EP4231464A1 - Elektrischer verbinder, kontakteinsatz sowie verfahren zur herstellung eines elektrischen verbinders - Google Patents

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EP4231464A1
EP4231464A1 EP23152438.0A EP23152438A EP4231464A1 EP 4231464 A1 EP4231464 A1 EP 4231464A1 EP 23152438 A EP23152438 A EP 23152438A EP 4231464 A1 EP4231464 A1 EP 4231464A1
Authority
EP
European Patent Office
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contact
electrical connector
ring
sleeve
locking unit
Prior art date
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Pending
Application number
EP23152438.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Jürgen Kassner
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.)
FRANZ BINDER GmbH AND CO ELEKTRISCHE BAUELEMENTE KG
Original Assignee
FRANZ BINDER GmbH AND CO ELEKTRISCHE BAUELEMENTE KG
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Filing date
Publication date
Application filed by FRANZ BINDER GmbH AND CO ELEKTRISCHE BAUELEMENTE KG filed Critical FRANZ BINDER GmbH AND CO ELEKTRISCHE BAUELEMENTE KG
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    • H01R4/28Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/36Conductive members located under tip of screw

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector with a locking unit and a contact insert that is at least partially surrounded by the locking unit
  • the invention relates to a contact insert for an electrical connector.
  • the invention relates to a method for producing an electrical connector.
  • Electrical connectors of the type in question are known from practice and are used, for example, in SPE-specific (single pair Ethernet) interfaces and in various screw connections, for example M8 or M12, with K coding or L coding, in particular with a mating connector tied together.
  • the amounts of data to be transmitted by such a connector are relatively small; the essential factors are rather a low price, a small space requirement and simple installation.
  • the above criteria are not met or only partially met by the known electrical connectors.
  • the present invention is therefore based on the object of designing and developing an electrical connector of the type mentioned at the outset in such a way that an electrical connection that is inexpensive to produce and requires only a small amount of space can be implemented using structurally simple means. Furthermore, a contact insert and a method for producing an electrical connector are to be specified.
  • An electrical connector is thus claimed, with a locking unit and a contact insert at least partially surrounded by the locking unit, with at least one contact being arranged in and/or on the contact insert and with the contact insert being formed from a contact body and a contact sleeve connected to the contact body.
  • the contact insert can be of modular design, so that depending on the desired connection type, for example only the connection type-specific contact body can be selected must. Different types of connection, such as crimping, soldering, a screw clamp connection or a cage clamp, can be implemented with little effort. It is conceivable that the plug-side contact sleeve can be used universally.
  • the contact can be a contact pin or a socket contact, for example
  • the contact body can advantageously have a probe area which can be introduced into a receiving area of the contact sleeve.
  • the contact sleeve can have a probe area that can be introduced into a receiving area of the contact body.
  • a particularly good connection between the contact body and the contact sleeve can be achieved.
  • Another advantage is that the material thickness of the probe area and recording area is thinner in relation to criteria such as compliance with the contact forces, dielectric strength due to thicker walls, UL requirements, and in relation to manufacturability, for example dimensional accuracy, minimization of distortion of plastic parts, injection molding Wall thicknesses etc. can be optimized. In this way, the manufacturing technology and the electrical or mechanical product requirements of the electrical connector can be met overall. In other words, it is conceivable that the contact body and contact insert can be slid into one another at least partially.
  • the contact body can be positively and/or non-positively connected to the contact sleeve.
  • the contact can be positively and/or non-positively connected to the contact body and/or to the contact sleeve.
  • the connection between the contact body and the contact sleeve is made by the contact that is introduced into the contact body.
  • the contact can either be connected exclusively to the contact body, e.g. positively and/or non-positively, and press the contact body or the probe area outwards against the contact sleeve or the receiving area, or additionally with the contact sleeve, e.g / or positively connected.
  • At least one protruding holding element for example a holding claw
  • at least one protruding holding element is located on an inside of the contact sleeve and/or on an outside of the contact body. is designed to realize a positive and / or non-positive connection between the contact sleeve and contact body.
  • at least one protruding retaining element for example a retaining claw, could be formed on an outside of the contact and/or on an inside of the contact body or contact sleeve in order to create a positive and/or non-positive connection between the contact body or contact sleeve and contact realize.
  • corresponding holding elements could alternatively or additionally be formed on the contact and/or the contact sleeve.
  • the formation of latching elements on the contact insert can thus be dispensed with.
  • no latching elements for connecting the contact body and contact sleeve and/or contact insert and locking unit could be arranged, as a result of which the actual assembly of the contact insert, in particular with regard to possible automation solutions, is particularly easy to carry out and the device as a whole has a simple design and is small.
