Steckverbinder, insbesondere zur lösbaren Verbindung elektrischer Leiter

Abstract

 Dargestellt und beschrieben ist ein Steckverbinder, insbesondere zur lösbaren Verbindung elektrischer Leiter, mit einem jeweils ein Isolierstoffgehäuse umfassenden Steckerteil und einem Kupplungsteil, deren einer mit mindestens einer Aufnahme zum Anschluß wenigstens eines Leiters, insbesondere in Form einer Flachbandleitung, versehen ist und im wesentlichen kraftfrei mit dem anderen Verbinderteil zusammensteckbar sowie dort in eine Kupplungs-Endlage schwenkbar ist, in der dem ersten Verbinderteil zugeordnete Kontaktflächen in leitende Verbindung mit dem zweiten Verbinderteil zugeordnete Kontaktflächen treten. Um einen solchen Steckverbinder insbesondere hinsichtlich des ersten Verbinderteils wesentlich zu vereinfachen, ist die mindestens eine Aufnahme des ersten Verbinderteils im Zuordnungsbereich zu den Kontaktflächen des zweiten Verbinderteils zumindest teiloffen ausgeführt, und jeder Leiter bildet selbst die dem ersten Verbinderteil zugeordnete Kontaktfläche aus. Daher sind in diesem Verbinderteil keine metallischen Kontaktelemente vorgesehen, so daß es ausschließlich aus einem Isolierstoffkörper bestehen kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere zur lösbaren Verbindung elektrischer Leiter, mit einem jeweils ein Isolierstoffgehäuse umfassenden Steckerteil und einem Kupplungsteil, deren einer mit mindestens einer Aufnahme zum Anschluß wenigstens eines Leiters, insbesondere in Form einer Flachbandleitung, versehen ist und im wesentlichen kraftfrei mit dem anderen Verbinderteil zusammensteckbar sowie dort in eine Kupplungs-Endlage schwenkbar ist, in der dem ersten Verbinderteil zugeordnete Kontaktflächen in leitende Verbindung mit dem zweiten Verbinderteil zugeordnete Kontaktflächen treten.

[0002] Bei einem bekannten Steckverbinder dieser Art der britischen Firma Molex ist der als Steckerteil ausgebildete erste Verbinderteil als sogenannter Schneidklemmverbinder ausgebildet. Sein Isolierstoffgehäuse ist zweiteilig. In dem einen Teil sind eine der Zahl der Leitung entsprechende Zahl von metallischen Kontakten eingebettet, deren rückwärtige Enden Schneiden zum kontaktierenden Einklemmen der Leiter ausbilden. Das zweite Isolierstoffteil ist als mit dem ersten Isolierstoffteil verrastbarer Deckel ausgebildet, mit dessen Hilfe bei seinem Aufsetzen auf das andere Isolierstoffteil die Leiter druckschlüssig in die Kontakte eingeklemmt werden, während deren Isolierung durchtrennt wird. Der zweite Verbinderteil weist gabelförmige Kontaktelemente auf mit daran angebrachten Lötbeinchen zur Befestigung dieses Verbinderteils auf einer Leiterplatte. Um die Verbindung zwischen den Steckverbinderteilen herzustellen, wird der erste Verbinderteil in geneigter Anordnung in eine Aufnahme des zweiten Verbinderteils eingesteckt, bis die an der Frontseite des ersten Verbinderteils angeordneten elektrischen Kontakte in den Bereich der im zweiten Verbinderteil angeordneten Gegenkontakte kraftfrei eintauchen. Sodann wird der erste Verbinderteil mit der daran befindlichen Leitung um einen Winkel von etwa 250 geschwenkt, bis er in eine definierte Kupplungs-Endlage verrastend einrückt. Jetzt ist die Verbindung mechanisch und elektrisch fixiert. In umgekehrter Reihenfolge kann der erste Verbinderteil mit der daran befindlichen Leitung auch wieder vom zweiten Verbinderteil entfernt werden, indem er zurückgeschwenkt und dann kraftfrei herausgezogen wird.

