DE2224326C2 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Elektrischer Steckverbinder

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Description

60
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs I.
Das Wort Steckverbinder soll hier sowohl das einzusteckende Verbinderteil als auch das aufnehmende Verbinderteil einer Steckverbindung umfassen.
Aus der US-PS 26 99 534 ist ein dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 entsprechender Steckverbinder bekannt, bei dem die zwei Reihen von Kontaktelementen auf zwei konzentrischen Kreisbahnen angeordnet sind. Die DrahtanschluDteile der einzelnen Kontakte sind für Lötverbindungen mit den anzuschließenden Leitungsdrähten ausgebildet Es ist sehr aufwendig und zeitraubend, alle Lötverbindungen zwischen den einzelnen Kontakten und den einzelnen Leitungsdrähten herzustellen. Für ein gleichzeitiges Anschließen einer größeren Anzahl von Leitungsdrähten an die zugeordneten Kontaktelemente dieses Steckverbinders, wie es für eine Massenproduktion erwünscht wäre, besteht keine zufriedenstellende Möglichkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder der eingangs angegebenen An verfügbar zu machen, der ein gleichzeitiges sicheres Anschließen einer größeren Anzahl von Leitungsdrähten an die zugeordneten Kontaktelemente auf einfache Weise ermöglicht, ohne daß beim Anschluß der Leitungsdrähte gefährliche Kräfte auf das Isoliergehäuse des Steckverbinders ausgeübt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben und kann den Unteransprüchen entsprechend vorteilhaft weitergebildet werden.
Dadurch, daß die Kontaktelemente in zwei übereinanderliegenden parallelen Reihen auf einer vom Gehäuse abstehenden Stützwand frei zugänglich angeordnet sind, ergibi sich die Möglichkeil, eine Leitungsdraht-Bestückungseinrichtung für das gleichzeitige Einbringen einer großen Anzahl von Leitungsdrähten in die Drahtaufnahmeschlitze der einzelnen Kontaktelemente einzusetzen. Da die Kontaktelemente beidseits der Stützwand angeordnet sind, werden beim Eindrücken der vielen Leitungsdrähte in die Drahtaufnahmeschlitze der einzelnen Kontaktelemente gleiche Kräfte von beiden Seiten auf die Stützwand ausgeübt, so daß sich die beidseits auf die Stützwand ausgeübten Anschlußkräfte aufheben. Auch beim Anschließen einer großen Anzahl von einzelnen Leitungsdrähten kommt es somit nicht zu einer Druckhelm >fung. die ein Wegbrechen eines Teils des Isoliergehäuses nach sich ziehen könnte.
Ein besonders ins Auge zu fassendes Einsatzgebiet für den neuen Steckverbinder ist das Verbinden der einzelnen Leitungsdrähte von Telefonkabeln.
Ein elektrischer Verbinder, bei dem die einzelnen Leiter eines vieladrigen Bandkabels gleichzeitig in die Drahtaufnahmeschlitze der einzelnen Kontaktelemente eindrückbar sind, ist aus der US-PS 31 89 863 bekannt. Durch das Zusammendrücken zweier im wesentlichen plattenartiger Gehäuseteile, zwischen denen das anzuschließende Bandkabel angeordnet ist. werden die einzelnen Leiter in die zugehörigen Drahtaufnahme schlitze der Kontaktelemente gedrückt. Beim Eindrükken der Leiter in die Drahtaufnahmeschlitze kommt es zu einer einseitigen Druckbelastung des die Kontakte haltenden Gehäuseteils. Dieses Gehäuseteil muß daher so dimensioniert sein, daß es diese einseitige Druckbelastung aushalten kann. Außerdem verläuft die Richtung, in welcher die Leitungsdrähte in die Drahtaufnahme· schlit/e der zugehörigen Kontakte eingedrückt werden, in Längsrichtung der Kontakte. Würde man diese Kontakte an den den Drahtaufnahmeschlitzen entgegengesetzten Enden nicht für einen Lötanschluß ausbilden, sondern für einen Steckanschluß, könnte sich die beim Zusammensteck- und Trennvorgang auf die Kontakte ausgeübte Druck- bzw. Zugkraft nachteilig auswirken derart, daß sich die Leitungsdrähte wieder
