DE10034504C1 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein elektrischer Steckverbinder, insbesondere für die Sensortechnik, zum lötfreien Anschluß an eine elektrische Leitung mit mehreren Litzen, umfassend einen Griffkörper mit einer daran drehbar gelagerten Überwurfmutter zur Fixierung des Steckverbinders an einem komplementären Gegensteckorgan, einen im Bereich der Überwurfmutter vorgesehenen Steckansatz mit stirnseitigen Einstecköffnungen für Eindringspieße des komplementären Gegensteckorgans, einen Litzenhalter mit Kanälen zur Aufnahme jeweils einer Litze sowie eine eine Schraubhülse umfassende Kabelklemmvorrichtung. Zur Verringerung des baulichen Aufwandes und Vereinfachung der Konfektionierung eines solchen Kabel-Steckverbinders ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Litzenhalter im Griffkörper befestigt sowie versenkt darin aufgenommen ist und dass Griffkörper und/oder ein rückwärtiger Abschnitt des Litzenhalters mit der Schraubhülse zusammenwirkende Teile der Kabelklemmvorrichtung ausbilden.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbeson­ dere für die Sensortechnik, zum lötfreien Anschluß an eine elektrische Leitung mit mehreren Litzen, umfassend einen Griffkörper mit einer daran drehbar gelagerten Überwurfmutter zur Fixierung des Steckverbinders an einem komplementären Gegensteckorgan, einen im Bereich der Über­ wurfmutter vorgesehenen Steckansatz mit stirnseitigen Einstecköffnun­ gen für Eindringspieße des komplementären Gegensteckorgans, einen Litzenhalter mit Kanälen zur Aufnahme jeweils einer Litze, sowie eine eine Schraubhülse umfassende Kabelklemmvorrichung.

Ein derartiger elektrischer Verbinder, von dem die Erfindung aus­ geht, ist durch offenkundige Benutzung bekannt. Der Verbinder stellt ein Schnellanschlusssystem dar, welches es dem Anwender erlaubt, ein mehradriges elektrisches Kabel ohne Löt-, Crimp- oder andere zusätzli­ che Vorgänge, also gewissermaßen "freihändig" anzuschließen. Der Steckverbinder umfasst steckseitig einen ringförmigen Griffkörper, auf dem drehbar eine Überwurfmutter lagert, die zum Anschrauben an ein Gewinde des Gegensteckorgans dient. Sodann ist ein Litzenhalter vorge­ sehen. Dabei handelt es sich um ein Spritzgießteil mit einer der Polzahl entsprechenden Anzahl von parallel zu einander in Achsrichtung angeordneten Bohrungen. Jede dieser Bohrungen nimmt eine nicht abisolierte Litze des anzuschließenden Kabels auf. Der Litzenhalter weist einen zentralen Ringbund auf mit zu beiden Axialseiten weisend angeordneten O-Dichtringen. Gegenüber dem Zentralabschnitt umfangsverjüngte Abschnitte tauchen steckseitig in den Griffkörper ein und - in die entgegengesetzte Richtung weisend - in einen Schraubring einer sogenannten PG-Verschraubung. Hierbei handelt es sich um eine bekannte und gebräuchliche Kabelklemmverbindung. Sie besteht aus insgesamt vier Bauteilen und ist vormontiert.

Die Montage bzw. Konfektionierung dieses bekannten Steckverbinders an einen mehradrigen Kabel geschieht wie folgt:
Zunächst wird das Kabel abgemantelt, so dass die Litzen aus der Isolier­ umhüllung des Kabel frei hervortreten. Dann wird die vormontierte PG- Verschraubungseinheit auf das Kabel aufgefädelt. Nunmehr werden die Litzen in die entsprechenden Aufnahmekanäle im Litzenhalter einge­ steckt. Zur lagegerechten Zuordnung dienen Farbcodierungen, und zur Überwachung der Einschubtiefe ist der Litzenhalter aus durchsichtigem Kunststoff gespritzt. Nun wird der ringförmige Griffkörper von der Steck­ seite des Steckverbinders her auf den Zapfen des Litzenhalters aufge­ steckt und von der entgegengesetzten Seite die noch lose PG-Ver­ schraubung auf den in andere Richtung weisenden Zapfen des Litzen­ halters. Nunmehr werden der dem Griffkörper zugewandte Schraubring und der Griffkörper miteinander verschraubt, wobei sich diese Teile den beiden O-Dichtringen annähern und schließlich den Litzenhalter dicht zwischen sich fassen. Um beim späteren Gebrauch keine Probleme beim Aufschrauben der Überwurfmutter zu bekommen, ist zwischen dem Griff­ körper und dem Schraubring der PG-Verschraubung ein Linksgewinde vorgesehen. Schließlich wird zur Komplettierung der Konfektionierung die rückwärtige Mutter der PG-Verschraubung, ggf. mit Hilfe eines Werk­ zeugs, angezogen.

