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WO2004055947A1 - Electrical connector - Google Patents

Electrical connector Download PDF

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WO2004055947A1
WO2004055947A1 PCT/EP2003/014063 EP0314063W WO2004055947A1 WO 2004055947 A1 WO2004055947 A1 WO 2004055947A1 EP 0314063 W EP0314063 W EP 0314063W WO 2004055947 A1 WO2004055947 A1 WO 2004055947A1
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opening
connector
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PCT/EP2003/014063
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German (de)
French (fr)
Inventor
Franz Hafner
Wolfgang Moschner
Günter Engelmann
Heiko Schubert
Frank Schröer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murrelektronik GmbH
Original Assignee
Murrelektronik GmbH
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H01R43/24—Assembling by moulding on contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5216—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases characterised by the sealing material, e.g. gels or resins
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    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/405—Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 1.
  • the housing is produced by overmolding the contact carrier.
  • This cost-intensive process also has the disadvantage that the injection molding material does not surround the cable end piece with the desired tightness, so that air voids are enclosed, which is undesirable.
  • the object of the invention is to further develop the generic connector without undue design effort in such a way that manufacture is significantly easier, more flexible, faster and cheaper.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
  • the invention is implemented in any case if it is an electrical conductor, the free and stripped end of which is provided with contact carriers, the contact carrier being operatively connectable to a housing, the interior of which is filled with casting resin in such a way that Cast resin displaces the air from the interior of the housing, fills all the free spaces and then hardens.
  • the housings which are designed as grommets, consist of conventional, impact-resistant and inexpensive plastic, which protects the cast resin and the pipe taken.
  • the free end of the electrical cable is first inserted through the grommet, then it is connected to the contact carriers and finally the housing is filled with resin.
  • the prefabricated grommets are dimensioned such that the cable comes into contact with the grommet only in the area of the opening 18. Otherwise there is a free space between the grommet and the cable, which is filled with resin.
  • the housing has two openings in the form of channels, one of which is provided for the filling of the casting resin, while the other opening is designed as a vent and overflow opening, the spout can be easily connected to a device through which the low-viscosity resin is introduced into the interior of the spout.
  • Housing is a substantially elongated and rotationally symmetrical body, the openings of which run approximately perpendicular to its longitudinal axis.
  • the housing has an approximately hollow cylindrical interior, the opening 18 being matched to the outside diameter of the electrical line, while the opening 20 has a larger inside diameter and is provided with a circumferential web.
  • This web can preferably be designed as a locking web which can be connected to a groove of the contact carrier.
  • Fig. 1 shows a connector in cross section with two domes
  • Fig. 2 shows the connector shown in Fig. 1 after filling the
  • the figures show an electrical connector 10, in the present case a circular connector in a straight design in longitudinal section, which has a cable 6 with contact carriers 1 and a housing 3 which surrounds a cable section 6a and is operatively connectable to it.
  • the housing 3 is designed in the form of a hollow body-like grommet through which the cable section 6a can be passed.
  • the cavity 1 2 of the spout 3 is filled with hardenable potting compound.
  • the housing 3 has two domes 1, 1 6 with corresponding channels, of which one channel 14 is used to fill the interior 12 with resin, while the other channel is provided for ventilation and overflow.
  • the housing has an essentially elongated and rotationally symmetrical body, the openings 1 4, 1 6 of which run approximately perpendicular to the longitudinal axis 30.
  • the housing 3 has an approximately hollow cylindrical and stepped interior 12, the opening 18 being matched to the outside diameter of the electrical line 6, while the opening 20 has a larger diameter and is provided with a circumferential web 21.
  • the web 21 is designed as a latching web which can be connected to the groove of the contact carrier.
  • Grommets are roughened on the inside in order to achieve an optimal bond between the grommet and the sealing compound. This means that the IP68 / IP69 requirements are met.
  • the grommet snaps onto the contact carrier and tightly encloses it at the stop
  • Both the grommet and the hardened casting compound are elastic, so that small bending radii can be achieved and the plug is in all 3

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

The invention relates to an electrical connector, in particular, a plug-in connector, with a cable with contact supports and a housing which encloses a cable section and which may be connected thereto in operation. The housing is in the form of a hollow-bodied socket through which the cable section can be passed and said hollow cavity of the socket may be filled with a hardenable filler mass.

