Steckverbinder mit einem Kontaktelement für Erdung und Abschirmung

Abstract

 Kontaktelement für die Erdung und Abschirmung aus einem elek­trisch leitenden Werkstoff in Form einer Hülse (1) mit zylindrischer Gestalt, bestehend aus einem oberen Segment (11) mit einem Kontaktbereich (12) und einem unteren Segment (13) mit einem Anschlußbereich (14), worin der Kontaktbereich (12) mit einer Kontakthilfe (14) versehen ist und das untere Segment (13) einen zungenförmigen Anschlußbereich (15) aufweist. Das Kontaktelement ist zum Einsatz in eine übliche Steckverbindung, wie sie für Leistungskabel, Daten- oder Steuerleitungen in der Nachrichten-, Steuerungs-, Meß- und Regeltechnik verwandt wer­den, bestimmt und soll eine zuverlässige Erdung und Abschirmung im Bereich des leitfähigen Steckverbindergehäuses gewährleisten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem Kontakt­element für die Erdung und Abschirmung aus einem elektrisch leitenden Werkstoff in Form einer Hülse mit zylindrischer Ge­stalt, welches ein oberes Segment mit einem äußeren Kontakt­bereich und ein unteres Segment mit einem Anschlußbereich aufweist. Das Kontaktelement ist zum Einsatz in eine übliche Steckverbindung, wie sie für Leistungskabel sowie Daten- und Steuerleitungen in der Nachrichten-, Steuerungs-, Meß- und Regeltechnik verwandt wird, bestimmt.

[0002] Kabel werden heutzutage häufig mit Abschirmungen versehen. Für Leitungen mit einer Spannung von mehr als 42 V ist zudem eine Schutzerdung zwingend erforderlich. Die Schirmung oder Schutzer­dung in einem Steckverbinder erfolgt dadurch, daß bei Durchgang des Kabels durch einen üblichen metallischen Steckverbinder die Abschirmung oder Leitung mit einer in dem Steckverbinder vor­handenen Kontakthülse leitend verbunden wird. Die Kontakthülse ihrerseits steht in leitendem Kontakt mit dem Steckverbindungs­gehäuse.

[0003] Herkömmliche Kontakthülsen für Steckverbinder geben in zweier­lei Hinsicht Anlaß zu Problemen. Zum einen liegen diese Proble­me auf fertigungstechnischem Gebiet; die Kontakthülsen sind vielfach kompliziert und erfordern relativ viele Arbeitsgänge zur Herstellung. Zum anderen ergeben sich häufig Probleme in den Kontaktbereichen, die durch schlechten Sitz und/oder Kor­rosion oder aus Platzgründen nur einen schlechten Kontakt zwischen der Kontakthülse und dem Körper der Steckverbindung ergeben.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kontakthülsen bereit­zustellen, die einfach und kostengünstig herzustellen sind und guten Sitz und Kontakt ermöglichen.

[0005] Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einem Kontaktelement der eingangs geschilderten Art erreicht, bei dem der Kontaktbereich mit einer Kontakthilfe versehen ist und das untere Segment einen zungenförmigen Anschlußbereich aufweist.

[0006] Das erfindungsgemäße Kontaktelement ist einstückig gefertigt und besteht aus einem elektrisch leitenden Werkstoff. Bevorzugt ist die Fertigung des Kontaktelements aus einem elektrisch gut leitenden Metall, beispielsweise aus Kupfer, Aluminium sowie Legierungen des Kupfers oder Aluminiums.

[0007] Das Kontaktelement hat im allgemeinen die Form einer Hülse oder eines Ringes, die bzw. der in die üblichen, kommerziell vertrie­benen Steckverbindungen, insbesondere in Rundsteckverbinder, eingesetzt werden können und darin durch ihre Paßform gegen unerwünschte Bewegung gesichert sind. Die Kontakthülse hat für die üblicherweise auf dem Markt zu findenden Rundsteckverbinder eine zylindrische Form.

[0008] Die Kontakthülse besteht aus einem oberen Segment mit einem Kontaktbereich, über den der Kontakt mit dem metallischen Steckverbinder hergestellt wird, sowie einem unteren Segment mit einem Anschlußbereich, an dem die elektrische Leitung zur Erdung oder die Abschirmung angeschlossen wird. Das zu erdende oder abzuschirmende Kabel wird dabei von unten, d.h. von der Anschlußbereichsseite, an die Kontakthülse herangeführt, um mit den einzelnen Adern zu den Kontaktstellen des Steckverbinders geführt zu werden.