aus den Drahtaufnahmeschlitzen herausarbeiten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer elektrisehen Verbinderanordnung mit ineinanderstecUbarer. Verbinden;;
F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung, wobei jedoch der Buchsenverbinder auseinandergezogen dargestellt und von dem Einsteckverbinder gelöst ist; m
F j tr 3 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung einer tinzeiheit des Buchsen Verbinders;
F i g. 4 einen vergrößerten Teilquerschnitt, wobei der Einsteckverbinder und der Buchsenverbinder zur Verbindung miteinander positioniert sind;
F i g. 5 ein j der F i g. 4 ähnliche Darstellung, wobei die beiden Verbinderteile miteinander verbunden sind und der Einsteckverbinder teilweise im Schnitt gezeigt ist;
Fig.6 einen vergrößerten Teilschnitt, der einen Arbeitsschritt bei der Verbindung eines isolierten elektrischen Leitungsdrahtes mit einem elektrischen Kontakteiement des Buchsenverbinders veranschaulicht;
F i g. 7 und 8 der F i g. 6 ähnliche Darstellungen, wobei weitere darauffolgende Schritte bei der Verbindung des Leitungsdrahtes mit dem Kontaktelement veranschaulicht sind;
Fig. 9 eine vergrößerte perspektivische Querschnittsdarstellung des Buchsenverbinders, wobei die Einführung eines Kontaktelements in ein Isoliergehäuse des Buchsenverbinders gezeigt ist;
Fig. 10 eine Teildraufsicht von oben auf den Buchsenverbinder, wobei ein Kontaktelement aus dem Gehäuse entfernt ist; und
F i g. 11 einen Teilschnitt entlang der Linie XI-XI von Fig. 10.
Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, besteht die Verbinderanordnung aus einem elektrischen Buchsenverbinder 4 und einem elektrischen Einsteckverbinder 6. mit denen elektrische Kabel 8 bzw. 10. welche eine Vielzahl von elektrischen Leitungsdrähten aufweisen, verbunden sind.
Gemäß den F i g. 2,4 und 5 weist der Verbinder 4 ein Gehäuse 16 auf. das mit einer Abdeckung 18 verbunden ist Das Gehäuse 16 besitzt eine erste vordere Gehäusestirnfläche 22 sowie einen Umfangsflansch 24 an seiner zweiten hinteren Gehäusestirnfläche 20. An jedem seiner Enden weist der Flansch 24 einen Ansatz 26 mit einer Gewindebuchje 28 auf zur Aufnahme eines Schraubenbolzens 30 (nur einer davon ist gezeigt), der mit einer Mutter 32 (nur eine davon ist gezeigt) zusammenwirkt und die Verbinder 4 und 6 sowie das Gehäuse 16 und die Abdeckung 18 miteinander verriegelt.
Ein sich in die Gehäusestirnfläche 22 öffnender Kanal 34 besteht aus einer Basiswand 36, Seitenwänden 37 und Endwänden 41 (nur eine ist gezeigt). Von der Basis 36 steht eine Stützwand 38 nach rückwärts, d. h. in einer von der Gehäusestirnfläche 22 wegführenden Richtung, hervor
Zwei übereinanderliegende Reihen von Kontaktaufnahmehohlräumen 44 erstrecken sich an jeder Seite der Stützwand 38 durch das Gehäuse 16, wobei ein Ende jedes Kontaktaufnahmehohlraums 44 mit dem Kanal 34 in Verbindung steht unH dessen anderes Ende sich in die in Fig.4 und 5 rerhte Stirnfläche des Gehäuses 16 öffnet, wobei die Kontaktaufnahmehohlräume einer Reihe in bezug auf die u.t anderen Reihe entgegengesetzt orientiert sind.
