WO2021058127A1

WO2021058127A1 - Elektrischer steckverbinder

Info

Publication number: WO2021058127A1
Application number: PCT/EP2020/025424
Authority: WO
Inventors: Oliver Dobler
Original assignee: Neutrik Ag
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2021-04-01
Also published as: BR112022004625A2; JP7389897B2; JP2022550318A; CA3153981A1; AT523021B1; CN114450857A; US20220344865A1; EP4035229A1; EP4035229B1; MX2022003126A; AT523021A1; KR20220057581A; AU2020356148A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, mit einem Gehäuse (1) mit zumindest einer Einstecköffnung (2) für einen komplementären Steckverbinder und einem im Gehäuse (1) angeordneten Kontaktträger (3) für die durch die Einstecköffnung(en) zugänglichen elektrischen Kontakte. Zwei konzentrisch angeordnete Gehäuseteile (5, 6) sind durch einen Boden (8) an dem der zumindest einen Einstecköffnung (2) gegenüberliegenden Ende miteinander verbunden. Zwischen den Gehäuseteilen (5, 6) ist ein ringförmiger Zwischenraum (7) als ringförmige Aufnahme für den Steckerfortsatz eines komplementären Steckverbinders gebildet. Eine Aufnahme (9) für den Kontaktträger (3) ist im Inneren des innenliegenden Gehäuseteils (6) vorgesehen.

Description

Elektrischer Steckverbinder

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder gemäss dem Oberbegriff des An spruchs 1.

Elektrische Steckverbinder, seien es nun Einbausteckverbinder, auch Chassisbuchsen genannt, oder Kabelsteckverbinder, bestehen typischerweise aus einem Gehäuse mit zumindest einer Einstecköffnung für einen komplementären Steckverbinder und einem in diesem Gehäuse an geordneten Kontaktträger für die durch die Einstecköffnung(en) zugänglichen elektrischen Kontakte.

Die mechanischen als auch elektrischen Anforderungen sind für Gehäuse und Kontaktträger sehr unterschiedlich, was dazu geführt hat, dass es unzählige Kombinationen von Gehäuseva rianten und Varianten von Kontaktträgem gibt, die nur in ganz bestimmten Kombinationen zusammenpassen. Selbst für Steckverbinder des gleichen Standards aber anderer Kontaktan zahl oder Kontaktanordnung müssen meist völlig unterschiedliche Gehäuse verwendet wer den, was einen hohen Aufwand in der Herstellung und der Lagerhaltung der Einzelteile verur sacht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer der Aufbau eines elektri schen Steckverbinders vereinfacht und jedes Bauteil entsprechend seinen Anforderungen opti mal konstruiert sein kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist grundlegend gekennzeichnet durch zwei konzentrisch angeordnete Gehäuseteile, einen Boden, an dem der zumindest einen Einstecköffnung gegen überliegenden Ende der Gehäuseteile diese miteinander verbindet, einen ringförmigen Zwi schenraum zwischen den konzentrischen Gehäuseteilen, der eine ringförmige Aufnahme für den Steckerfortsatz eines komplementären Steckverbinders bildet, und eine Aufnahme für den Kontaktträger im Inneren des innenliegenden Gehäuseteils. Damit kann das Gehäuse, welches hauptsächlich für die mechanische Stabilität verantwortlich ist, welche auch für das einfache Herstellen und Lösen der Steckverbindung von besonderer Bedeutung ist, optimal für diese Aufgabe gestaltet werden. Dies beinhaltet auch die Materialwahl. Der Kontaktträger hingegen kann ganz auf die elektrischen Anforderungen ausgerichtet sein und allein die Fixierung der elektrischen Kontakte und deren elektrisch isolierte Anordnung im Gehäuse bewerkstelligen. Da die Gestaltung des Gehäuses unabhängig von den elektrischen Anforderungen des Kon taktträgers ist, kann es immer gleich ausgeführt sein, insbesondere was die Dimensionen im Inneren des innenliegenden Gehäuseteils des Gehäuses betrifft, und kann somit als für viele Steckertypen verwendbarer Standardbauteil vorgesehen werden.

