WO1996023334A1 - Verspannbarer elektrischer steckverbinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen verspannbaren elektrischen Steckverbinder (1) in abgewinkelter Bauform - insbesondere einen Winkelbananenstecker - mit einem Grundkörper (2), der einen quer zu seiner Längsachse abgewinkelten Schenkel (2b) mit einer Anschlußbohrung (6) für ein Kabelende aufweist, und an dem ein Kontaktelement (2a) mit spreizbaren Kontaktsegmenten (2aa, 2ab) angebracht ist sowie eine manuell bedienbare Spreizeinrichtung zur Spreizung der Kontaktsegmente (2aa, 2ab). Um die elektrischen Eigenschaften zu verbessern und die Eignung des Steckverbinders speziell für die Verwendung an Audio-Anlagen zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, daß der Grundkörper (2) mit dem abgewinkelten Schenkel (2b) und dem Kontaktelement (2a) aus einem einstückigen, homogenen Materialstück besteht.

Description

Die Erfindung betrifft einen verspannbaren elektrischen Steckverbinder in abgewinkelter Bauform - insbesondere Winkelbananenstecker - mit einem Grundkörper, der einen quer zu seiner Längsachse abgewinkelten Schenkel mit einer Anschlußbohrung für ein Kabelende aufweist, und an dem ein Kontaktelement mit spreizbaren Kontaktsegmenten angebracht ist sowie eine manuell bedienbare Spreizeinrichtung zur Spreizung der Kontaktsegmente.

Bei verspannbaren elektrischen Steckverbindern nach dem Stand der Technik, beispielsweise Bananen- oder Cinch- Steckern, werden die abspreizbaren Kontaktsegmente des Kon¬ taktelementes beim Verspannen unter hohem Kontaktdruck ge- gen die Kontaktflächen einer korrespondierenden Steckbuchse angepreßt. Dadurch ergibt sich eine besonders hochwertige elektrische Verbindung mit geringem Übergangswiderstand.

Hinsichtlich der Handhabung ist eine abgewinkelte Bauform besonders vorteilhaft, bei der das Anschlußkabel quer zur Längsachse des Grundkörpers und des Kontaktelements in der Anschlußbohrung eines Schenkels angeschlossen und fixiert ist, der vom Grundkörper abzweigt und mit dem Kontaktele¬ ment einen stumpfen oder rechten Winkel einschließt. Hier¬ durch muß für eine häufig geforderte, von der Anschluß- buchse aus abgeknickte Leitungsführung das Kabel selbst nicht mehr abgeknickt werden, wodurch die Gefahr von Kabel- brüchen vermindert wird. Außerdem läßt sich ein derartiger Steckverbinder besonders leicht von Hand verspannen, da das in der Regel zu diesem Zweck auf einen hinten am Grund¬ körper befindlichen Drehgriff übertragene Verspann-Drehmo- ment mit der anderen Hand an dem abgewinkelten Schenkel ab¬ gefangen werden kann. Außerdem lassen sich Winkelstecker durch eine entsprechende Anordnung von Kontaktbuchsen von hinten in dem Grundkörper besonders einfach und übersicht¬ lich kaskadieren.

Ein wesentlicher Nachteil ergibt sich jedoch bei abgewin¬ kelten Steckverbindern nach dem Stand der Technik daraus, daß der Grundkörper, der abgewinkelte Schenkel und häufig auch das Kontaktelement zunächst separat gefertigt und erst nachträglich zusammengefügt werden. Der Grundkörper mit der Verspanneinrichtung, die Gewinde, zum Teil konische Bohrungen und dergleichen enthält, wird als rotations¬ symmetrisches Drehteil hergestellt, an dem der abgewinkelte Schenkel nachträglich, beispielsweise durch Verschweißen oder Verlöten, elektrisch leitend angebracht wird. Hier¬ durch ergibt sich zwar eine hinreichende mechanische Stabi¬ lität, bedingt durch die Einbringung von Lot beim Löten oder durch Rekristallisierungsprozesse beim Verschweißen entsteht jedoch zwischen Grundkörper und abgewinkeltem Schenkel eine Grenzfläche mit vom homogenen Material abwei¬ chenden elektrischen Eigenschaften, die meistens unde¬ finierbar sind und sogar von Verbindung zu Verbindung ab¬ weichen. Derartige Unregelmäßigkeiten wirken sich besonders nachteilig bei der Verwendung der Steckverbinder an hochwertigen Audio-Anlagen aus, bei denen erfahrungsgemäß selbst an der Grenze des Meßbaren liegende Störeinflüsse zu einer merklichen Wiedergabebeeinträchtigung führen. Daraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, einen abge¬ winkelten, verspannbaren elektrischen Steckverbinder nach dem Stand der Technik derart weiterzubilden, daß die elek¬ trischen Eigenschaften verbessert werden und der insbeson- dere für die Verwendung an Audio-Anlagen besser geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Grundkörper mit dem abgewinkelten Schenkel und dem Kon¬ taktelement aus einem einstückigen, homogenen Materialstück besteht.