[0003] Bezüglich der Möglichkeit des weitestgehend kraftfreien Kuppelns und Entkuppelns der beiden Verbinderteile ist das bekannte Steckverbindersvstem, welches in ähnlicher Form auch von anderen Herstellern angeboten wird, sehr vorteilhaft. Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen solchen Steckverbinder insbesondere hinsichtlich des ersten Verbinderteils wesentlich zu vereinfachen.

[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die mindestens eine Aufnahme des ersten Verbinderteils im Zuordnungsbereich zu den Kontaktflächen des zweiten Verbinderteils zumindest teiloffen ausgeführt ist und daß jeder Leiter selbst die dem ersten Verbinderteil zugeordnete Kontaktfläche ausbildet.

[0005] Entsprechend der Erfindung sind im Unterschied zum Stand der Technik im ersten Verbinderteil keine metallischen Kontaktelemente vorgesehen, so daß dieses Verbinderteil ausschließlich aus einem, und zwar einteiligen sowie einstückigen, Spritzgießkörper aus Isolierstoff, insbesondere Kunststoff bestehen kann. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, den Verbinderteil partiell zu öffnen, um es den im zweiten Verbinderteil angeordneten Kontakten zu ermöglichen, die im ersten Verbinderteil aufgenommenen blanken Leiter bzw. abisolierten Leiterenden unmittelbar zu kontaktieren.

[0006] Die Erfindung trägt in beachtlicher Weise zur Vereinfachung des ersten Verbinderteils bei. Denn nicht nur seine Formgebung ist erheblich vereinfacht, auch die Bestückung mit dem Leiter bzw. mehreren Leitern ist weniger aufwendig durchzuführen und erfordert deshalb nur relativ einfache Montagevorrichtungen. Denn im Grunde genommen braucht der Leiter bzw. müssen die Leiter lediglich in die betreffende Aufnahme(n) des ersten Verbinderteils hineingesteckt werden. Dies kann bei einer Vorkonfektionierung geschehen, indem man diese Verbindung durchführt, bevor das erste Verbinderteil mit dem zweiten Verbinderteil bestimmungsgemäß gekuppelt wird. Auch ist es ohne weiteres möglich, zunächst den ersten Verbinderteil in Vormontagestellung in den zweiten Verbinderteil hineinzustecken, dann den wenigstens einen Leiter in den ersten Verbinderteil einzuführen und letzteren schließlich in die Endlage zu schwenken.

[0007] Für einen einzelnen isolierten Draht als Leiter oder eine Flachbandleitung ist es vorteilhaft, wenn der erste Verbinderteil einen etwa hülsenformigen, im wesentlichen geschlossenwandigen Aufnahmeraum für die LeiterIsolierumhüllung sowie in Steckrichtung daran anschließend axial teiloffene Aufnahmekammern für die abisolierten Leiterenden aufweist. Der hülsenförmige Aufnahmeraum fixiert den bzw. die Leiter, während die teiloffene Aufnahmekammer sein abisoliertes Ende lagegerecht festhält, jedoch durch die Teilöffnung den Kontaktelementen des zweiten Verbinderteils den elektrisch leitenden Zugriff gewährt. Wesentlich ist dabei, daß die blanken Leiter nicht abgeknickt oder umgebogen zu werden brauchen, um in Kontaktstellung mit den Kontaktelementen des zweiten Verbinderteils treten zu können.

[0008] Da üblicherweise die Kontaktelemente des zweiten Verbinderteils gabelförmig gestaltet sind und mit ihren beiden Schenkeln den im ersten Verbinderteil befindlichen Leiter kontaktieren, ist es vorteilhaft, wenn die Fenster der teiloffenen Aufnahmekammern sowohl in Leiterrichtung wie auch diametral zueinander versetzt angeordnet sind. Infolge der versetzten Anordnung befindet sich daher in jedem Kontaktbereich auf der dem Fenster abgewandten Seite des Leiters eine Unterstützungsfläche für den Leiter und zur Aufnahme der Kontaktkräfte.