Bevorzugt ist der Kontaktträger als Einschubteil ausgebildet und sind gegebenenfalls Füh rungsstrukturen zwischen der Innenwand des inneren Gehäuseteils und dem Kontaktträger ausgebildet. Dies erleichtert den Zusammenbau von Gehäuse und Kontaktträger und stellt die korrekte Positionierung des Kontaktträgers im Gehäuse sicher.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein Verbindungsmechanis mus zwischen dem Kontaktträger und dem Gehäuse vorgesehen ist, um die Positionierung des Kontaktträgers bei den Ein- und Aussteckvorgängen sicher beizubehalten.

Dies lässt sich in einfacher und funktionssicherer Weise realisieren, indem bevorzugt der Ver bindungsmechanismus als Rast- bzw. Schnappverbindung aufgebaut ist.

Die für alle gleichartig aufgebauten Steckverbinder gleiche Positionierung des Kontaktträgers im Gehäuse wird gemäss einem weiteren optionalen Merkmal der Erfindung sichergestellt, indem vorteilhafterweise zumindest ein Anschlag für den Kontaktträger vorgesehen ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Steckverbinders sieht dessen Konstruktion als Einbausteckverbinder oder Chassisbuchse vor und ist gekennzeichnet durch einen radial vom äusseren Gehäuseteil auskragenden Montageflansch, der vorzugsweise am einsteckseitigen Ende des äusseren Gehäuseteils positioniert ist. Bevorzugt ist bei diesem Aufbau eine Dichtung vorhanden, welche eine Vorderseite des Mon tageflansches abdeckt und zumindest eine der Einstecköffnung entsprechende Ausnehmung aufweist.

Dem Schutz der darunterliegenden Bauteile und der Stabilität der gesamten An-ordnung dient gemäss einem weiteren optionalen Merkmal eine Frontplatte, welche die Vorderseite des Montageflansches und gegebenenfalls auch die Dichtung nach vome hin abdeckt.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Steckverbinder gekennzeichnet durch einen Verriegelungsmechanismus für einen eingesteckten komplemen tären Steckverbinder, umfassend zumindest ein Verriegelungselement, welches vorzugsweise am Kontaktträger angeordnet ist.

Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform aber auch ein Entriegelungselement vorhanden, welches vom Verriegelungselement durch Ausnehmungen im Gehäuse und allenfalls der Frontplatte auf der Vorderseite des Gehäuses bzw. der Frontplatte herausragt.

Vorteilhafterweise ist dabei in den Ausführungsformen mit Dichtung und Frontplatte zur gu ten Erhaltung der Dichtwirkung ein einstückig angeformter Dom an der Dichtung angeordnet, der zur Aufnahme des Entriegelungselementes dient und nach vome ragt. Vorzugsweise ragt der Dom durch die Frontplatte auf deren Vorderseite heraus.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht einen Steckverbinder mit einem für XLR- Kontakte ausgebildeten Kontaktträger vor.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht einen Steckverbinder mit einem für die Kon takte für Datenstecker, insbesondere RJ45-Stecker, ausgebildeten Kontaktträger vor.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäs sen Einbausteckverbinders;

Fig.2 eine Vorderansicht des Gehäuses des Einbausteckers der Fig. 1; Fig. 3 eine Rückansicht des Gehäuses des Einbausteckverbinders der Fig. 1; Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Gehäuse des Einbau Steckverbinders der Fig.l in der senkrechten Mittelebene;

Fig. 5 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 4, durch einen Einbausteckverbinder der Fig.

1;

Fig. 6 eine perspektivische Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfin- dungsgemässen Einbausteckverbinders ;

Fig. 7 eine perspektivische Rückansicht des Einbausteckverbinders der Fig. 6; Fig. 8 eine Explosionsdarstellung des Einbausteckverbinders der Fig. 6; Fig. 9 einen Längsschnitt durch den Einbausteckverbinder der Fig. 6 in der senkrechten

Mittelebene.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine erste vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Ein bausteckverbinders dargestellt, in einer Variante des XLR-Standards mit drei Kontakten, als weiblicher Teil der Steckverbindung bzw. als Einbaubuchse.