Gemäß der Erfindung kann der Grundkörper einschließlich des abgewinkelten Schenkels und des Kontaktelements beispiels¬ weise aus einem entsprechend ausgeformten einstückigen Warmpreßteil aus Messing, Bronze, Rotguß oder dergleichen gebildet sein, in das auf rationelle Weise mittels Ferti¬ gungsautomaten die Anschlußbohrung für das Kabelende sowie Gewinde und Bohrungen für die Spreizeinrichtung eingebracht werden können. Der besondere Vorteil der Erfindung ergibt sich dabei daraus, daß zwischen dem abgewinkelten Schenkel, an den das Kabel angeschlossen wird, dem Grundkörper und dem Kontaktelement keinerlei elektrische oder mechanische Grenzflächen auftreten, wodurch Übergangswiderstände, Re¬ flexionen und dergleichen ausgeschlossen werden. Infolge¬ dessen ist der erfindungsgemäße Steckverbinder besonders gut für die Benutzung an besonders hochwertigen Audio-Anla¬ gen, sogenannten High-End-Geräten geeignet, da selbst ge- ringstfügige Klangverfälschungen weitgehend vermieden wer¬ den.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß in den abgewinkelten Schenkel quer zur Anschlußbohrung mindestens eine Sichtöffnung eingebracht ist, die bis in deren Innenraum reicht. Damit ist von außen besonders ein- fach sichtbar, ob das in die Anschlußbohrung eingeführte Kabelende weit genug in die Anschlußbohrung eingeführt ist. Dadurch läßt sich leicht jederzeit ein optimaler Anschluß des Kabels an den Steckverbinder sicherstellen, wodurch ein optimaler elektrischer Übergang und damit eine bestmögliche Übertragungsqualität gewährleistet sind.

Besonders zweckmäßig ist, daß die Sichtöffnungen als quer in den abgewinkelten Schenkel eingebrachte Schlitze ausge¬ bildet sind. Dadurch ist die Position des Kabelendes aus einem großen Winkelbereich klar erkennbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper mit einer transparenten Isolierschicht überzogen. Durch die Isolierschicht wird eine im Hinblick auf elektrische Schläge besonders sichere Handhabung erreicht. Von besonde- rem Vorteil ist dabei, daß durch die transparente Schicht die in den abgewinkelten Schenkel eingebrachten Sicht¬ öffnungen zwar sicher verschlossen sind, dennoch eine freie Einsicht in die Anschlußbohrung gegeben ist. Zweckmäßiger¬ weise besteht die Isolierschicht aus glasklarem Kunststoff, der hohen elektrischen, mechanischen und optischen Anfor¬ derungen genügt, beispielsweise Polycarbonat.

Vorzugsweise weist die Anschlußbohrung eingangsseitig einen Abschnitt mit größerem Innendurchmesser auf, an den sich unter Bildung eines umlaufenden Kragens ein Abschnitt klei- neren Innendurchmessers anschließt, wobei in jedem Ab¬ schnitt mindestens eine von außen quer zur Anschlußbohrung einschraubbare Klemmschraube angebracht ist. Vorzugsweise werden Kabel mit aufgecrimpten Aderendhülsen verwendet. Zum Anschluß an einen erfindungsgemäßen Steckverbinder sind Aderendhülsen optimal geeignet, die mit geringem radialen Spiel in den Abschnitt kleineren Innendurchmessers einführbar sind. Das Kabel sollte dabei so bemessen sein, daß dessen äußere Hülle in den Abschnitt mit größerem Innendurchmesser einführbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausführung braucht das Kabel zum Anschluß lediglich so weit in die Anschlußbohrung eingeführt werden, bis der zwischen der Aderendhülse und der Isolierung gebildete Absatz an dem umlaufenden Kragen innerhalb der Anschlußbohrung anschlägt. Durch Anziehen der Klemmschraube in dem Abschnitt kleineren Innendurchmessers wird die Aderendhülse sicher kontaktiert, während durch die Klemmschraube in dem Abschnitt größeren Innendurchmessers die äußere Kabelhülle als Zugentlastung fixiert wird.