Einen ähnlichen Stand der Technik zeigt und beschreibt auch DE 295 12 585 U1.

Steckverbinder dieser Art werden insbesondere im Zusammen­ hang mit Näherungsschaltern und den zugehörigen Verdrahtungen in Schalt- und Steuereinrichtungen als Kabel-Schnellanschlüsse eingesetzt und haben sich in der Praxis durchaus bewährt. Allerdings ist der beschriebene Aufbau vielteilig und die Handhabung setzt, insbesondere was die Einführung der Leiter in den Litzenhalter und die darauf folgende Handhabung des Litzenhalters und der miteinander zu kuppelnden Bau­ elemente betrifft, einiges Geschick des Anwenders voraus.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu vereinfachen und seine Konfektionierung zu erleichtern.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist folglich dadurch gekennzeichnet, dass der Litzen­ halter im Griffkörper befestigt ist, und dass Griffkörper und/oder ein rück­ wärtiger Abschnitt des Litzenhalters mit der Schraubhülse zusammenwir­ kende Teile der Kabelklemmvorrichung ausbilden.

Diese erfindungsgemäße Konzeption führt zu einer Reihe von Vor­ teilen. Ein sehr wesentlicher Vorteil wird dadurch erreicht, dass der Lit­ zenhalter im Griffkörper befestigt ist. Der Griffkörper wird also werkseitig bereits vormontiert, so dass er vom Benutzer nicht gesondert gehandhabt zu werden braucht. Dadurch, dass Griffkörper und/oder ein rückwärtiger Abschnitt des Litzenhalters an der Kabelklemmvorrichtung mitwirken, werden zusätzliche Bauteile eingespart und die Handhabung weiter ver­ einfacht.

Nach dem Vorschlag der Erfindung ist ein Steckverbinder geschaf­ fen, bei dem der Anwender lediglich das Kabel abzumanteln braucht, die Litzen in den Litzenhalter einführt und anschließend eine Schraubhülse, die zuvor auf den Leiter aufgefädelt worden war, zu befestigen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Litzenhalter rückwärtig einen zum Eintauchen des Leiterendes im wesentlichen rohrförmigen Abschnitt aufweist, an den sich zu den Kanä­ len führende konische Überleitungsflächen anschließen. Diese konischen Überleitungsflächen erleichtern das Einführen der Litzen in die Kanäle des Litzenhalters deutlich. Dies ist insbesondere auch wichtig, für den Fall, dass der Litzenhalter versenkt im Griffkörper aufgenommen und so von außen nicht besonders gut sichtbar ist. Dies spielt dann aber bezüg­ lich des Einsteckvorgangs der Litzen keine Rolle.

Der die Kanäle aufweisende Abschnitt des Litzenhalters kann in den hohlen Steckansatz eingreifen, der einstückig-stoffschlüssiger Bestandteil des Griffkörpers ist. In diesem Zusammenhang ist es beson­ ders vorteilhaft, wenn die Kanäle als zumindest teilweise umfangsoffene, vom Steckansatz übergriffene Rinnen ausgebildet sind und der Steckan­ satz aus durchsichtigem Kunststoff gebildet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass man die Leiter durch den Mantel des Steckansatzes hin­ durch betrachten kann, so dass man sich von der korrekten Polarität ebenso überzeugen kann wie auch davon, dass die Litzen an dem bestimmungsgemäßen Platz vorgeschoben sind.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass die Überwurfmutter auf einem Übergangsabschnitt zwischen Steckansatz und Griffkörper lagert und mittels einer Rastung in ihrer betriebsmäßigen Axialposition gehalten ist und durch eine Ausbildung der Rastung, die es gestattet, die Überwurfmutter aus ihrer betriebsgemäßen Position um eine Strecke zurück zu ziehen. Hierdurch ist es möglich, die Litzen nicht nur durch die Stirnseite des Steckansatzes hindurch betrachtet zu kön­ nen, sondern auch - bei zurückgezogener Überwurfmutter - über den stegseitigen Mantelabschnitt hinweg.