  • a further advantage of the connection between the contact body and the contact sleeve via the contact or via the contact is that the contact (retaining element) and contact sleeve only have to be adjusted once without necessarily having to change the entire electrical connector. Depending on the desired type of connection, the contact body can be structurally modified without further revisions being necessary.
  • the contact insert can be positively and/or non-positively connected to the locking unit.
  • a stop can be formed on the contact body, with which the contact body acts on the locking unit in order to realize a form-fitting connection.
  • the contact body can be connected to the locking unit via a fastening element, for example a screw.
  • a stop can be formed on the contact sleeve, with which the contact sleeve acts on the locking unit.
  • the contact is connected to the contact body and/or to the locking unit via a fastening element, for example a screw.
  • the locking unit can have a union nut and a threaded ring, with the union nut being connected to the threaded ring via a grounding ring or a shielding ring.
  • a stop could also be formed on the grounding ring or the shielding ring and on the union nut in order to implement a form-fitting connection.
  • a recess can be formed on the threaded ring and on the grounding ring or the shielding ring.
  • a securing ring can engage in these recesses of the threaded ring and the grounding ring or the shielding ring in order to connect the threaded ring to the grounding ring or the shielding ring.
  • at least one snap-in element can be formed on the grounding ring or on the shielding ring, which engages behind a projection of the threaded ring.
  • FIG. 1 shows a schematic, sectional representation of an exemplary embodiment of a locking unit 1 with a PE connection electrical connector according to the invention.
  • This pre-assembled assembly has a grounding ring 2, a union nut 3 and the threaded ring 4.
  • a recess 5, 6 or a groove is formed on the threaded ring 4 and the grounding ring 2, in which a retaining ring 7 engages and connects these components to one another.
  • Other constructions for connecting the threaded ring 4 and the grounding ring 2 are also conceivable.
  • the union nut 3 can be pushed onto the grounding ring 2 for pre-assembly of this assembly.
  • a corrugated spring washer 8 can then be inserted and the threaded ring 4 pressed onto the grounding ring 2.
  • the retaining ring 7 connects these two components.
  • the interposed corrugated spring washer 8 creates a permanent electrical contact between the union nut 3 and the threaded ring 4 and thus ensures EMC shielding.
  • connection between the grounding ring 2 and the contact 9 can be in the form of a screw terminal contact and can be realized by means of a screw 10 .
  • This screw 10 can be tightened using a screwdriver that could be inserted through an optional opening in the union nut 3 .
  • the components of the locking unit 1 can also be mounted directly on the contact insert 11.
  • the exposed stranded wire is inserted into the contact 9 and fastened with another screw.
  • the locking ring 7 onto the grounding ring 2 for assembly.
  • the O-ring 24 can be pulled onto the grounding ring 2 and the O-ring 24' can be inserted into the grounding ring 2.
  • the contact body 12 is inserted into the grounding ring 2 and then the contact 9 is inserted and fastened to the grounding ring 2 via a screw 10 .
  • the union nut 3 can be put on and the threaded ring 4 can be pressed on over the locking ring 7 .
  • the contact sleeve 13 can be inserted and the remaining contacts 9 are pressed in, so that the connection-side and plug-side parts of the Contact insert 11 are connected to each other.
  • the screws 21 for the wire clamp can be screwed in.
  • the contact insert 11 is formed from a contact body 12 and a contact sleeve 13 .
  • the contact body 12 has a probe area 14 which is introduced into a receiving area 15 of the contact sleeve 13 .
  • the contact body 12 and the contact sleeve 13 are connected to one another by the retaining elements 16 of the contacts 9, which are formed as circumferential retaining claws in this exemplary embodiment.
  • the contact body 12 and the contact sleeve 13 each have a stop 17 , 18 .
  • FIG. 1 shows another exemplary embodiment of a locking unit 1, which does not have a PE connection.
  • This pre-assembled assembly includes the grounding ring 2, the union nut 3 and the threaded ring 4.
  • the union nut 3 is pushed onto the shielding ring 19.
  • the threaded ring 4 is then pressed onto the umbrella ring 19, which in turn has a plurality of flexible snap-on elements 20.
  • the threaded ring 4 can therefore no longer be detached when the contact insert 11 is fully assembled, because the inserted contact insert 11 blocks the snap elements 20 of the shielding ring 19 .
  • the customer assembles the electrical connector in the same way as in 1 described. It is pointed out that at the in 1 shown embodiment, the grounding ring 2 can be designed as a shielding ring 19 and that in the in 3 shown embodiment of the shielding ring 19 can be designed as a grounding ring 2.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an electrical connector according to the invention with the locking unit 1 according to FIG 3 .