Die Einbaubuchse der Fig. 1 bis 5 als Beispiel für einen elektrischen Steckverbinder gemäss der Erfindung weist ein Gehäuse 1 mit zumindest einer Einstecköffnung 2 für einen komple mentären Steckverbinder auf. In diesem Gehäuse 1 ist ein Kontaktträger 3 für die durch des sen Kontakt-Einstecköffnung(en) 4 zugänglichen elektrischen Kontakte. Der Kontaktträger 3 ist für Steckverbindungen gemäss dem XLR-Standard ausgeführt, hier im dargestellten Bei spiel mit drei Kontakten. Das Gehäuse 1 ist aufgebaut aus zwei konzentrisch angeordneten Gehäuseteilen, einem äusse ren Gehäuseteil 5 und einem inneren Gehäuseteil 6, die durch einen Ringspalt 7 beabstandet sind, wobei dieser Ringspalt 7 eine ringförmige Einstecköffnung für einen buchsenförmigen Steckerfortsatz eines komplementären Kabelsteckverbinders bildet. Ein ringförmiger Boden 8 verbindet die beiden Gehäuseteile 5, 6 an dem der Einstecköffnung 2 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 miteinander. Das zylindrische Volumen im Inneren des innenliegenden Gehäuseteils 6 bildet die Aufnahme 9 für den Kontaktträger 3.

Am vorderen Ende des Gehäuses 1 ist ein hier beispielhaft mit quadratischem Umriss darge stellter Montageflansch 10 angeordnet, der radial vom Gehäuse 1, insbesondere vom äusseren Gehäuseteil 5, auskragt und in welchem auch Montagebohrungen 11 ausgenommen sein kön nen. Es können auch andere Umrissformen auftreten, beispielsweise kreisförmige oder recht eckige Umrisse. Allenfalls können auch nur eine oder mehrere kleine Montagelaschen an ei nem sonst allein zylindrisch ausgebildeten Gehäuse 1 angeordnet sein.

Die Vorderseite des Gehäuses 1 bzw. der Montageflansch 10 können vorteilhafterweise von einer Dichtung 13 abgedeckt sein, welche die Einbausteckerbuchse gegenüber der Wandung abdichtet, in welcher die Buchse eingebaut und fixiert ist. Bevorzug weist die Dichtung 13 ei nen plattenförmigen Abschnitt 14 auf, welcher den Montageflansch 10 überdeckt, ebenfalls mit Ausnehmung 15 an der Stelle der Montagebohrungen 11 und einer zentralen Ausnehmung 16 zur Durchführung des komplementären Kabelsteckverbinders versehen. Bevorzugt gehen von dem plattenförmigen Abschnitt 14 flexible Streifen 17 aus, an deren Ende ein beispiels weise topfförmiger Dichtstopfen 18 zum Einstecken in die Ausnehmung 16 und vorzugsweise auch den Ringspalt 7 zwischen innerem Gehäuseteil 6 und äusserem Gehäuseteil 5, um die Einbausteckerbuchse bei nicht eingestecktem komplementären Steckverbinder dicht ver- schliessen zu können.

Zur Fixierung der Dichtung und für eine bessere mechanische Stabilität der gesamten Anord nung ist vorzugsweise eine Frontplatte 19 vorhanden, welche die Vorderseite des Montage flansches 10 und gegebenenfalls auch die Dichtung 13, insbesondere deren plattenförmigen Abschnitt 14, nach vome hin abdeckt. Auch diese Frontplatte 19 weist an den Stellen der Montagebohrungen 11 des Montageflansches 10, allenfalls auch den Ausnehmungen 15 der Dichtung 13, eigene Montagebohrungen 20 auf. Auch eine zentrale Ausnehmung als Ein stecköffnung 21 ist vorhanden.