[0009] Der Kontaktbereich befindet sich im oberen Segment der Kontakt­hülse und ist mit einer Kontakthilfe versehen, d.h. mit einer Oberflächenbeschaffenheit, die den Kontakt zwischen Kontakthül­se und Steckverbindung fördert. Hierzu dient eine Aufrauhung zumindest eines Teils der Außenfläche der Hülse. Vorzugsweise umschließt der Kontaktbereich die Hülse am unteren Ende des oberen Segments, jedoch sind auch andere Anordnungen möglich, etwa eine ringförmige Anordnung am oberen Ende des oberen Seg­ments oder in Form von senkrechten streifenförmigen Erhebungen, die das obere Segment in regelmäßigen Abständen umgeben. Zur Förderung des Kontakts - als Kontakthilfe - kann der Kontaktbe­reich als Rändel, Kordel oder Körnung ausgebildet sein, so daß die erhabenen Stellen als Kontaktpunkte zum Gehäuse der Steck­verbindung dienen. Es ist auch möglich, daß gesamte obere Seg­ment mit einer Oberflächenbeschaffenheit auszustatten, die den Kontakt zur Steckverbindung fördert, beispielsweise mit einer Körnung.

[0010] Das untere Segment der Kontakthülse, das etwa die Hälfte der Höhe des gesamten Hülsenkörpers ausmacht, weist einen Anschluß­bereich für die Erdung oder Abschirmung auf. Dieser Anschlußbe­reich ist zungenförmig gestaltet, so daß der Leiter durch Auf­schieben einer herkömmlichen Kontaktklemme oder durch Anlöten daran befestigt werden kann. Die Abmessungen der Anschlußzunge entsprechen denen üblicher Kontaktklemmen.

[0011] Vorzugsweise ist die Anschlußzunge durch Einschnitte im unteren Segment ausgebildet, d.h. zwei Einschnitte im unteren Segment definieren die Anschlußzunge hinsichtlich ihrer Breite und Länge.

[0012] Alternativ kann das gesamte untere Segment der Kontakthülse als Anschlußbereich ausgebildet sein, d.h. das untere Segment be­steht unter Fortfall eines großen Teils des unteren Segment­ringes lediglich aus der Anschlußzunge. Aus fertigungstechni­schen Gründen ist diese Ausführungsform jedoch weniger bevor­zugt, da die Herstellung mehr Fertigungsschritte erfordert.

[0013] Um die Einpassung der Kontakthülse in die Steckverbindung zu erleichtern, kann das obere Segment mit einem Einschnitt ver­sehen sein. Dieser Einschnitt hat beispielsweise eine Weite von 1 bis 3 mm und reicht gemäß einer Ausführungsform bis zum Kon­taktbereich. Er kann an beliebiger Stelle der Kontakthülse an­geordnet sein. Zum Ausgleich von Spannungen kann der Einschnitt an seinem unteren Ende verrundet sein oder in eine kreisförmige Ausstanzung einmünden, die beispielsweise einen Radius auf­weist, der einer halben bis einer ganzen Einschnittweite ent­spricht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kon­takthülse einen sich über die ganze Länge erstreckenden Schlitz oder Einschnitt auf. In diesem Fall befindet sich der Schlitz oder Einschnitt jedoch nicht notwendig in dem Hülsenbereich, der die Anschlußzunge aufweist, sondern kann gegen die An­schlußzunge um 90 bis 270° versetzt sein.

[0014] Schließlich kann die Anschlußzunge zur Erleichterung des Fest­lötens der Abschirmung oder elektrischen Leitung eine Lochung oder Ausstanzung aufweisen, die vorzugsweise von runder oder in Längsrichtung der Zunge elliptischer Form ist.

[0015] Die Erfindung wird durch die beigefügten Abbildungen näher er­läutert, von denen zeigen

Fig. 1 bis Fig. 4 vier Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kon­takthülse zum Einsatz in eine Rundsteckerverbindung in seitlichem Aufriß,

Fig. 5 eine teilweise aufgeschnittene Rundsteckerverbindung mit eingesetzter Kontakthülse und

Fig. 6 bis Fig. 8 Ausschnitte aus Ausführungsformen mit teilweisen oder durchgehenden Einschnitten über die Kontakthülsenlänge.