  • the contact insert 11 is formed from the contact body 12 and the contact sleeve 13, each of which has a stop 17, 18.
  • the contact insert 11 and the contact body 12 are fixed to one another via the contacts 9, for which purpose holding elements 16 are formed. Since the material of the contact insert 2 flows around the holding elements 16 during assembly, a form fit is achieved.
  • holding elements 16' are formed on an inside of the contact sleeve 13.
  • the shielding of is essentially transmitted through the screw connections 21 .
  • the threaded ring 4 in turn is mechanically and electrically connected to the shielding ring 2 and this to the union nut 3 .
  • a corrugated spring washer can also be provided between the union nut 3 and the threaded ring 4 in order to improve the shielding.
  • FIG. 1 shows a further exemplary embodiment of an electrical connector according to the invention with the locking unit 1 according to FIG 3 .
  • the contact insert 11 is designed in two parts, namely has the contact body 12 and the contact sleeve 13 . These are fixed by the holding elements 16 of the contact 9, which are designed as circumferential holding claws. The two parts of the contact insert 11 are thus connected via the contact 9, so that the locking unit 1 is captively fixed between the stops 17, 18.
  • the probe area 14 and the receiving area 15, in contrast to the 4 shown embodiment are relatively short.
  • the entire inner diameter is therefore available for structural design. This allows greater wall thicknesses, which benefits both the production of the components, for example made of plastic, and the product requirements.
  • the shielding is analogous to the description of 4 .
  • FIG. 6 shows the perspective view of the SPE connector, which has a pre-assembled electrical connector and a housing 22 with a cable gland.
  • the screwed cable connection has a pressure screw 23 and an internal clamping cage that is not visible in this illustration.
  • the user assembles the connector as follows: First, the housing 22 with the cable clamp is threaded onto the cable that has already been cut to length. Then the strands are exposed according to assembly instructions and attached to the contacts 9, for example screwed. The housing is then attached to locking unit 1 attached, especially screwed. Finally, the pressure screw 23 is tightened so that the inner cable clamp is activated.
  • FIG. 7 shows another embodiment of an electrical connector according to the invention with a housing 22, which is designed as an angle housing.
  • the locking unit 1 can be used with both a straight and an angled connector variant.
  • the assembly takes place analogously to the exemplary embodiment according to FIG 6

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Ein elektrischer Verbinder mit einer Verriegelungseinheit (1) und einem von der Verriegelungseinheit (1) zumindest teilweise umgebenen Kontakteinsatz (11), wobei in und/oder an dem Kontakteinsatz (11) mindestens ein Kontakt (9) angeordnet ist und wobei der Kontakteinsatz (11) aus einem Kontaktköper (12) und einer mit dem Kontaktköper (12) verbundenen Kontakthülse (13) ausgebildet ist. Des Weiteren sind ein Kontakteinsatz (11) und ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Verbinders beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder mit einer Verriegelungseinheit und einem von der Verriegelungseinheit zumindest teilweise umgebenen Kontakteinsatz
  • Weiterhin betrifft die Erfindung einen Kontakteinsatz für einen elektrischen Verbinder.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Verbinders.
  • Elektrische Verbinder der in Rede stehenden Art sind aus der Praxis bekannt und werden beispielsweise bei SPE-spezifischen (Single Pair Ethernet) Schnittstellen sowie bei verschiedenen Schraubverbindungen, beispielsweise M8 oder M12, mit K-Kodierung bzw. L-Kodierung verwendet, insbesondere mit einem Gegensteckverbinder verbunden.
  • Für die Anwendung in der Automatisierungstechnik sind die von einem solchen Verbinder zu übertragenden Datenmengen verhältnismäßig gering, wesentliche Faktoren sind vielmehr ein geringer Preis, ein geringer Platzbedarf sowie eine einfache Installation. Die voranstehenden Kriterien werden von den bekannten elektrischen Verbindern nicht oder nur teilweise erfüllt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verbinder der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Mitteln eine preisgünstig herzustellende und lediglich geringfügigen Platzbedarf benötigende elektrische Verbindung realisierbar ist. Des Weiteren sollen ein Kontakteinsatz sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Verbinders angegeben werden.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Damit ist ein elektrischer Verbinder beansprucht, mit einer Verriegelungseinheit und einem von der Verriegelungseinheit zumindest teilweise umgebenen Kontakteinsatz, wobei in und/oder an dem Kontakteinsatz mindestens ein Kontakt angeordnet ist und wobei der Kontakteinsatz aus einem Kontaktköper und einer mit dem Kontaktköper verbundenen Kontakthülse ausgebildet ist.