Description

Elektrischer VerbinderElectrical connector

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .The invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 1.

Bei herkömmlichen Verbindern der eingangs genannten Art wird das Gehäuse durch Umspritzen der Kontaktträger hergestellt. Dieser kostenihtensive Vorgang hat zudem den Nachteil, dass der Spritzgusswerkstoff das Kabelendstück nicht mit der gewünschten Dichtheit umgibt, so dass Lufthohlräume eingeschlossen werden, was unerwünscht ist.In the case of conventional connectors of the type mentioned at the outset, the housing is produced by overmolding the contact carrier. This cost-intensive process also has the disadvantage that the injection molding material does not surround the cable end piece with the desired tightness, so that air voids are enclosed, which is undesirable.

Ausgehend vom obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Verbinder ohne unangemessenen konstruktiven Aufwand so weiter zu bilden, dass die Herstellung deutlich einfacher, flexibler, schneller und billiger möglich ist. Darüberhinaus soll zwischen den elektrischen Leitern und dem Gehäuse eine annähernd absolut dichte Verbindung ohne Ein- schluss von Luft herstellbar sein. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.Starting from the above prior art, the object of the invention is to further develop the generic connector without undue design effort in such a way that manufacture is significantly easier, more flexible, faster and cheaper. In addition, it should be possible to establish an almost absolutely tight connection between the electrical conductors and the housing without the inclusion of air. The object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

Man erkennt, dass die Erfindung jedenfalls dann verwirklicht ist, wenn es sich um einen elektrischen Leiter handelt, dessen freies und abisoliertes Ende mit Kontaktträgern versehen ist, wobei der Kontaktträger mit einem Gehäuse betrieblich verbindbar ist, dessen Innenraum mit Gießharz so ausgefüllt wird, dass das Gießharz die Luft aus dem Innenraum des Gehäuses verdrängt, sämtliche Freiräume ausfüllt und danach aushärtet. Die als Tüllen ausgebildeten Gehäuse bestehen aus herkömmlichem schlagfestem und billigem Kunststoff, der das Gießharz und die aufgenommene Leitung schützt. Beim Herstellen eines derartigen Verbinders wird zunächst das freie Ende des elektrischen Kabels durch die Tülle gesteckt, danach wird es mit den Kontakträgern verbunden und schießlich das Gehäuse mit Harz ausgefüllt. Die vorgefertigten Tüllen sind dabei so dimensioniert, dass das Kabel mit der Tülle nur im Bereich der Öffnung 18 in Berührung kommt. Ansonsten ist zwischen der Tülle und dem Kabel ein Freiraum, der mit Harz ausgefüllt wird.It can be seen that the invention is implemented in any case if it is an electrical conductor, the free and stripped end of which is provided with contact carriers, the contact carrier being operatively connectable to a housing, the interior of which is filled with casting resin in such a way that Cast resin displaces the air from the interior of the housing, fills all the free spaces and then hardens. The housings, which are designed as grommets, consist of conventional, impact-resistant and inexpensive plastic, which protects the cast resin and the pipe taken. When producing such a connector, the free end of the electrical cable is first inserted through the grommet, then it is connected to the contact carriers and finally the housing is filled with resin. The prefabricated grommets are dimensioned such that the cable comes into contact with the grommet only in the area of the opening 18. Otherwise there is a free space between the grommet and the cable, which is filled with resin.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further expedient and advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Dadurch, dass das Gehäuse zwei Öffnungen in Form von Kanälen aufweist, von denen die eine Öffnung für das Einfüllen des Gießharzes vorgesehen ist, während die andere Öffnung als Entlüftungs- und Überlauföffnung ausgebildet ist, kann die Tülle problemlos an eine Vorrichtung angeschlossen werden, durch die das dünnflüssige Harz in den Innenraum der Tülle eingebracht wird.The fact that the housing has two openings in the form of channels, one of which is provided for the filling of the casting resin, while the other opening is designed as a vent and overflow opening, the spout can be easily connected to a device through which the low-viscosity resin is introduced into the interior of the spout.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Gehäuse ein im Wesentlichen gestreckter und rotationssymmetrischer Körper ist, dessen Öffnungen in etwa senkrecht zu seiner Längsachse verlaufen. Durch diese Maßnahmen ist gewährleistet, dass die Kontaktträger mit der harzabgebenden Vorrichtung nicht in Berührung kommen, wodurch Beschädigungen der Kontakträger verhindert werden.Another expedient embodiment of the invention provides that Housing is a substantially elongated and rotationally symmetrical body, the openings of which run approximately perpendicular to its longitudinal axis. These measures ensure that the contact carriers do not come into contact with the resin-dispensing device, thereby preventing damage to the contact carriers.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse einen etwa hohizylindrischen Innenraum aufweist, wobei die Öffnung 1 8 auf den Außendurchmesser der elektrischen Leitung abgestimmt ist, während die Öffnung 20 einen größeren Innendurchmesser aufweist und mit einem rundumlaufenden Steg versehen ist. Dieser Steg kann vorzugsweise als ein Raststeg ausgebildet sein, der mit einer Nut des Kontaktträgers verbindbar ist.Another expedient embodiment of the invention provides that the housing has an approximately hollow cylindrical interior, the opening 18 being matched to the outside diameter of the electrical line, while the opening 20 has a larger inside diameter and is provided with a circumferential web. This web can preferably be designed as a locking web which can be connected to a groove of the contact carrier.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is explained below. Show it:

Fig. 1 einen Verbinder im Querschnitt mit zwei Domen undFig. 1 shows a connector in cross section with two domes and

Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Verbinder nach dem Auffüllen desFig. 2 shows the connector shown in Fig. 1 after filling the

Innenraumes mit Harz und Beseitigung der Dome.Interior with resin and removal of the dome.

In den Figuren ist ein elektrischer Verbinder 10, im vorliegenden Fall ein Rundsteckverbinder in gerader Bauform im Längsschnitt dargestellt, der ein Kabel 6 mit Kontaktträgern 1 sowie ein Gehäuse 3 aufweist, das einen Kabelabschnitt 6a umgibt und mit diesem betrieblich verbindbar ist. Das Gehäuse 3 ist in Form einer hohlkörperartigen Tülle ausgebildet, durch die der Kabelabschnitt 6a hindurchführbar ist. Der Hohlraum 1 2 der Tülle 3 ist mit aushärtebarer Vergußmasse ausgefüllt. Das Gehäuse 3 weist zwei Dome 1 , 1 6 mit entsprechenden Kanälen auf, von denen der eine Kanal 14 für das Auffüllen des Innenraumes 12 mit Harz dient, während der andere Kanal zur Entlüftung und Überlauf vorgesehen ist. Man erkennt, dass das Gehäuse einen im Wesentlichen gestreckten und rotationssymmetrischen Körper besitzt, dessen Öffnungen 1 4, 1 6 etwa senkrecht zur Längsachse 30 verlaufen. Das Gehäuse 3 besitzt einen etwa hohizylindrischen und abgestuften Innenraum 1 2, wobei die Öffnung 18 auf den Außendurchmesser der elektrischen Leitung 6 abgestimmt ist, während die Öffnung 20 einen größeren Durchmesser aufweist und mit einem rundumlaufenden Steg 21 versehen ist. Der Steg 21 ist als Raststeg ausgebildet, der mit der Nut des Kontaktträgers verbindbar ist.The figures show an electrical connector 10, in the present case a circular connector in a straight design in longitudinal section, which has a cable 6 with contact carriers 1 and a housing 3 which surrounds a cable section 6a and is operatively connectable to it. The housing 3 is designed in the form of a hollow body-like grommet through which the cable section 6a can be passed. The cavity 1 2 of the spout 3 is filled with hardenable potting compound. The housing 3 has two domes 1, 1 6 with corresponding channels, of which one channel 14 is used to fill the interior 12 with resin, while the other channel is provided for ventilation and overflow. It can be seen that the housing has an essentially elongated and rotationally symmetrical body, the openings 1 4, 1 6 of which run approximately perpendicular to the longitudinal axis 30. The housing 3 has an approximately hollow cylindrical and stepped interior 12, the opening 18 being matched to the outside diameter of the electrical line 6, while the opening 20 has a larger diameter and is provided with a circumferential web 21. The web 21 is designed as a latching web which can be connected to the groove of the contact carrier.

