgebogenen, federnden Ende (28) versehen ist, das über einen Vorsprung (23') greift, der in einer axial in der Außenwandung des Isolierkörpers angeordnete Ausnehmung (23) vorgesehen ist,
    dass das Kontaktelement (25) mit einer Öffnung (29) versehen ist, in die die Kabelschirmung (52) eingeführt ist, wobei die Kabelschirmung in der Ausnehmung (23) aufgenommen und mit dem umgebogenen federnden Ende (28) festgeklemmt ist, und
    dass das Kontaktelement (25) mit dem umgebogenen, federnden Ende (28) so angeordnet ist, das beim Aufschrauben der Schraubhülse (40) die Biegekante (28') des federnden Endes gegen die Innenwand (42) der Schraubhülse drückt.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Kontaktelement (25) dem federnden Ende (28) gegenüberliegend eine Abwinklung (26) aufweist, die in eine schlitzförmige Aufnahme (21') im Isolierkörper (20) eintaucht.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet
    dass in dem Schlitz (21) eine Schneidklemme (19) angeordnet ist, die mit der Abwinklung (26) des Kontaktelementes (25) kontaktiert.
  4. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Isolierkörper (20) und dem Druck/Klemmteil (30) miteinander wirkende Polarisationsmittel (24, 34) vorgesehen sind.
  5. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Isolierkörper (20) als Leiterführungsteil für elektrische Leiter (54) vorgesehen ist, die in entsprechend geformten Leiterführungskanälen (22) von Schneidklemmkontakten kontaktiert werden.
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