Bevorzugt weist der erfindungsgemässe Steckverbinder auch einen Verriegelungsmechanis mus 22 für einen eingesteckten komplementären Steckverbinder auf, um ein ungewolltes Ab ziehen des Kabelsteckverbinders und damit ein Lösen der Steckverbindung zu verhindern. Dieser Mechanismus 22 umfasst zumindest ein Verriegelungselement 23, welches vorzugs weise am Kontaktträger 3 angeordnet ist. Zur beabsichtigten Entriegelung und Gestattung des Abziehens des Kabelsteckverbinders ist ein Entriegelungselement 24 in Wirkverbindung mit dem Verriegelungselement 23 in den Verriegelungsmechanismus 22 integriert. Das Entriege lungselement 24 ragt, ausgehend vom Verriegelungselement 23, durch Ausnehmungen bzw. Ausstülpungen 25 im Gehäuse 1 und eine radiale Ausnehmung 26 in der zentralen Ausneh mung 21 der Frontplatte 19 auf der Vorderseite des Gehäuses 1 bzw. der Frontplatte 19 her aus, von wo es für den Benutzer zur Betätigung zugänglich ist.

Um dabei die Dichtwirkung nicht zu beeinträchtigen, ist der durch die Frontplatte 19 ragende Abschnitt des Entriegelungselementes 24 durch einen einstückig an der Dichtung 13, insbe sondere am plattenförmigen Abschnitt 14, angeformten Dom 27 zur Aufnahme des Entriege lungselementes 24, welcher Dom 27 nach vorne ragt und vorzugsweise durch die Frontplatte 19 auf deren Vorderseite herausragt.

Wie in den Fig. 1 und 5 zu erkennen ist, ist der Kontaktträger 3 vorzugsweise als Einschubteil ausgebildet ist und sind gegebenenfalls Führungsstrukturen zwischen der Innenwand des in neren Gehäuseteils 6 und dem Kontaktträger 3 ausgebildet. Vorzugsweise kann auch ein Ver bindungsmechanismus zwischen dem Kontaktträger 3 und dem Gehäuse 1 wirken, um den Kontaktträger 3 sicher um Gehäuse 1 zu halten. Allenfalls kann dies durch crimpen des hinte ren Randes des Gehäuses 1 radial nach innen über einen äusseren Umfangsrand des einge schobenen Kontaktträgers 3 erfolgen. Eine andere Alternative besteht darin, dass der Verbin dungsmechanismus als Rast- bzw. Schnappverbindung aufgebaut ist.

Der Kontaktträger 3 weist eine Schulter 31 auf, die über einen grossen Teil des Umfanges verläuft und durch eine Durchmesservergrösserung zwischen dem einsteckseitigen Längsab schnitt und dem daran anschliessenden Abschnitt gebildet ist. In komplementärer Weise ist an der Innenseite des Gehäuses 1, etwa in Höhe des Bodens 8, der den inneren Gehäuseteil 6 mit dem äusseren Gehäuseteil 5 verbindet, ein Absatz 32 ausgebildet. An diesem Absatz 32 kommt die Schulter 31 des Kontaktträgers 3 beim Einschieben in das Gehäuse 1 zum An schlag, wodurch die gewünschte Positionierung der beiden Bauteile relativ zueinander sicher gestellt ist.

Die bei insbesondere XLR Kontaktträgem 3 bestehende Freisparung 34 an der Vorderseite, an welche sich der Bereich der Lagerung für den Verriegelungsmechanismus 22 anschliesst, ist durch eine zur Mitte der Einstecköffnung 2 ragende Nase 28 abgedeckt. Diese kann vorteil hafterweise zwei parallel zur Längsachse des Gehäuses 1 verlaufende Führungen 29 aufwei sen, zwischen welchen insbesondere die Feder des Verriegelungsmechanismus 22 geführt und gehalten ist.

In den Fig. 6 bis 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungs form eines erfindungsgemässen Einbausteckverbinders gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung der vorangegangenen Abbildungen hingewiesen bzw. Bezug genommen. Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine Einbaubuchse für einen Datenstecker, insbesondere einen RJ-45 Ste cker.

Der Kontaktträger 3 dieser Version der erfindungsgemässen Einbausteckerbuchse ist an der Rückseite des Gehäuses 1 von einer Kontaktdurchführung 29 und einer hinteren Abdeckung 30 abgedeckt und geschützt.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.