[0009] Eine alternative Ausführung sieht vor, daß die teiloffenen Aufnahmekammern axial, also leiterparallel verlaufende Fenster aufweisen, deren Spaltbreite kleiner ist als der Leiterdurchmesser. Diese Ausführung benötigt keinen Längenversatz der Fenster, weil hier die Fensterränder den Leiter gegen die Kontaktkräfte sicher abstützen.

[0010] Ohne weiteres läßt sich der erfindungsgemäße Steckverbinder auch zum Anschluß von mit Leiterbahnen bedruckten Folienleitern verwenden, wobei eine bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet ist, daß der erste Verbinderteil eine etwa hülsenförmige, im wesentlichen geschlossenwandige Führung für eine Flachbandleitung sowie in Steckrichtung daran anschließend einen Stützwandabschnitt für die Rückseite der Flachbandleitung aufweist.

[0011] Die besonders günstige Verbindung eines Leiters bzw. eines Kabels mit dem ersten Verbinderteil wird entsprechend einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch gewährleistet, wenn der erste Verbinderteil mit zugentlastenden, klemm- oder formschlüssig wirkenden Mitteln zum Angriff am Leiter bzw. an der Leitung versehen ist, wobei der erste Verbinderteil mit zugentlastenden Haken zum Eingriff in zwischen Leitern einer Flachbandleitung angeordneten Durchbrüchen versehen sein kann, und es dabei wiederum vorteilhaft ist, wenn die Haken in die Einschubbahn der Flachbandleitung derart hineinragen, daß beim Einschieben der Flachbandleitung in den ersten Verbinderteil die formschlüssige Kupplung der Durchbrüche mit den Haken selbsttätig erfolgt.

[0012] Die Leitung und der erste Verbinderteil können im Wege der Vorkonfektionierung miteinander verbunden werden. Ohne weiteres ist es aber auch möglich, beim ersten Herstellen der Steckverbindung entweder den ersten Verbinderteil mit der Leitung zusammenzustecken und diese Einheit dann mit dem zweiten Verbinderteil zu kuppeln oder den ersten Verbinderteil in den zweiten Verbinderteil einzuführen, daraufhin die Leitung einzustecken und sie mit dem ersten Verbinderteil zusammen in die Gebrauchslage zu schwenken. Die Zugentlastung wird in jedem Falle beim ersten Vollzug einer Verbindung einer Leitung mit dem ersten Verbinderteil wirksam.

[0013] Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines ersten Verbinderteils mit einer Flachbandleitung,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Vormontagestellung bezüglich eines zweiten Verbinderteils,

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch in der Kupplungs-Endlage,

Fig. 4a bis 4d einen mit Anschlußleitung versehenen ersten Verbinderteil in Ansicht sowie in drei verschiedenen Schnitten und

Fig. 5a bis 5d eine den Darstellungen der Fig. 4a bis 4d entsprechende Ausführung mit einer flexiblen, mit Leiterbahnen bedruckten Leiterfolie.

[0014] Ein Steckverbinder besteht nach den Fig. 2 und 3 aus einem ersten Verbinderteil 10 und einem zweiten Verbinderteil 11. Der Verbinderteil 11 weist in einem Isolierstoffkörper 12 eine der Anzahl der anzuschließenden Leitung 13 entsprechende Zahl von gabelförmigen Kontaktelementen mit den Kontaktschenkeln 14 und 15 auf, die mit einem leitenden Abschnitt 16 der Leitung 13 zu kontaktieren sind.

[0015] Der erste Verbinderteil 10 besteht aus einem Isolierkörper 17, der einstückig und einteilig aus Kunststoff gespritzt ist. Er ist untergliedert in im wesentlichen zwei Abschnitte 18 und 19, wobei der Abschnitt 18 einen im wesentlichen hülsenförmigen, geschlossenwandigen Aufnahmeraum 20 für den mit Isolierumhüllung 21 versehenen Endabschnitt des Leiters 13 ausbildet und der Abschnitt 19 der Aufnahme der Leiterenden 16 dient. Im Boden des Aufnahmeraumes 20 sind Durchbrüche 22 zum Durchtritt der abisolierten Leiterenden 16 angebracht, damit diese - und zwar ungebogen geradlinig - in den frontseitigen Abschnitt 19 des Verbinderteils 10 eintreten können. Dieser Abschnitt 19 weist - entsprechend den einander gegenüberliegenden Kontaktschenkeln 14 und 15 des zweiten Verbinderteils - diametral gegenüberliegende Fenster 23, 24 auf.