Jeder Kontaktaufnahmehohlrsum 44 enthält ein elektrisches Konwfcteleriivr.t 46 (at· besten in F i g. 9 zu sehen), bestehend aus einem Drahtanschlußteil 48, einem Metallstreifen 52, einem Übergangsteil 54 und einem Kontaktteil 56. Der Drahtanschlußteil 48 ist, im Längsschnitt durch das Kontaktelement 46 gesehen, im wesentlichen U-förmig und weist in jedem Arm des U einen Drahtaufnahmeschlitz 51 auf mit einer vergrößerten Schlitzöffnung 50, die die Basis des U schneidet, so daß diese so unterteilt ist, daß ein Isolierter Leitungsdraht gleichzeitig durch beide Schlitzöffnungen 50 in die Drahtaufnahmeschlitze 51 eingesetzt werden kann, wie noch beschrieben wird. Der Metallstreifen 52, der sich von dem in F i g. 9 linken Arm des Drahtanschlußteils 48 erstreckt, ist als flache rechteckige Platte ausgebildet und mit dem Kontaktteil 56 über einen Übergangsabschnitt 54 verbunden, der relativ zur Ebene des Metallstreifens 52 so geneigt ist, daß der Metallstreifen 52 und der Kontaktteil 56 in parallelen, in bezug aufeinander versetzten Ebenen lieg'' ,. Der Übergangsteil 54 und der Kontaktteil 56 sind ve η gleicher Breite, sind jedoch von beträchtlich geringerer Breite als der Metallstreifen 52 Der Kontaktteil 56 hat einen in F i g. 9 nach oben gerichteten Endabschnitt 58, und von einem Seitenrind dieses Endabschnitts 58 erstreckt sich eine Nase 60 unter einem rechten Winkel zu dem Endabschnitt 58. Das Kontaktelement 46 kann in einfacher Weise gefertigt werden durch Stanzen und Formen aus einem einzigen aus Federmetallblech bestehenden Stanzling, der beispielsweise aus Messing, Phosphorbronze, Aluminiumbronze oder Berylliumkupfer besteht. Im allgemeinen ist das Kontaktelement 46 mit einem korrosionsfesten elektrisch leitenden Überzug, z. B. aus Gold oder Silber, versehen.
Die Hohlräume 44 sind voneinander getrennt durch dünnwandige Isoiierstege 62, die mit der Stützwand 38 einstückig ausgeführt sind und in Abschnitte 39 des Gehäuses 16 übergehen, welche im Querschnitt rechteckige äußere Aussparungen 66 begrenzen. Die Isolierstege 62 erstrecken sich nach außen über die äußeren Seiten 40 der Stützwand 38 hinaus und erstrecken sich auch über die Drahtanschlußteile 48 der Kontaktelemente 46 hinaus, so daß ciiese Teile voneinander isoliert sind. Die Isolierstege 62 begrenzen rechteckige Ausnehmungen 64, die in bezug auf die Aussparungen 66 entgegengesetzt angeordnet sind. An jedem Ende des Gehäuses 16 ist ein Endsteg 68 größerer Dicke und größerer Höhe als die Isoiierstege 62 vorgesehen, der sich parallel zu diesen erstreckt.
Wie die F i g. 9 und 11 am besten zeigen, ist jeder Hohlraum 44 im Querschnitt im wesentlichen T-förmig, wobei eine der äußeren Seiten 40 der Stützwand 38 mit den Wanden 75 und 76 des Hohlraums zusammenwirkt zur Bildung des Querarmes des T und Wände 73 und 74 des Hohlraums zuscinmenwirken zur Bildung des Fußes des T. Die Wand 73 divergiert von der Seite 40 nach hinten, d. h. in der von der ersten Gehäusestirnfläche 22 des Gehäuses 16 «vegführenden Richtung. Jede Wand 75 divergiert bei 76 v^n der Seite 40 in der von der ersten Gehäusestir.ifläche 22 wegführenden Richtung, wobei die Divergenzwinkel der Wände 73 und 75 im wesentlichen gleich sind. Jede Wand 75 erstreckt sich von dem Hohlraum 44 und bildet die Innenwand einer von dem angrenzenden Isoliersteg 62 hervorstehenden Nase 74.