  • In Bezug auf den Kontaktkörper ist die Aufgabe durch den nebengeordneten Anspruch 14 gelöst. Damit ist ein Kontakteinsatz für einen elektrischen Verbinder beansprucht, insbesondere für einen elektrischen Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem Kontaktköper und einer mit dem Kontaktköper verbundenen Kontakthülse.
  • In Bezug auf das Verfahren ist die Aufgabe durch die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 15 gelöst. Damit ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Verbinders, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit folgenden Verfahrensschritten beansprucht:
    • Bereitstellen einer Kontakthülse, insbesondere Einlegen der Kontakthülse in ein Montagewerkzeug,
    • Aufschieben einer Verriegelungseinheit auf die Kontakthülse, insbesondere bis an einen Anschlag der Kontakthülse,
    • Einschieben eines Kontaktkörpers in die Verriegelungseinheit bis zu der Kontakthülse, insbesondere Einschieben eines Sondenbereichs des Kontaktkörpers in einen Aufnahmebereich der Kontakthülse,
    • Einbringen mindestens eines Kontakts in den Kontaktkörper.
  • In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass die zugrundeliegende Aufgabe in verblüffend einfacher Weise gelöst werden kann, indem der Kontakteinsatz mehrteilig ausgebildet ist. Im Gegensatz zu einem einteiligen Kontakteinsatz besteht somit nicht das Problem, dass dieser durch eine Öffnung der Verriegelungseinheit gepresst werden muss, wobei regelmäßig die nötigen Hinterschnitte beschädigt werden. Auch besteht nicht das Problem, dass der umlaufende Anschlag des steckseitigen Kontakteinsatzes stark zusammengepresst werden muss, wodurch eine an dieser Stelle ggf. verortete Kodierung beschädigt wird. Vielmehr ist es in erfindungsgemäßer Weise möglich, dass der Kontaktkörper und die Kontakthülse anschlussseitig und steckseitig in die Verriegelungseinheit eingebracht und dort mittelbar oder unmittelbar bspw. form- und/oder kraftschlüssig, miteinander verbunden werden. Dadurch ist ein äußerst kompakter und leicht herzustellender elektrischer Verbinder realisiert. Des Weiteren kann der Kontakteinsatz modular ausgebildet sein, so dass je nach gewünschter Anschlussart, bspw. nur der anschlussartspezifische Kontaktkörper gewählt werden muss. So lassen sich mit geringem Aufwand verschiedene Anschlussarten, wie Crimpen, Löten, eine Schraubklemmverbindung oder eine Käfigzugfeder, verwirklichen. Dabei ist denkbar, dass die steckseitige Kontakthülse universell verwendet werden kann. Bei dem Kontakt kann es sich beispielsweise um einen Kontaktstift oder um einen Buchsenkontakt handeln
  • In vorteilhafter Weise kann der Kontaktkörper einen Sondenbereich aufweisen, der in einen Aufnahmebereich der Kontakthülse einbringbar ist. Alternativ kann die Kontakthülse einen Sondenbereich aufweisen, der in einen Aufnahmebereich des Kontaktkörpers einbringbar ist. Dadurch ist eine besonders gute Verbindung zwischen Kontaktköper und Kontakthülse realisierbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Materialstärke von Sondenbereich und Aufnahmebereich jeweils in Bezug auf Kriterien wie Einhaltung der Kontaktkräfte, Durchschlagsfestigkeit aufgrund dickerer Wandstärken, UL-Anforderungen, sowie in Bezug auf die Herstellbarkeit, beispielsweise Maßhaltigkeit, Minimierung des Verzugs von Kunststoffteilen, Ausspritzen dünner Wandstärken etc. optimierbar sind. Somit lassen sich die herstellungstechnische und die elektrische bzw. mechanischen Produktanforderungen des elektrischen Verbinders insgesamt erfüllen. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass Kontaktkörper und Kontakteinsatz zumindest teilweise ineinander schiebbar sind.