Es ist weiterhin von Vorteil, daß in dem Kontaktstift von hinten eine sich nach vorn konisch verjüngende Sackbohrung eingebracht ist, in die ein in den Grundkörper einschraub- barer, sich nach vorn konisch verjüngender Spannstift ein¬ führbar ist, der an seinem hinteren Ende mit einem Griff- stück (Drehknopf) versehen ist. Hierbei handelt es sich um eine besonders zuverlässige Spreizvorrichtung, bei der der konische Spannstift beim Einschrauben in die konische Sack- bohrung gepreßt wird und dadurch die Kontaktsegmente des Kontaktstiftes radial nach außen drückt. Auf diese Weise wird das Kontaktelement in einer entsprechenden Kontakt¬ buchse verspannt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Spannstiftes sieht vor, daß an dem Griffstück ein Kennplättchen lösbar befestigt ist. Durch verschiedene, beispielsweise farblich unter¬ schiedlich gestaltete Kennplättchen lassen sich einzelne Stecker leicht kennzeichnen, um Verwechslungen vorzubeugen.

Zweckmäßigerweise ist das Kennplättchen dabei in die Stirn- fläche und/oder die Mantelflächen des Griffstücks einge¬ gliedert, wodurch es sowohl von hinten als auch von den Seiten her schnell und sicher erkennbar ist. Vorzugsweise ist von hinten in den Spannstift eine An¬ schlußbuchse angebracht, deren Abmessungen denen des Kon¬ taktelementes entsprechen. Durch diese Ausführung lassen sich beliebig viele erfindungsgemäße Steckverbinder hin- tereinander kaskadieren, wobei durch die abgewinkelte Bau¬ weise dennoch eine übersichtliche Kabelführung möglich ist.

Besonders niedrige Übergangswiderstände sowohl beim An¬ schluß des Kabels in der Anschlußbohrung als auch zwischen dem Kontaktelement und einer Kontaktbuchse ergeben sich dadurch, daß der Grundkörper vergoldet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an¬ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbin- ders;

Fig. 2 eine Detailansicht von Fig. 1 mit angeschlossenem Kabelende.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsge¬ mäßen Steckverbinders, der als ganzes mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Dabei handelt es sich um einen abgewin¬ kelten Bananenstecker. Dieser weist einen Grundkörper 2 auf, an dem axial nach vorne ein im wesentlichen zylindri¬ sches, segmentiertes Kontaktelernent 2a einstückig angeformt ist. Quer zu seiner Längsachse ist an dem Grundkörper 2 ein abgewinkelter Schenkel 2b angeordnet, der ebenfalls aus demselben homogenen Materialstück wie der Grundkörper 2 ausgeformt ist.

Axial von hinten ist ein Spannstift 3 in den Grundkörper 2 einschraubbar. Der Spannstift 3 ist mit seinem vorderen, sich nach vorn konisch verjüngenden Ende in eine ent- sprechende, sich ebenfalls nach vorn konisch verjüngende Sackbohrung innerhalb des Kontaktelements 2a einschraubbar, wodurch die Kontaktsegmente 2aa und 2ab radial nach außen gespreizt werden.

An seinem hinteren Ende ist der Spannstift 3 mit einem Drehgriff 4 versehen, auf den von hinten ein Kennplättchen 5 aufgesteckt ist, welches sowohl in dessen Stirnfläche als auch in dessen Mantelflächen eingegliedert ist.

In den Schenkel 2b ist eine Anschlußbohrung 6 eingebracht, die eingangsseitig einen Abschnitt mit größerem Innendurch¬ messer 6a und daran anschließend einen Abschnitt mit klei¬ nerem Innendurchmesser 6b aufweist. In jedem der beiden Abschnitte 6a und 6b ist von außen jeweils eine als Maden¬ schraube ausgebildete Klemmschraube 7 einschraubbar. Quer zu der Anschlußbohrung 6 sind in den abgewinkelten Schenkel 2b zwei schlitzförmige SichtÖffnungen 8 eingebracht, die jeweils bis in den Innenraum der Anschlußbohrung 6 reichen.

Der Grundkörper 2 ist einschließlich des Schenkels 2b mit einer Isolierschicht 9 aus glasklarem Kunststoff überzogen. Diese überdeckt ebenfalls die Sichtöffnungen 8.

Von hinten ist in dem Spannstift 3 eine Anschlußbuchse 10 eingebracht, die in ihren Abmessungen mit dem Kontaktele¬ ment 2a korrespondiert.