Wenn ein Kontaktelement 46 in einen der Hohlräume eingesetzt werden soll, wird das Kontaktelement mit
Hem Hohlraum fluchtend positioniert, wie die Fig.9 und 10 zeigen. Dann wird das Kontaktelement in Fig. 9 nach links bewegt, bis der Teil 58 des Kontaktelements so an der Wand 73 angreift, daß er auf die Seite 40 zu gedrückt wir.d, so daß, wenn der Kontaktteil 56 der Anschlußklemme in den Hohlraum 44 ein beträchtliches Stück weit eingeführt wurde, die seitlichen Ränder des Metallstreifens 52 des Kontaktelementes zwischen den Nasen 74 und der Seite 40 geführt werden. Wenn das Kontaktelement 46 vollständig in den Hohlraum 44 eingesetzt worden ist, liegt der Kontaktteil 56 des Kontaktelements entlang einer der Wände 37 des Kanals 34 im Abstand zu der Wand 37 (am besten in F i g. 4 zu sehen).
Wie Fig.5 zeigt, liegt der Metallstreifen 52 des Kontaktelements im Querarm des T-förmigen Hohlraums 44, und zwar mit wenig Spielraum, so daß der Metallstreifen 52 gegen eine Verschiebung aus seiner eigenen Ebene heraus gehalten wird. Trennrippen 80 zwischen benachbarten Hohlräumen 44 begrenzen Ausnehmungen 82 mit hinterschnittenen inneren Endwänden 42, gegen die die Nasen 60 der Endabschnitte 58 der Kontaktelemente 46 schnappen, wenn die Kontaktelemente in die Hohlräume 44 vollständig eingeschoben werden, so daß die Kontaktelemente gegen ein Herausziehen aus den Hohlräumen 44 sicher festgelegt sind.
Die Teile des Verbinders 6, die eine gleiche Funktion haben wie die in bezug auf den Verbinder 4 beschriebenen Teile, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die einfach gestrichen sind. Wie F i g. 4 zeigt, weist der Verbinder 6 ein Gehäuse 16' mit einem Hohlraum 84 zur Aufnahme des in Fig.4 und 5 linken Endes des Gehäuses 16 des Verbinders 4 auf. Die Stützwand 38' weist einen Abschnitt auf, der sich in den Hohlraum 84 erstreckt und in den Kanal 34 des Verbinders 4 aufgenommen wird, wie F i g. 5 zeigt, wobei der genannte Teil parallele Nuten 82' mit hinterschnittenen inneren Endwänden 42' aufweist, die Nasen 60' an den Kontaktelementen 46' aufnehmen. Die Nasen 60' sind an Endabschnitten 58' der Kontaktelemente 46' ausgebildet, wobei die Endabschnitte 58' in bezug auf das Gehäuse 16' nach innen gerichtet sind und nicht, wie im Fall der Endabschnitte 58 der Kontaktelemente 46, nach außen. Die Kontaktteile 56' der Kontaktelemente 46' weisen von dem Ansatz der Stützwand 38' einen solchen Abstand auf, daß sie federnd auf diesen zu durchgebogen werden, wenn die Verbinder 4 und 6 zusammengefügt werden, wobei die Kontaktteile 56 der Kontaktelement 46 federnd in Richtung auf die Wände 37 zu verschoben werden, wie aus einem Vergleich der F i g. 4 und 5 hervorgeht.
Die Kontaktelemente 46' sind in dem Gehäuse 16' im wesentlichen in der gleichen Weise montiert wie die Kontaktelemente 46 in dem Gehäuse 16.
Die Gehäuse 16 und 16' können aus thermoplastischem Material bestehen, z. B. aus glasgefülltem Nylon, da das Material der Gehäuse nicht hitzebeständig sein muß, weil keine Lötvorgänge bei der Verbindung der Anschlußdrähte mit den Kontaktelementen ausgeführt werden.