  • In weiter vorteilhafter Weise kann der Kontaktkörper form- und/oder kraftschlüssig mit der Kontakthülse verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kontakt form- und/oder kraftschlüssig mit dem Kontaktkörper und/oder mit der Kontakthülse verbunden sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Verbindung zwischen Kontaktkörper und Kontakthülse durch den Kontakt, der in den Kontaktkörper eingebracht ist. Der Kontakt kann dabei entweder ausschließlich mit dem Kontaktkörper, bspw. form- und/oder kraftschlüssig, in Verbindung stehen und den Kontaktkörper bzw. den Sondenbereich nach außen gegen die Kontakthülse bzw. den Aufnahmebereich drücken oder zusätzlich mit der Kontakthülse, bspw. form- und/oder kraftschlüssig, in Verbindung stehen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist es denkbar, dass an einer Innenseite der Kontakthülse und/oder an einer Außenseite des Kontaktkörpers mindestens ein vorstehendes Halteelement, beispielsweise eine Haltekralle, ausgebildet ist, um eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Kontakthülse und Kontaktkörper zu realisieren. Alternativ oder zusätzlich könnte an einer Außenseite des Kontakts und/oder an einer Innenseite des Kontaktkörpers bzw. der Kontakthülse mindestens ein vorstehendes Halteelement, beispielsweise eine Haltekralle, ausgebildet sein, um eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Kontaktkörper bzw. Kontakthülse und Kontakt zu realisieren. Sofern der Kontakt auch mit der Kontakthülse in Verbindung steht, könnten entsprechende Halteelemente alternativ oder zusätzlich an dem Kontakt und/oder der Kontakthülse ausgebildet sein. Somit kann auf die Ausbildung von Rastelementen an dem Kontakteinsatz verzichtet werden. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Herstellung der Teile aus Kunststoff die Werkzeuge zur Herstellung des Kontaktkörpers und der Kontakthülse einfacher und kostengünstiger gestaltet werden können. Anstatt eines Schieber-Werkzeuges kann ein sog. Auf-Zu-Werkzeug konzipiert werden, was insbesondere bei Mehrfachwerkzeugen zu preiswerten Erzeugnissen führt. In weiter vorteilhafter könnten keine Rastelemente zur Verbindung von Kontaktkörper und Kontakthülse und/oder von Kontakteinsatz und Verriegelungseinheit angeordnet sein, wodurch die eigentliche Montage des Kontakteinsatzes, insbesondere bzgl. möglicher Automatisierungslösungen, besonders einfach durchzuführen ist und die Vorrichtung insgesamt einfach konstruiert ist und klein baut. Ein weiterer Vorteil der Verbindung zwischen Kontaktkörper und Kontakthülse über den Kontakt bzw. über die Kontakt besteht darin, dass lediglich einmalig die Anpassung von Kontakt (Halteelement) und Kontakthülse durchgeführt werden muss, ohne zwangsweise den gesamten elektrischen Verbinder zu verändern. Der Kontaktkörper kann je nach gewünschter Anschlussart konstruktiv modifiziert werden, ohne dass weitere Überarbeitungen notwendig sind.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann der Kontakteinsatz form- und/oder kraftschlüssig mit der Verriegelungseinheit verbunden ist. Insbesondere kann an dem Kontaktkörper ein Anschlag ausgebildet sein, mit dem der Kontaktkörper an der Verriegelungseinheit angreift, um eine formschlüssige Verbindung zu realisieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Kontaktkörper über ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, mit der Verriegelungseinheit verbunden sein.
  • In besonders bevorzugter Weise kann an der Kontakthülse ein Anschlag ausgebildet sein, mit dem die Kontakthülse an der Verriegelungseinheit angreift. Somit ist mit einfachen Mitteln eine Positionierhilfe und ggf. zusätzlich eine formschlüssige Verbindung geschaffen.
  • Des Weiteren ist es denkbar, dass der Kontakt über ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, mit dem Kontaktkörper und/oder mit der Verriegelungseinheit verbunden ist.
  • In weiter vorteilhafter Weise kann die Verriegelungseinheit eine Überwurfmutter und einen Gewindering aufweisen, wobei die Überwurfmutter über einen Erdungsring oder einen Schirmring mit dem Gewindering verbunden ist. Auch könnte an dem Erdungsring bzw. dem Schirmring und an der Überwurfmutter jeweils ein Anschlag ausgebildet ist, um eine formschlüssige Verbindung zur realisieren.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann an dem Gewindering und an dem Erdungsring bzw. dem Schirmring jeweils eine Ausnehmung ausgebildet sein. In diese Ausnehmungen des Gewinderings und des Erdungsrings bzw. des Schirmrings kann ein Sicherungsring eingreifen, um den Gewindering mit dem Erdungsring bzw. dem Schirmring zu verbinden. Alternativ oder zusätzlich kann an dem Erdungsring bzw. an dem Schirmring mindestens ein Schnappelement ausgebildet sein, welches an einem Vorsprung des Gewinderings hintergreift.
  • Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die zuvor erörterten Merkmale zu dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine vorrichtungsmäßige Ausprägung haben können. Eine Kombination dieser Merkmale mit den den elektrischen Verbinder betreffenden Merkmalen ist nicht nur möglich, sondern von Vorteil.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen, auf deren Grundlage auch das erfindungsgemäße Verfahren erläutert ist. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der
  • Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
  • Fig. 1
    in einer schematischen, geschnittenen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Verriegelungseinheit eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders,
    Fig. 2
    in einer schematischen, geschnittenen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit der Verriegelungseinheit gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    in einer schematischen, geschnittenen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verriegelungseinheit eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders,
    Fig. 4
    in einer schematischen, geschnittenen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit der Verriegelungseinheit gemäß Fig. 3,
    Fig. 5
    in einer schematischen, geschnittenen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit der Verriegelungseinheit gemäß Fig. 3,
    Fig. 6
    in einer schematischen, perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit einem Gehäuse, und
    Fig. 7
    in einer schematischen, perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit einem Gehäuse.
  • Fig. 1 zeigt in einer schematischen, geschnittenen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Verriegelungseinheit 1 mit PE-Anschluss eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders. Diese vormontierbare Baugruppe weist einen Erdungsring 2, eine Überwurfmutter 3 und dem Gewindering 4 auf.
  • An dem Gewindering 4 und dem Erdungsring 2 ist jeweils eine Ausnehmung 5, 6 bzw. eine Nut ausgebildet, in welche ein Sicherungsring 7 eingreift und diese Bauteile miteinander verbindet. Dabei sind auch andere Konstruktionen zur Verbindung von Gewindering 4 und Erdungsring 2 denkbar.
  • Zur Vormontage dieser Baugruppe kann die Überwurfmutter 3 auf den Erdungsring 2 aufgeschoben werden. Daraufhin kann eine Wellfederscheibe 8 eingelegt und der Gewindering 4 auf den Erdungsring 2 aufgedrückt werden. Der Sicherungsring 7 verbindet diese beiden Komponenten. Die zwischenliegende Wellfederscheibe 8 realisiert einen permanenten elektrischen Kontakt zwischen der Überwurfmutter 3 und dem Gewindering 4 und stellt so eine EMV-Schirmung sicher.
  • Gemäß Fig. 2 kann die Verbindung von Erdungsring 2 und Kontakt 9 als Schraubklemmkontakt ausgebildeten sein und mittels einer Schraube 10 realisiert sein. Diese Schraube 10 kann mittels eines Schraubendrehers festgezogen werden, der durch eine optionale Öffnung in der Überwurfmutter 3 gesteckt werden könnte.
  • Somit können die Komponenten der Verriegelungseinheit 1 auch direkt auf dem Kontakteinsatz 11 montiert werden. Bei der Konfektionierung des elektrischen Verbinders durch den Anwender wird die freigelegte Litze in den Kontakt 9 eingeführt und mittels einer weiteren Schraube befestigt.
  • Des Weiteren ist es zur Montage auch möglich, den Sicherungsring 7 auf den Erdungsring 2 zu ziehen. Sodann kann der O-Ring 24 auf den Erdungsring 2 aufgezogen und der O-Ring 24' in den Erdungsring 2 eingelegt werden. Der Kontaktkörper 12 wird in den Erdungsring 2 eingesteckt und sodann der Kontakt 9 eingesteckt und an dem Erdungsring 2 über eine Schraube 10 befestigt. Sodann kann die Überwurfmutter 3 aufgesetzt werden und der Gewindering 4 über den Sicherungsring 7 aufgedrückt werden. In einem nächsten Schritt kann die Kontakthülse 13 eingesteckt werden und die restlichen Kontakte 9 werden eingepresst, so dass die anschlussseitigen und steckseitigen Teile des Kontakteinsatzes 11 miteinander verbunden werden. Weiterhin können die Schrauben 21 für die Litzenklemmung eingedreht werden.
  • In Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, dass der Kontakteinsatz 11 aus einem Kontaktkörper 12 und einer Kontakthülse 13 gebildet ist. Der Kontaktkörper 12 weist einen Sondenbereich 14 auf, der in einen Aufnahmebereich 15 der Kontakthülse 13 eingebracht ist. Der Kontaktkörper 12 und die Kontakthülse 13 werden durch die in diesem Ausführungsbeispiel als umlaufende Haltekrallen gebildeten Halteelemente 16 der Kontakte 9 miteinander verbunden. Des Weiteren weisen der Kontaktkörper 12 und die Kontakthülse 13 jeweils einen Anschlag 17, 18 auf.
  • Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verriegelungseinheit 1, wobei diese keinen PE-Anschluss aufweist. Diese vormontierbare Baugruppe umfasst den Erdungsring 2, die Überwurfmutter 3 und den Gewindering 4.