Schließlich sieht die Erfindung als bedeutendes Merkmal noch vor, dass die Kanäle im Litzenhalter zu den Enden hin schräg verlaufend ausgebildet sind, derart, dass die Eindringspieße des Gegensteckorgans die Isolierumhüllung einer jeden Litze quer durchringen müssen, um ihre Seele zu kontaktieren. Dies hat insbesondere den Vorteil einer optimalen Kontaktierung der metallischen Litzenseele. Durch die Schrägstellung der zu kontaktierenden Litzenenden erfahren diese ein Widerlager beim Ein­ stecken der Eindringspieße, so dass die Litzen nicht zurückweichen, wie es erfahrungsgemäß bei rein axialer Kontaktierung tun.

Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Steckverbinder entsprechend der Erfindung im Längs­ schnitt bei noch nicht angeschlossenem Kabel,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung in der Endmontageposi­ tion und

Fig. 3 eine Ansicht des Steckverbinders bei zurückgezogener Überwurf­ mutter.

Ein Steckverbinder ist insgesamt mit 10 bezeichnet. Er umfasst zunächst einen Steckansatz 11, eine Überwurfmutter 12 und einen Griff­ körper 13 und dient zum Anschluss von Litzen 14 eines elektrischen Kabels 15.

Der Steckansatz 11 weist stirnseitig Einstecköffnungen 16 für Kon­ taktstifte eines nicht dargestellten Gegensteckorgans auf, in welches der Steckansatz 11 hineinpasst.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steckansatz 11 mit dem Griffkörper 13 werkstoffeinheitlich-stoffschlüssig ausgeführt und bil­ det ein einteiliges Bauteil. Zwischen Steckansatz 11 und Griffkörper 13 ist ein Übergangsabschnitt 17 vorhanden, der zur drehbaren Lagerung der Überwurfmutter 12 dient.

Sodann ist ein Litzenhalter 26 vorgesehen, der, wie die Fig. 1 und 2 dies veranschaulichen, an den inneren Hohlraum des mit 18 bezeich­ neten, den Steckansatz 11, den Übergangsabschnitt 17 und den Griff­ körper 13 umfassenden Basiskörper 18 passen. Es ist daran gedacht, den Litzenhalter 26 in diesem Basiskörper 18 zu befestigen. Dies kann werkseitig, z. B. durch Ultraschallverschweißung oder Verklebung geschehen oder aber auch durch eine Verrastung, die selbsttätig wirk­ sam wird, wenn der Litzenhalter 26 von oben her in den Basiskörper 18 eingedrückt wird. Dies könnte gegebenenfalls auch Teil der Montage durch den Endverbraucher sein, wenngleich dieser möglichst weit von zusätzlichen Handhabungen entlastet werden soll.

An der der Steckseite des Steckverbinders 10 abgewandten Seite bildet der Litzenhalter 26 einen kreiszylindrischen Hohlraum 19 aus, des­ sen Durchmesser zumindest geringfügig größer als der Außendurchmes­ ser der Isolierung des Kabels 15. Dieses kann daher in den Hohlraum 19 eintauchen. Sodann weist der Litzenhalter 26 einen zentralen Über­ gangsabschnitt aus, der gekennzeichnet ist durch zahlreiche Schrägflä­ chen 20, die jeweils zu Führungskanälen 27 führen, deren jeder zur Auf­ nahme einer der Litzen 14 dient. Man braucht also die durch Abmante­ lung des Kabels 15 freigelegten Litzen 14 nur lose aufzufächern und kann sie dann alle gleichzeitig in die entsprechenden Führungskanäle 27 einführen. Dies geschieht im wesentlichen kraftfrei, weil die Durchmesser bzw. lichten Weiten der Führungskanäle 27 diesbezüglich ausreichend sind.

Am steckseitigen Ende der Führungskanäle 27 weisen diese jeweils Schrägflächen 28 auf, die die jeweilige Litze 14 aus ihrer achs­ parallelen Richtung endseitig ablenken und schräg stellen. Dies zeigt Fig. 2 sehr deutlich. Wenn ein Eindringspieß in Richtung des Pfeiles 29 in Fig. 2 durch eine der Einstecköffnungen 16 in den Führungskanal 27 ein­ tritt, muss dieser die Isolierumhüllung der Litze 14 durchdringen, um sodann in die metallische Seele der Litze 14 einzudringen. Dies ergibt einen besonders guten mechanischen und elektrischen Kontakt.