Die Eigenschaften der Vergusstülle können wie folgt zusammengefasst werden:The properties of the pouring spout can be summarized as follows:

Spritzgussteilinjection molding

Außenmaße entsprechen den in der DIN getroffenen Festlegungen eine Vergusstülle für beide Arten von Kontaktträgern (Stecker / Buchse) und für beide Bauformen (gerade / gewinkelt)External dimensions correspond to the stipulations made in DIN a casting sleeve for both types of contact carriers (plug / socket) and for both types of construction (straight / angled)

2 Dome (Steig- und Einfülldom) mit identischer Höhe2 domes (ascending and filling domes) of identical height

Höhe, Innenvolumen und Anzahl der Dome entscheidend für GießprozessHeight, internal volume and number of domes are decisive for the casting process

(Nachlaufen bei Aushärtung)(Run-on when hardening)

Tüllen sind innen aufgeraut, um optimalen Verbund zwischen der Tülle und der Vergussmasse zu erzielen. Damit werden die IP68- / IP69-Anforderun- gen bestanden.Grommets are roughened on the inside in order to achieve an optimal bond between the grommet and the sealing compound. This means that the IP68 / IP69 requirements are met.

Tülle rastet auf den Kontaktträger und umschließt ihn an der Raststelle dichtThe grommet snaps onto the contact carrier and tightly encloses it at the stop

(mit Untermaß), um die Dichtheit zu gewährleisten. Aus diesem Grund sind am Kabelaustritt keine Entformungsschrägen vorgesehen.(with undersize) to ensure tightness. For this reason, no draft angles are provided at the cable outlet.

Gestaltung des Tülleninnendurchmessers dahingehend, dass Kabel bis zu einem Durchmesser von 5,9 mm in der Tülle allseitig vergossen werden können und damit die Zugfestigkeit gewährleistet wird. Die Verengung im Überlaufkanal bewirkt, dass sich der Innenraum gleichmäßiger mit Gießharz füllt und Lufteinschlüsse minimiert werden.Design of the inner sleeve diameter in such a way that cables up to a diameter of 5.9 mm can be encapsulated on all sides in the spout, thus ensuring tensile strength. The narrowing in the overflow channel means that the interior is filled more evenly with casting resin and air pockets are minimized.

rteile der Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden:Parts of the invention can be summarized as follows:

Gleiche elektrische und mechanische Kennwerte wie bei den umspritztenSame electrical and mechanical characteristics as for the overmolded

Ausführungen.Versions.

Höhere Prozesssicherheit, da das Kontaktierungsverfahren (z.B. Löten) einen großen Einfluss auf die Qualität des Steckverbinders beim Umspritzen hat.Higher process reliability, since the contacting process (e.g. soldering) has a major influence on the quality of the connector when molding.

Sowohl die Tülle als auch die ausgehärtete Vergussmasse sind elastisch, damit sind geringe Biegeradien realisierbar und der Stecker ist in allen 3Both the grommet and the hardened casting compound are elastic, so that small bending radii can be achieved and the plug is in all 3

Freiheitsgraden belastbar ohne dass eine Bruchgefahr besteht. Degrees of freedom resilient without risk of breakage.