  • Zur Montage der Verriegelungseinheit 1 wird die Überwurfmutter 3 auf den Schirmring 19 aufgeschoben. Daraufhin wird der Gewindering 4 auf den Schirmring 19, der seinerseits mehrere, flexible Schnappelemente 20 aufweist, aufgedrückt.
  • Der Gewindering 4 kann sich bei fertig montiertem Kontakteinsatz 11 deshalb nicht mehr lösen, weil der eingeführte Kontakteinsatz 11 die Schnappelemente 20 des Schirmrings 19 blockiert. Die Konfektionierung des elektrischen Verbinders durch den Kunden erfolgt analog wie in Fig. 1 beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erdungsring 2 als Schirmring 19 ausgebildet sein kann und dass bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Schirmring 19 als Erdungsring 2 ausgebildet sein kann.
  • Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit der Verriegelungseinheit 1 gemäß Fig. 3. Dabei ist der Kontakteinsatz 11 aus dem Kontaktkörper 12 und der Kontakthülse 13 gebildet, die jeweils einen Anschlag 17, 18 aufweisen. Der Kontakteinsatz 11 und der Kontaktkörper 12 sind über die Kontakte 9 miteinander fixiert, wozu Halteelemente 16 ausgebildet sind. Da bei der Montage das Material des Kontakteinsatzes 2 um die Halteelemente 16 fließt, wird ein Formschluss erreicht. Zusätzlich sind an einer Innenseite der Kontakthülse 13 Halteelemente 16' ausgebildet.
  • Die Schirmung von wird im Wesentlichen durch die Schraubverbindungen 21 übertragen. Der Gewindering 4 wiederum ist mit dem Schirmring 2 und dieser mit der Überwurfmutter 3 mechanisch und elektrisch verbunden. Wahlweise kann aber noch eine Wellfederscheibe zwischen der Überwurfmutter 3 und dem Gewindering 4 vorgesehen werden, um die Schirmung noch zu verbessern.
  • Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit der Verriegelungseinheit 1 gemäß Fig. 3.
  • Dabei ist der Kontakteinsatz 11 zweiteiligen ausgebildet, weist nämlich den Kontaktkörper 12 und die Kontakthülse 13 auf. Diese sind durch die als umlaufende Haltekrallen ausgebildeten Halteelemente 16 der Kontakt 9 fixiert. Die beiden Teile des Kontakteinsatzes 11 sind somit über die Kontakt 9 verbunden, sodass die Verriegelungseinheit 1 unverlierbar zwischen den Anschlägen 17, 18 fixiert ist.
  • Dabei ist deutlich zu erkennen, dass der Sondenbereich 14 und der Aufnahmebereich 15 im Gegensatz zu dem in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel relativ kurz sind. Somit steht der gesamte Innendurchmesser zur konstruktiven Gestaltung zur Verfügung. Dies ermöglicht größere Wandstärken, was sowohl der Herstellung der Bauteile, beispielsweise aus Kunststoff, als auch den Produktanforderungen zu Gute kommt. Die Schirmung erfolgt analog der Beschreibung von Fig. 4.
  • Fig. 6 zeigt die perspektivische Darstellung des SPE-Steckers, der einen vormontierten elektrischen Verbinder und ein Gehäuse 22 mit Kabelverschraubung aufweist. Die Kabelverschraubung weist eine Druckschraube 23 und einen innenliegenden, in dieser Darstellung nicht sichtbaren Klemmkorb auf.
  • Die Konfektionierung des Steckverbinders durch den Anwender erfolgt folgendermaßen: Zunächst wird das Gehäuse 22 mit Kabelklemmung auf das bereits abgelängte Kabel aufgefädelt. Dann werden die Litzen gemäß einer Montagenanleitung freigelegt und an den Kontakten 9 befestigt, beispielsweise angeschraubt. Anschließend wird das Gehäuse an der Verriegelungseinheit 1 befestigt, insbesondere aufgeschraubt. Schließlich wird die Druckschaube 23 festgeschraubt, so dass die innere Kabelklemmung aktiviert wird.
  • Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders mit einem Gehäuse 22, das als Winkelgehäuse ausgebildet ist.