Sodann ist ein Schraubring 30 vorgesehen, der zuvor auf das Kabel 15 aufgefädelt wurde und nun zur Befestigung der Gesamtanord­ nung eingeschraubt wird. Ähnlich einer bekannten PG-Verschraubung befindet sich am Außenmantel eines Abschnitts 31 ein Außengewinde, welches mit einem nicht dargestellten Innengewinde 32 des Griffkörpers 13 bzw. des Basiskörpers 14 zusammenwirkt. Wie Fig. 2 weiterhin erkennen lässt, drückt beim Einschrauben des Schraubringes 30 eine innere konische Steuerfläche 32 den - ggf. axial geschlitzten - rückwärti­ gen Endkragen 33 des Litzenhalters 26 radial nach innen und klemmt ihn in den Mantel des Kabels 15. Dies setzt voraus, dass der Litzenhalter 26 aus einem zumindest begrenzt elastischen Material gefertigt ist. Es sind aber auch andere Klemmbefestigungseinrichtungen denkbar.

Zu erwähnen ist noch, dass zumindest der Steckansatz 11 des Basiskörpers 18 aus durchsichtigem Material bestehen sollte, damit man beim Einstecken der Litzen 14 in die Kanäle 27 deren Verlauf und Lage beobachten kann. Zu dem selben Zweck sind die Kanäle 27 radial nach außen hin offen, also als rinnenförmige Kanäle ausgebildet, die vom Hül­ senabschnitt des Steckansatzes 11 nach außen hin verschlossen wer­ den.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lage der Überwurfmutter 12 ist deren Betriebslage, die durch eine Rastung 34 aufrechterhalten wird. Diese Rastung kann aber vorübergehend überwunden werden in der Weise, dass die Überwurfmutter 12 um den mit 35 bezeichneten Hub zurückgezogen werden kann. Um das gleiche Maß 35 legt sie dann die Außenmantelfläche des Steckansatzes 11 frei, so dass - wie dies Fig. 3 deutlich zeigt - die Endabschnitte und Endlagen der Litzen 14 geprüft werden können.

Claims (9)

1. Elektrischer Steckverbinder (10), insbesondere für die Sensor­ technik, zum lötfreien Anschluß an eine elektrische Leitung (15) mit meh­ reren Litzen (14), umfassend einen Griffkörper (13) mit einer daran dreh­ bar gelagerten Überwurfmutter (12) zur Fixierung des Steckverbinders (10) an einem komplementären Gegensteckorgan, einen im Bereich der Überwurfmutter (12) vorgesehenen Steckansatz (11) mit stirnseitigen Einstecköffnungen (16) für Eindringspieße des komplementären Gegen­ steckorgans, einen Litzenhalter (26) mit Kanälen zur Aufnahme jeweils einer Litze (14), sowie eine eine Schraubhülse (30) umfassende Kabel­ klemmvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Litzenhalter (26) im Griffkörper (13) befestigt ist, und dass Griffkörper (13) und/oder ein rück­ wärtiger Abschnitt (33) des Litzenhalters (26) mit der Schraubhülse (30) zusammenwirkende Teile der Kabelklemmvorrichung ausbilden.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Litzenhalter (26) rückwärtig einen zum Eintauchen des Lei­ terendes im wesentlichen rohrförmigen Abschnitt (19) aufweist, an den sich zu den Kanälen (27) führende konische Überleitungsflächen (20) anschließen.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass der die Kanäle (27) aufweisende Abschnitt des Litzenhalters (26) in den hohlen Steckansatz (11) eingreift, der einstückig-stoffschlüs­ siger Bestandteil des Griffkörpers (13) ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (27) als zumindest teilweise umfangsoffene, vom Steck­ ansatz (11) übergriffene Rinnen ausgebildet sind.

5. Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckansatz (11) aus durchsichtigem Kunststoff gebildet ist.

6. Steckverbinder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (12) auf einem Übergangsab­ schnitt (17) zwischen Steckansatz (11) und Griffkörper (13) lagert und mittels einer Rastung (35) in ihrer betriebsmäßigen Axialposition gehalten ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Ausbildung der Rastung (35), die es gestattet, die Überwurfmutter (12) aus ihrer betriebsmäßigen Position um eine Strecke (36) zurück zu zie­ hen.

8. Steckverbinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, dass die Überwurfmutter (12) von der Steckseite des Steckansatzes (11) her auf den Übergangsabschnitt (17) aufrastbar ist.

9. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (27) im Litzenhalter (26) zu den Enden hin schräg verlaufend ausgebildet sind, derart, dass die Ein­ dringspieße des Gegensteckorgans die Isolierumhüllung einer jeden Litze (14) quer durchdringen müssen, um ihre Seele zu kontaktieren.