Die Abdeckung 18 oder 18' kann ebenfalls aus glasgefülltem Nylon oder auch aus Metall gefertigt sein. Da die beiden Abdeckungen identisch sind, wird nunmehr nur die Abdeckung 18 beschrieben.
Die Abdeckung 18 ist im Querschnitt im wesentlichen U-förmig mit Seitenwänden 92, deren freie Längskanten so ausgebildet sind, daß sie an der zweiten Gehäusestirnfläche 20 des Gehäuses 16 angreifen, wie F i g. 4 und 5 zeigen. Die Seitenwände 92 weisen gegenüberliegende Nuten 96 auf, die so bemessen sind, daß sie die Isolierstege 68 aufnehmen, so daß das Gehäuse 16 einfach dadurch mit der Abdeckung 18 zusammengefügt wird, daß die Nuten 96 der Abdeckung 18 mit den Endstegen 68 des Gehäuses 16 ausgerichtet werden und daß die Abdeckung und das Gehäuse aufeinander zu geschoben werden, bis ein Ansatz 100 an dem in F i g. 2 linken Ende der Abdeckung mit dem entsprechenden Ansatz 26 des Gehäuses fluchtet. Zu diesem Zeitpunkt bildet der in F i g. 2 linke Steg 68 des Gehäuses Kontakt mit der Endwand 98 der Abdeckung.
Mit der Abdeckung 18 einstückig ausgeführt ist eine is Halterung 102 für das Kabel 8, wobei das Kabel zwischen der genannten Halterung und einer weiteren Halterung 104 mittels eines Klemmringes 106 eingespannt ist, wobei der Klemmring 106 Ansätze 108 aufweist, die mittels einer Mutter und einer Schraube 110 miteinander befestigt werden können, wie Fig. 3 zeigt. Nasen 109 an den Kabelhalterungen 102 und 104 ragen durch öffnungen in dem Klemmring 106 und verhindern eine relative Verdrehung zwischen dem Ring 106 und den Halterungen 102 und 104.
Die Kontaktelemente können bereits in die Verbinder eingefügt werden in der Fabrik, in der die Verbinderanordnung gefertigt wird, und die Anschlußdrähte können an ein«"n Platz, an welchem die Kabel 8 und 10 miteinander verbunden werden sollen, mit den Verbindem zusammengefügt werden.
Um die Anschlußdrähte der Kabel 8 und 10 mit den Kontaktelementen zu verbinden, wird das Gehäuse jedes Verbinders aus seiner Abdeckung entfernt, wie es in bezug auf den Verbinder 4 in Fig.2 gezeigt ist. Es wird nunmehr der Verbindungsvorgang unter Bezugnahme auf die Anschlußdräh'.s 14 des Kabels 8 und des Verbinders 4 beschrieben.
Wie F i g. 6 zeigt, wird der Anschlußdraht 14 mit den Schlitzöffnungen 50 der Drahtaufnahmeschlitze 51 des Anschlußteils 48 des Kontaktelements 46 ausgerichtet und dann durch Arbeitsorgane 88 und 89 eines nicht gezeigten Einführwerkzeugs durch die Schlitzöffnungen 50 in die Drahtaufnahmeschlitze 51 eingedrückt, wie die F i g. 7 und 8 zeigen. Die Organe 88 und 89 drücken den Anschlußdraht nach unten in die Drahtaufnahmeschlitze an jeder Seite des Drahtanschlußteils 48 des Kontaktelements, und der Schenkel 87 dient dazu, den Anschlußdraht in der Mitte zwischen den Armen des Drahtanschlußteils 48 nach unten in die Drahtaufnahmeschlitze zu drücken. Während der isolierte Anschlußdraht 14 von der Schlitzöffnung 50 in die eigentlichen Drr' taufnahmeschlitze 51 gedruckt wird, durchschneiden die Kanten der Drahtaufnahmeschlitze die Isolation des Anschlußdrahtes und bilden federnden elektrischen Kontakt mit der elektrisch leitenden Seele des Drahtes. Während des Verbindungsvorganges wird ein Teil 90 des Drahtes von dem übrigen Draht abgeschnitten, und zwar durch das Organ 88 zusammen mit einer Ecke eines der Teile 39 des Gehäuses. Auf der genannten Ecke kann eine beispielsweise aus Metall bestehende, nicht gezeigte Schneidkante angeordnet sein. Im übrigen kann das Gehäuse aus einem Material gefertigt sein, das eine hinreichende Härte hat, um den Drahtschneidevorgang auszuhalten.