Bezugszeichenaufstellung

36

1 Gehäuse 37

2 Einstecköffnung 38

3 Kontaktträger 39

4 Einstecköffnungen 40

5 Äusserer Gehäuseteil

6 Innerer Gehäuseteil 41

7 Ringspalt 42

8 Boden 43

9 Aufnahme 44

10 Montageflansch 45

11 Montagebohrungen 46

12 .. 47

13 Dichtung 48

14 Plattenförmiger Abschnitt 49

15 Ausnehmung 50

16 Zentrale Ausnehmung 51

17 Streifen 52

18 Dichtstopfen 53

19 Frontplatte 54

20 Montagebohrung 55

21 Zentrale Ausnehmung 56

22 Verriegelungsmechanismus 57

23 Verriegelungselemente 58

24 Entriegelungselement 59

25 Ausstülpung/ Ausnehmung 60

26 Radiale Ausnehmung 61

27 Dom 62

28 Nase 63

29 Kontaktdurchführung 64

30 Abdeckung 65

31 Schulter

32 Absatz

33 Führung

34 Freisparung

35

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Elektrischer Steckverbinder, mit einem Gehäuse (1) mit zumindest einer Ein stecköffnung (2) für einen komplementären Steckverbinder und einem im Gehäuse (1) ange ordneten Kontaktträger (3) für die durch die Einstecköffnung(en) zugänglichen elektrischen Kontakte, wobei das Gehäuse (1) zwei konzentrisch angeordnete und sich in Längsrichtung überlappende Gehäuseteile (5, 6) aufweist, wobei ein Boden (8) an dem der zumindest einen Einstecköffnung (2) gegenüberliegenden Ende die Gehäuseteile (5, 6) miteinander verbindet, und wobei ein ringförmiger Zwischenraum (7) zwischen den konzentrischen Gehäuseteilen (5, 6) eine ringförmige Aufnahme für den Steckerfortsatz eines komplementären Steckverbin ders bildet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahme (9) für den Kontaktträger (3) im In neren des inneren Gehäuseteils (6) in Höhe der Überlappung der konzentrischen Gehäuseteile (5, 6) ausgeformt ist und der Kontaktträger (3) sich in den Längsabschnitt des inneren Gehäu seteils (6) hinein erstreckt, der mit dem äusseren Gehäuseteil (5) überlappt.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträ ger (3) als Einschubteil ausgebildet ist und gegebenenfalls Führungsstrukturen zwischen der Innenwand des inneren Gehäuseteils (6) und dem Kontaktträger (3) ausgebildet sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Verbin dungsmechanismus zwischen dem Kontaktträger (3) und dem Gehäuse (1).

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbin dungsmechanismus als Rast- bzw. Schnappverbindung aufgebaut ist.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zumin dest einen Anschlag (32) für den Kontaktträger (3).

6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen radial vom äusseren Gehäuseteil (5) auskragenden Montageflansch (10), der vorzugsweise am einsteckseitigen Ende des äusseren Gehäuseteils (5) positioniert ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Dichtung (13), wel che eine Vorderseite des Montageflansches (10) abdeckt und zumindest eine der Einstecköff nung (2) entsprechende Ausnehmung (16) aufweist.

8. Steckverbinder nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Frontplatte (19), welche die Vorderseite des Montageflansches (10) und gegebenenfalls auch die Dich tung (13) nach vome hin abdeckt.

9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Verriegelungsmechanismus (22) für einen eingesteckten komplementären Steckverbinder, umfassend zumindest ein Verriegelungselement (23), welches vorzugsweise am Kontaktträger (3) angeordnet ist.

10. Steckverbinder nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Entriegelungsele ment (24), welches vom Verriegelungselement (23) durch Ausnehmungen im Gehäuse (1) und allenfalls der Frontplatte (19) auf der Vorderseite des Gehäuses (1) bzw. der Frontplatte (19) herausragt.

11. Steckverbinder nach Anspruch 7 oder 8 und 10, gekennzeichnet durch eine Dichtung (13) mit einem einstückig angeformten Dom (27) zur Aufnahme des Entriegelungs elementes (24), welcher Dom (27) nach vome ragt und vorzugsweise durch die Front platte(19) auf deren Vorderseite herausragt.

12. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen für XLR-Kontakte ausgebildeten Kontaktträger (3).

13. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen für die Kontakte für Datenstecker, insbesondere RJ45-Stecker, ausgebildeten Kontaktträger

(3).