  • Dabei ist deutlich zu erkennen, dass die Verriegelungseinheit 1 sowohl mit einer geraden als auch mit einer gewinkelten Steckverbindervariante verwendbar ist. Die Montage erfolgt dabei ananlog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6
  • Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
  • Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verriegelungseinheit
    2
    Erdungsring
    3
    Überwurfmutter
    4
    Gewindering
    5
    Ausnehmung (Gewindering)
    6
    Ausnehmung (Erdungsring)
    7
    Sicherungsring
    8
    Wellfederscheibe
    9
    Kontakt
    10
    Schraube
    11
    Kontakteinsatz
    12
    Kontaktkörper
    13
    Kontakthülse
    14
    Sondenbereich
    15
    Aufnahmebereich
    16, 16'
    Halteelement
    17
    Anschlag (Kontaktkörper)
    18
    Anschlag (Kontakthülse)
    19
    Schirmring
    20
    Schnappelement
    21
    Schraubverbindung
    22
    Gehäuse
    23
    Druckschraube
    24, 24'
    O-Ring

Claims (15)

  1. Elektrischer Verbinder mit einer Verriegelungseinheit (1) und einem von der Verriegelungseinheit (1) zumindest teilweise umgebenen Kontakteinsatz (11), wobei in und/oder an dem Kontakteinsatz (11) mindestens ein Kontakt (9) angeordnet ist und wobei der Kontakteinsatz (11) aus einem Kontaktköper (12) und einer mit dem Kontaktköper (12) verbundenen Kontakthülse (13) ausgebildet ist.
  2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (12) einen Sondenbereich (14) aufweist, der in einen Aufnahmebereich (15) der Kontakthülse (13) einbringbar ist
    oder dass die Kontakthülse (13) einen Sondenbereich (14) aufweist, der in einen Aufnahmebereich (15) des Kontaktkörpers (12) einbringbar ist.
  3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (12) form- und/oder kraftschlüssig mit der Kontakthülse (13) verbunden ist,
    und/oder dass der Kontakt (9) form- und/oder kraftschlüssig mit dem Kontaktkörper (12) und/oder mit der Kontakthülse verbunden ist.
  4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite der Kontakthülse (13) und/oder an einer Außenseite des Kontaktkörpers (12) mindestens ein vorstehendes Halteelement (16`), beispielsweise eine Haltekralle, ausgebildet ist, um eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Kontakthülse (13) und Kontaktkörper (12) zu realisieren
  5. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite des Kontakts (9) und/oder an einer Innenseite des Kontakteinsatzes (11) mindestens ein vorstehendes Halteelement (16), beispielsweise eine Haltekralle, ausgebildet ist, um eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den Einzelkomponenten (Kontaktkörper 12 und Kontakthülse 13) des Kontakteinsatzes (11) und dem Kontakt (9) zu realisieren.
  6. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakteinsatz (11) form- und/oder kraftschlüssig mit der Verriegelungseinheit (1) verbunden ist.
  7. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (12) über ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, mit der Verriegelungseinheit (1) verbunden ist.
  8. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kontakthülse (13) ein Anschlag (18) als Positionierhilfe ausgebildet ist.
  9. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (9) über ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, mit dem Kontaktkörper (12) und/oder mit der Verriegelungseinheit (1) verbunden ist.
  10. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (1) eine Überwurfmutter (3) und einen Gewindering (4) aufweist, wobei die Überwurfmutter (3) über einen Erdungsring (2) oder einen Schirmring (19) mit dem Gewindering (4) verbunden ist.
  11. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an dem Erdungsring (2) oder dem Schirmring (19) als auch an der Überwurfmutter (3) jeweils ein Anschlag ausgebildet ist, um eine formschlüssige Verbindung zur realisieren.
  12. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an dem Gewindering (4) als auch an dem Erdungsring (2) oder dem Schirmring (19) jeweils eine Ausnehmung (5, 6) ausgebildet ist und dass ein Sicherungsring (7) in diese Ausnehmungen (5, 6), um den Gewindering (4) mit dem Erdungsring (2) oder dem Schirmring (19) zu verbinden.
  13. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Erdungsring (2) oder dem Schirmring (19) mindestens ein Schnappelement (20) ausgebildet ist, welches an einem Vorsprung des Gewinderings (4) hintergreift.
  14. Kontakteinsatz (11) für einen elektrischen Verbinder, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem Kontaktköper (12) und einer mit dem Kontaktköper (12) verbundenen Kontakthülse (13).
  15. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Verbinders, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit folgenden Verfahrensschritten:
    - Bereitstellen einer Kontakthülse (13), insbesondere Einlegen der Kontakthülse (13) in ein Montagewerkzeug,
    - Aufschieben einer Verriegelungseinheit (1) auf die Kontakthülse (13), insbesondere bis an einen Anschlag der Kontakthülse (13),
    - Einschieben eines Kontaktkörpers (12) in die Verriegelungseinheit (1) bis zu der Kontakthülse (13), insbesondere Einschieben eines Sondenbereichs des Kontaktkörpers (12) in einen Aufnahmebereich der Kontakthülse (13),
    - Einbringen mindestens eines Kontakt (9) in den Kontaktkörper (12).
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