Wie die Fig.4 und 5 zeigen, dienen Teile der Abdeckung 18 bzw. 18' an jeder Seite der Aussparungen 96 bzw. 96' dazu, die Anschlußdrähte in den Drahtaufnahmeschlitzen der Kontaktelemente zu halten.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Elektrischer Steckverbinder mit einem Issliergehäuse, an dem zwei Reihen von Kontaktelementen befestigt sind, die Kontaktteile aufweisen, die in der selben" Richtung von einer ersten Gehäusestirnfläche vorstehen, und die Drahtanschluß teile aufweisen, die in einer zur Richtung der Kontaktteile entgegengesetzten Richtung von einer der ersten Gehäusestirnfläche entgegengesetzten zweiten Gehäusestirnfläche vorstehen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktelemente (46) in plattenförmig ausgebildeten Drahtanschlußteilen (48) vorgesehene Drahtaufnahmeschlitze (50, 5t; 50', 51') aufweisen und in zwei übereinanderliegenden parallelen Reihen derart angeordnet sind, daß die Schlitzöffnungen (50,50') der Kontaktelemente (46) der einen Reihe entgegengesetzt zu den Schlitzöffnungen (50, 50') der Kontaktelement (46) der anderen Reihe gerichtet sind \ 7 i g. 4 bzw. F i g. 5), und daß von der zweiten Stirnfläche (20) des Gehäuses (16, 16') eine isolierende Stützwand (38, 38') vorstehi, auf deren gegenüberliegenden Seiten (40) sich die Drahtanschlußteile (48, 48') der beiden Reihen von Kontaktelementen (46) abstützen.
2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drahtanschlußteil (48, 48') vom nächstbenachbarten Drahtanschlußteil (48, 48') durch einen Isoliersteg (62, 62') getrennt ist, wobei die Isolierstege (62,62') auf jeder Seite der Stuf wand (38, 38') zusammen mit der zweiten Stirnfläche des Gehäuses (16, 16') Ausnehmungen (64, 04') bilden, die Lungsrandabschnitte einer die Drahtanschlußteile (48, 48') abdeckenden und isolierenden Abdeckung (18, li>) aufnehmen, die Aussparungen (96, 96') zur Aufnahme der Drahtanschlußteile (48, 48') der Kontaktelemente (46, 46') aufweist, und daß Teile der Abdeckung (18, 18') an jeder Seite der Aussparungen (96, 96') dazu dienen. die isolierten Anschlußdrähte (14, 14') in den Schlitzen (50,51;50', Sl')der Drahtanschlußteile (48, 48') der Kontaktelement (46,46') zu halten.
3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtanschlußteil (48, 48') eines jeden Kontaktelementes (46) im wesentlichen in Form eines U mit flacher Basis und mit von der Basis rechtwinklig abstehenden Armen gebogen ist. daß einander gegenüberliegende, fluchtende Schlitze (50, 51; 50', 51') in die so Basis des U münden, die so geteilt ist. daß ein isolierter Draht (14, 14') in die Schlitze (50, 51; 50', 5Γ) beider Arme des U gleichzeitig einsetzbar ist. und daß sich ein Metallstreifen (52, 52'), der den Kontaktteil (56) mit dem Drahtanschlußteil (48) verbindet, von dem Ende eines Armes des U. das der Basis des U entgegengesetzt ist. im wesentlichen rechtwinklig zu diesem Arm erstreckt.
DE2224326A 1971-05-27 1972-05-18 Elektrischer Steckverbinder Expired DE2224326C2 (de)

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