Fig. 9 einen erfindungsgemäßen Steckverbinder in auseinan­dergezogener Darstellung.

[0016] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kon­taktelements in seitlichem Aufriß. Das Element, das vorzugs­weise aus einer Kupferlegierung gefertigt ist, besteht aus einer Hülse 1 mit einem oberen Segment (11) mit dem Kontaktbe­reich (12) und einem unteren Segment (13) mit der Anschlußzunge (15). Zur Anpassung an eine übliche Rundsteckerverbindung ist der Durchmesser des unteren Segments geringfügig kleiner als der des oberen Segments, so daß ein Rücksprung (18) entsteht. Die hierdurch bedingte bessere Paßform ermöglicht einen besse­ren Kontakt zwischen Rundsteckerverbinder und Kontakthülse. Desweiteren ist das obere Segment (11) an seinem oberen Ende zur besseren Einführung des Elements in das Steckergehäuse und Führung des Kabels einwärts gebogen.

[0017] Am unteren Rand des oberen Segments befindet sich die als Rän­del ausgeführte Kontakthilfe (14), deren Riffelung einen besse­ren Kontakt zwischen dem Körper des Steckverbinders und der Kontakthülse ermöglicht.

[0018] Die Anschlußzunge (15) ist an ihrem unteren Ende gerundet, was das Aufschieben einer herkömmlichen Kontaktklemme oder eines Kontaktschuhs erleichtert. Seitlich wird die Zunge (15) durch die Einschnitte (16a und 16b) in das untere Segment definiert. Die längliche elliptische Aussparung (17) soll das Anlöten des elektrischen Leiters erleichtern, falls eine Lötverbindung ge­wünscht ist.

[0019] Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktelements. Gemäß dieser Ausführungsform besteht das un­tere Segment (13) lediglich aus der Zunge (15) mit der Aus­stanzung (17); der in Fig. 1 vorhandene zylindrische Teil des unteren Segments wurde abgeschnitten.

[0020] Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, die weitgehend mit der in Fig. 1 gezeigten übereinstimmt. Unterschiede bestehen hinsichtlich Form und Länge der Zunge (15), die breiter und weniger gerundet ausgeführt ist und somit für eine andere Form von Kontaktklemme oder Kontaktschuh ausgelegt ist. Die Lochung oder Ausstanzung in dieser Ausführungsform ist kreisförmig.

[0021] Fig. 4 zeigt eine Variante der in Fig. 3 gezeigten Ausfüh­rungsform, in der das untere Segment (13) auf den zungenförmi­gen Anschlußbereich (15) reduziert ist.

[0022] Fig. 5 zeigt einen Rundsteckverbinder (2) in teilweise aufge­schnittenen Zustand mit eingesetzter Kontakthülse (1). Der Rundsteckverbinder (2) besteht aus einem Körper (21), der an seinem oberen Ende mit einer Überwurf- oder Kupplungsmutter (22) versehen ist und an seinem unteren Ende eine Einführungs­verschraubung (23) aufweist, durch die das Kabel in die Ver­bindung eingeführt und festgesetzt wird. Die Kontakthülse (1) ist in das Innere des Körpers (21) mit Hilfe einer Fassung (24) eingepaßt. Die Fassung (24) wird in den Körper (1) einge­schraubt und dient als Fassung für den Isolierträger der Kon­takte des Kabels. Der Kontaktbereich (12), der als Rändel (14) ausgeführt ist, steht dabei in leitendem Kontakt mit der Me­tallfassung (24) für den Isolierträger.

[0023] Das von unten in die gezeigte Rundsteckverbindung einzuführende Kabel wird über die Anschlußzunge (15) der Hülse (1) damit lei­tend verbunden; die einzelnen Adern des Kabels verlassen die Rundsteckverbindung durch die Hülse (1), die Fassung (24) für den Isolierträger und die Verschraubung (22), um zu den einzel­nen Kontaktstellen geführt zu werden.

[0024] Fig. 6 bis 8 zeigen Varianten für den Ausschnitt X in Fig. 1 bis 4. Dabei ist gemäß Fig. 6 das obere Segment (11) von oben her mit einem senkrechten Einschnitt versehen, der kurz vor Er­reichen des Kontaktbereichs (12) endet. Gemäß Fig. 7 mündet der Einschnitt in eine kreisförmige Ausstanzung; gemäß Fig. 8 reicht der Einschnitt über den Ausschnitt X im oberen Segment (11) hinaus und erstreckt sich über die gesamte Länge der Hül­se; die Hülse ist also über ihre gesamte Länge aufgeschnitten.