[0016] In Fig. 2 und 3 sind diese Fenster 23, 24 als über die axiale Länge des Abschnittes 19 des ersten Verbinderteils 10 durchlaufend dargestellt. Damit die federnden Kontaktschenkel 14 und 15 den Leiter nicht aus seiner Aufnahme innerhalb dieses Abschnitts 19 herausdrücken können, ist hier die Fensterbreite kleiner als der Durchmesser des abisolierten Leiterendes 16.

[0017] Bei der Ausführung nach den Fig. 4a bis 4d sind die Fenster 23 und 24 breiter, jedoch in Leiterlängsrichtung versetzt angeordnet (Fig. 4b), so daß jeder Kontaktschenkel 14 bzw. 15 auf der dem abisolierten Leiterende 16 abgewandten Seite einen Widerlagerabschnitt 25 findet.

[0018] Innerhalb des Abschnittes 18 des ersten Verbinderteils 10 befinden sich bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 4 Haken 26, die in die Einschubbahn des Leiters 13 ragen und dazu bestimmt sind, eine formschlüssige Verbindung mit Durchbrüchen 27 einzugehen, die in zwischen Leitern der Flachbandleitung 13 wie aus Fig. 1 ersichtlich angeordnet sind. Beim Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß die Haken 26 mit Bezug zur Einschubbahn der Flachbandleitung 13 so angeordnet sind, daß beim Einschieben der Leitung 13 in den ersten Verbinderteil 10 die formschlüssige Kupplung selbsttätig erfolgt.

[0019] Dies kann bei der Kabelkonfektionierung geschehen, wenn man also ein Kabel an einen ersten Verbinderteil 10 unabhängig von dessen Kupplung mit dem zweiten Verbinderteil 11 anschließt. Möglich ist jedoch auch eine sich aus den Fig. 2 und 3 ergebende Handhabung. Dabei wird zunächst der unbestückte erste Verbinderteil 10 in geneigter Lage in einen dazu bestimmten Aufnahmeraum innerhalb des zweiten Verbinderteils 11 eingesteckt (Fig. 2). Ersichtlich tauchen hier die Kontaktschenkel 14 und 15 noch nicht so weit in den Abschnitt 19 des ersten Verbinderteils 10 ein, daß eine Berührung des Leiters 16 erfolgen könnte. Deshalb kann man die Leitung 13 mit dem abisolierten Leiterende 16 kraftfrei in den ersten Verbinderteil 10 einführen, wobei die abisolierten Enden 16 die Kontaktschenkel 14 und 15 nicht berühren. Sodann wird der erste Verbinderteil 10 mit darin aufgenommenem Leiter 13 bezüglich Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn in die in Fig. 3 dargestellte Lage geschenkt, die im übrigen wiederlösbarrastschlüssig durch einen kleinen Vorsprung gegen unbeabsichtigtes Rückschwenken gesichert wird. Mit dem Schwenken des ersten Verbinderteils 10 aus der ersten Stellung nach Fig. 2 in die Endlage nach Fig. 3 werden auch die im Abschnitt 19 des ersten Verbinderteils 10 aufgenommenen abisolierten Leiterenden 16 mitgeschwenkt und gelangen so in Kontakt mit den Kontaktschenkeln 14 und 15 der Kontaktelemente des zweiten Verbinderteils 11. Jetzt ist die Steckverbindung mechanisch und elektrisch gesichert.