Fig. 2 zeigt den Schenkel 2b aus Fig. 1 in einer vergrößer- ten Darstellung, wobei dieselben Bezugszeichen Verwendung finden. Zusätzlich ist ein Kabelende 11 in der Anschlußboh¬ rung 6 fixiert eingezeichnet. Das Kabelende 11 ist an sei¬ nem vorderen Ende mit einer Aderendhülse 12 versehen. Zum Anschluß eines erfindungsgemäßen Steckers werden zu¬ nächst die Klemmschrauben 7 gelöst und anschließend ein Ka¬ belende 11, auf das eine Aderendhülse 12 aufgecrimpt ist, so weit in die Anschlußbohrung 6 eingeführt, bis sich die Aderendhülse 12 in dem Bereich 6b und das unisolierte Ka¬ belende im Bereich 6a befindet. Das korrekte Einführen des Kabelendes 11 sowie das Erreichen der Endposition läßt sich jederzeit durch die Sichtöffnungen 8 überwachen.

Zur Fixierung des Kabelendes 11 werden die Klemmschrauben 7 eingeschraubt, wodurch die Aderendhülse 12 an die Innen¬ fläche des Bereichs 6b gepreßt wird und die Isolierhülle des Kabelendes 11 im Bereich 6a als Zugentlastung einge¬ quetscht wird.

Bei der Benutzung des erfindungsgemäßen Steckers wird das Kontaktelement 2a in an sich bekannter Weise in eine kor¬ respondierende Kontaktbuchse eingesteckt und anschließend mittels Drehung des Drehknopfes 4 die Kontaktsegmente 2a und 2ab radial gespreizt, wodurch eine Verspannung statt¬ findet. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß zwischen der Kontaktierung der Aderendhülse 12 in dem Schenkel 2b über den Grundkörper 2 bis hin zum Kontaktele¬ ment 2a keinerlei Grenzflächen vorhanden sind, die zu einer Beeinträchtigung des elektrischen Signals und damit der Wiedergabe in besonders hochwertigen Audio-Geräten abträg- lieh sein könnten.

Durch die Verwendung unterschiedlich eingefärbter Kennungs- plättchen 5 sind verschieden gepolte Steckverbinder 1 ver¬ wechslungssicher.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verspannbarer elektrischer Steckverbinder (1) in abgewinkelter Bauform - insbesondere Winkelbananenstecker - mit einem Grundkörper (2) , der einen quer zu seiner Längsachse abgewinkelten Schenkel (2b) mit einer An¬ schlußbohrung (6) für ein Kabelende (11) aufweist, und an dem ein Kontaktelement (2a) mit spreizbaren Kontaktseg¬ menten (2aa, 2ab) angebracht ist sowie eine manuell be- dienbare Spreizeinrichtung zur Spreizung der Kontaktseg¬ mente (2aa, 2ab) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Grundkörper (2) mit dem abgewinkelten Schenkel (2b) und dem Kontaktelement (2a) aus einem einstückigen, homoge- nen Materialstück besteht.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in den abgewinkelten Schenkel (2b) quer zur Anschlußbohrung (6) mindestens eine Sichtöffnung (8) ein¬ gebracht ist, die bis in deren Innenraum reicht.

3. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die SichtÖffnungen (8) als quer in den abge¬ winkelten Schenkel (2b) eingebrachte Schlitze ausgebildet sind.

4. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Grundkörper (2) mit einer transparenten Isolierschicht (9) überzogen ist.

5. Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Isolierschicht (9) aus glasklarem Kunst¬ stoff besteht.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Anschlußbohrung (6) eingangsseitig einen Abschnitt (6a) mit größerem Innendurchmesser aufweist, an den sich unter Bildung eines umlaufenden Kragens ein Ab¬ schnitt (6b) kleineren Innendurchmessers anschließt, wobei in jedem Abschnitt mindestens eine von außen quer zur An¬ schlußbohrung (6) einschraubbare Klemmschraube (7) ange¬ bracht ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in dem Kontaktelement (2a) von hinten eine sich nach vorn konisch verjüngende Sackbohrung eingebracht ist, in die ein in den Grundkörper (2) einschraubbarer, sich nach vorn konisch verjüngender Spannstift (3) ein- führbar ist, der an seinem hinteren Ende mit einem Griff- stück (4) (Drehknopf) versehen ist.

8. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß an dem Griffstück (4) ein Kennplättchen (5) lösbar befestigt ist.

9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Kennplättchen (5) in die Stirnfläche und/oder die Mantelflächen des GriffStücks (4) eingeglie¬ dert ist.

10. Steckverbinder nach einem oder mehreren der An¬ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß von hinten in den Spannstift (3) eine Anschlußbuchse (10) eingebracht ist, deren Abmessungen denen des Kontaktelementes (2a) ent- sprechen.

11. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Grundkörper (2) vergoldet ist.