[0025] In Fig. 1 bis 4 zeigt Y einen Ausschnitt des Kontaktbereichs des Kontaktelements, der in allen vier Fällen als Rändel ausge­führt ist. Alternativ kann dieser Kontaktbereich aber auch als Kordel oder in Form einer unregelmäßigen Körnung ausgebildet sein. Es versteht sich, daß sich der Kontaktbereich ringförmig um den gesamten Zylinder erstreckt.

[0026] Fig. 9 zeigt einen erfindungsgemäßen Steckverbinder in Gesamt­darstellung, wobei die einzelnen Teile auseinandergezogen ge­zeigt sind. Der Steckverbinder wird derart zusammengebaut, daß die in Fig. 9 gezeigten Einzelteile in der angegebenen Reihen­folge ineinander geschoben bzw. verschraubt werden.

[0027] Die einzelnen elektrisch leitenden Durchführungen 25 des Steck­verbinders werden in bekannter Weise mit elektrischen Zuleitun­gen verbunden. Der Zusammenbau des Steckverbinders erfolgt so, daß zunächst die Überwurfmutter 22 über die Fassung 24 gescho­ben wird, wo sie gegen einen Anschlag 24′ stößt. Die Kontakt­hülse 1 wird dann in Fig. 9 von unten in die Fassung 24 gescho­ben. Dabei kommt der Kontaktbereich 12 der Hülse 1 in guten elektrischen Kontakt mit der Fassung 24. In Fig. 5 ist dieser gute elektrische Kontakt nicht deutlich gezeigt, um die ein­zelnen Bauteile zeichnerisch auseinanderhalten zu können. In Wirklichkeit stößt die Kontakthilfe 14 direkt gegen die Hülse 24.

[0028] Sodann wird der Körper 21 über die Hülse 1 geschoben und mit seinem Innengewinde 21′ auf einem Außengewinde 24˝ der Hülse 24 verschraubt. Dabei drückt ein Anschlag 21˝ des Körpers 21 die Hülse 1 gegen einen elektrisch leitenden Anschlag (in Fig. 5 nicht gezeichnet) der Fassung 24, so daß die Fassung 24, die Hülse 1 und der Körper 21 in gutem elektrischen Kontakt mitein­ander stehen.

[0029] Schließlich wird ein Gummiring 26 von unten in den Körper 21 geschoben, wobei der Gummiring 26 beidseits durch metallische Ringe 27, 28 abgedeckt ist. Eine Verschraubung 23 wird von unten in ein Innengewinde 21‴ verschraubt, so daß eine Lei­tung mit einer Vielzahl von elektrischen Andern in den Steck­verbinder eingeführt werden kann.

Ansprüche

1. Elektrischer Steckverbinder mit einem Kontaktelement für die Erdung und Abschirmung aus einem elektrisch leitenden Werkstoff in Form einer Hülse (1) mit zylindrischer Gestalt, bestehend aus einem oberen Segment (11) mit einem äußeren Kontaktbereich (12) und einem unteren Segment (13) mit einem Anschlußbereich (15),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktbereich (12) mit einer Kontakthilfe (14) verse­hen ist und das untere Segment (13) einen zungenförmigen An­schlußbereich (15) aufweist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlußbereich (15) durch Einschnitte (16a, 16b) im unteren Segment (13) ausgebildet ist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das untere Segment (13) als zungenförmiger Anschlußbereich (15) ausgebildet ist.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktbereich (14) die Hülse (1) am unteren Ende des oberen Segments (11) ringförmig umschließt.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontakthilfe als Rändel, Kordel oder Körnung ausgebil­det ist.

6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (1) im Bereich des oberen Segments (11) mit einem Einschnitt (17) versehen ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einschnitt (17) am unteren Ende abgerundet ist oder in eine kreisförmige Aussparung (17′) übergeht.

8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse einen durchgehenden Einschnitt (17) aufweist.

9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zungenförmige Anschlußbereich (15) gelocht ist.

10. Steckverbinder nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß Lochung kreisförmig oder in Längsrichtung der Anschlußzunge (15) elliptisch ist.

Zeichnung