[0020] Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5a bis 5d unterscheidet sich von dem zunächst erläuterten Ausführungsbeispiel im Prinzip dadurch, daß hier eine mit Leiterbahnen 29 bedruckte flexible Folie 30 als Leiter 13 verwendet wird und daß die konstruktive Auslegung des ersten Verbinderteils 10 daran angepaßt ist. Dies bedeutet im wesentlichen, daß der Verbinderteil 10 zunächst einen im wesentlichen hülsenförmigen Abschnitt 18 zur Durchführung der Leitung 13 aufweist, an den sich in Leitereinsteckrichtung eine Stützplatte 31 für die Rückseite der Leitung 13 anschließt. Beim Ausführungsbeispiel sind an der Wand 31 Seitenwände 32 und eine Stirnwand 33 angeformt, so daß der Abschnitt 19 zu einer Seite teiloffen und auch hier eine Art Fenster 34 ausgebildet ist.

[0021] Falls solche bedruckten flexiblen Folienleiter 20 Leiterbahnen 29 nur auf einer Seite aufweisen, wird auch nur diese Seite vom Kontaktschenkel 15 kontaktiert, während der Kontaktschenkel 14 nicht mit der Folie in Berührung gelangt (Fig. 5b).

[0022] Die im wesentlichen hülsenformigen Abschnitte 18 der beschriebenen VerbinderteilAusführungen dienen, wie erwähnt, der Führung des Leiters 13, jedoch zusätzlich auch als Griffkörper für die Handhabung dieses Verbinderteils 10.

Ansprüche

1. Steckverbinder, insbesondere zur lösbaren Verbindung elektrischer Leiter, mit einem jeweils ein Isolierstoffgehäuse umfassenden Steckerteil und einem Kupplungsteil, deren einer mit mindestens einer Aufnahme zum Anschluß wenigstens eines Leiters, insbesondere in Form einer Flachbandleitung, versehen ist und im wesentlichen kraftfrei mit dem anderen Verbinderteil zusammensteckbar sowie dort in eine Kupplungs-Endlage schwenkbar ist, in der dem ersten Verbinderteil zugeordnete Kontaktflächen in leitende Verbindung mit dem zweiten Verbinderteil zugeordnete Kontaktflächen treten, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Aufnahme (19) des ersten Verbinderteils (10) im Zuordnungsbereich zu den Kontaktflächen (14, 15) des zweiten Verbinderteils (10) zumindest teiloffen ausgeführt ist und daß jeder Leiter (16, 29) selbst die dem ersten Verbinderteil (10) zugeordnete Kontaktfläche ausbildet.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinderteil (10) einen etwa hülsenförmigen, im wesentlichen geschlossenwandigen Aufnahmeraum (20) für die Leiter-Isolierumhüllung (21) sowie in Steckrichtung daran anschließend axial teiloffene Aufnahmen (19) für die abisolierten Leiterenden (16) aufweist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (23, 24) der teiloffenen Aufnahmen (19) sowohl in Leiterrichtung wie auch diametral zueinander versetzt angeordnet sind.

4. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teiloffenen Aufnahmen (19) axial, also leiterparallel verlaufende Fenster (23, 24) aufweisen, deren Breite kleiner ist als der Leiterdurchmesser.

5. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinderteil (10) eine etwa hülsenförmige, im wesentlichen geschlossenwandige Führung (18) für eine Flachbandleitung (30) sowie in Steckrichtung daran anschließend einen Stützwandabschnitt (31) für die Rückseite der Flachbandleitung (30) aufweist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinderteil (10) mit zugentlastenden, klemm- oder formschlüssig wirkenden Mitteln zum Angriff am Leiter bzw. an der Leitung (13) versehen ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinderteil mit zugentlastenden Haken (26) zum Eingriff in zwischen Leitern einer Flachbandleitung (13) angeordneten Durchbrüchen (27) versehen ist.

8. Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haken (26) in die Einschubbahn der Flachbandleitung (13) derart hineinragen, daß beim Einschieben der Flachbandleitung (13) in den ersten Verbinderteil (10) die formschlüssige Kupplung der Durchbrüche (27) mit den Haken (26) selbsttätig erfolgt.

Zeichnung