Claims

Ansprüche Expectations 1 . Elektrischer Verbinder (10), insbesondere Steckverbinder, mit einem Kabel (6) mit Kontaktträgern (1 ) sowie einem Gehäuse (3), das einen Kabelabschnitt umgibt und mit diesem betrieblich verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) in Form einer hohlkörperartigen Tülle ausgebildet ist, durch die der Kabelabschnitt (6a) hindurchführbar ist, und dass der Hohlraum (1 2) der Tülle (3) mit aushärtebarer Vergußmasse ausfüllbar ist.1 . Electrical connector (10), in particular connector, with a cable (6) with contact carriers (1) and a housing (3) which surrounds a cable section and can be operatively connected to it, characterized in that the housing (3) in the form of a Hollow body-like grommet is formed, through which the cable section (6a) can be passed, and that the cavity (1 2) of the grommet (3) can be filled with hardenable sealing compound. 2. Verbinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) mindestens eine Zufuhr-Öffnung (14) für die Vergußmasse aufweist.2. Connector according to claim 1, characterized in that the housing (3) has at least one feed opening (14) for the sealing compound. 3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Öffnungen (14, 1 6) in Form von Domen gleicher Höhe vorgesehen sind, von denen die eine Öffnung (14) für die Zuführung der Vergußmasse vorgesehen ist, während die andere Öffnung (16) als Entlüftungsund Überlauföffnung ausgebildet ist. 3. Connector according to claim 1 or 2, characterized in that two openings (14, 1 6) are provided in the form of domes of the same height, of which one opening (14) is provided for the supply of the sealing compound, while the other opening (16) is designed as a vent and overflow opening. 4. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) ein im Wesentlichen gestreckter und rotationssymmetrischer Körper ist, dessen Öffnungen ( 14, 1 6) in etwa senkrecht zur Längsachse (30) verlaufen.4. Connector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing (3) is a substantially elongated and rotationally symmetrical body, the openings (14, 1 6) of which run approximately perpendicular to the longitudinal axis (30). 5. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einen etwa hohizylindrischen Innenraum (12) aufweist, wobei die Öffnung 18 auf den Außendurchmesser der elektrischen Leitung (6) abgestimmt ist, während die Öffnung (20) einen größeren Durchmesser aufweist und mit einem rundumlaufenden Steg (21 ) versehen ist.5. Connector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing (3) has an approximately hollow cylindrical interior (12), wherein the opening 18 is matched to the outer diameter of the electrical line (6), while the opening (20 ) has a larger diameter and is provided with a circumferential web (21). 6. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (21 ) als ein Raststeg ausgebildet ist, der mit einer Nut des Kontaktträgers (1 ) verbindbar ist.6. Connector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the web (21) is designed as a latching web which can be connected to a groove of the contact carrier (1). 7. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (1 2) des Gehäuses (3) mit Gießharz ausgefüllt ist.7. Connector according to one of claims 1 to 6, characterized in that the interior (1 2) of the housing (3) is filled with casting resin. 8. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz dünnflüssig und aushärtebar ist. 8. Connector according to claim 7, characterized in that the casting resin is thin and hardenable. . Verbinder nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) innen aufgeraut ist., Connector according to claims 1 to 8, characterized in that the housing (9) is roughened on the inside. 0. Verbinder nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse sowohl für gerade als auch für gewinkelte Bauformen der Steckverbinder verwendet werden kann.0. Connector according to claims 1 to 9, characterized in that the housing can be used for both straight and angled designs of the connector. 1 . Verbinder nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse sowohl für Stecker- als auch für Buchsenkontaktträger gleichermaßen verwendet werden kann.1 . Connector according to claims 1 to 10, characterized in that the housing can be used equally for both plug and socket contact carriers. 2. Verbinder nach Ansprüchen 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungs- und Überlauföffnung (1 2) des Gehäuses (3) mit einer Verengung ausgestattet ist.2. Connector according to claims 1 to 1 1, characterized in that the ventilation and overflow opening (1 2) of the housing (3) is equipped with a constriction. 3. Verbinder nach Ansprüchen 1 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz nach der Aushärtung elastisch bleibt. 3. Connector according to claims 1 to 1 2, characterized in that the casting resin remains elastic after curing.
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