DE10021542A1

DE10021542A1 - Connector

Info

Publication number: DE10021542A1
Application number: DE10021542A
Authority: DE
Inventors: Ernst Hallas; Dietmar Kurrer; Klaus Brandt-Anheuser; Thomas Talarczyk; Dirk Andersen
Original assignee: AM3 Automotive Multimedia AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-05-03
Filing date: 2000-05-03
Publication date: 2001-11-15
Also published as: DE50107330D1; EP1152496B1; ES2248186T3; ATE304231T1; EP1152496A1

Abstract

The plug arrangement is composed of a plug (2) and a socket (3). The socket comprises a contact field (5) fitting to an opposite contact field (4) of the plug. The plug comprises at least one magnetic coding (6, 7) which exerts magnetic forces on at least one magnetic coding (8, 9) of the socket, whereby the plug and the socket are pulled together when the plug and the socket are joined.

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Steckvorrichtung für Datenkabelverbindungen mit einer Magnetcodierung mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention relates to a detachable connector for data cable connections with a magnetic coding with the features of claim 1.

Steckvorrichtungen oder Steckverbinder sind weithin bekannt. Bei den bekannten Steckverbindern besteht jedoch die Problematik, daß entweder eine Verpolungssicherung nicht gewährleistet ist oder diese durch mechanische Maßnahmen gewährt wird. Durch Einsatz von übermäßiger Kraft ist es aber möglich, dennoch den Stecker in den Steckverbinder einzubringen. Hierdurch wird zumeist der Steckverbinder beschädigt.Connectors or connectors are well known. Both known connectors, however, there is the problem that either a Reverse polarity protection is not guaranteed or this by mechanical Measures are granted. By using excessive force, however, it is possible to nevertheless insert the plug into the connector. Hereby the connector is usually damaged.

Andererseits ist bekannt, daß oftmals Schäden an Datenkabelverbindungen vorkommen, welche lösbar sind, da durch unsachgemäßes Lösen oder Herstellen der Verbindung Schäden hervorgerufen werden. Es ist dann insbesondere häufig der Fall, daß das Kabel ab Gehäuse eines Gerätes abreißt, das Gerät vom Aufstellungsort gerissen wird, etc. In Call-Centern kommt es oft vor, daß ein Nutzer eines Head-Sets im "Eifer des Gefechtes" von der Verkabelung des Head-Sets stranguliert wurde, da sich die Kabelverbindung nicht gelöst hat. Außerdem ist es auch schon zu Beschädigungen an den Head-Sets gekommen, da beim Verbinden der Head- Sets unsachgemäß und/oder verpolt der Stecker in der Buchse geführt wurde.On the other hand, it is known that data cable connections are often damaged occur, which are solvable, because of improper loosening or Establishing the connection can cause damage. It is then especially often the case that the cable from the housing of a device tears off, the device is torn from the installation site, etc. In call centers it often happens that a user of a headset in the "zeal of battle" of the wiring of the headset was strangled because the Has not loosened the cable connection. Besides, it's already closed Damage to the head sets occurred because when connecting the head sets Sets improperly and / or reverse polarity the plug was inserted into the socket.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steckvorrichtung derart auszugestalten, daß eine Verpolungssicherung gegeben ist, sowie eine mechanische Beschädigung des Steckers beim Einstecken in die Buchse oder beim Lösen aus der Buchse vermieden wird.The object of the invention is to design a plug device such that reverse polarity protection is provided, as well as mechanical damage of the plug when plugging into or out of the socket is avoided.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die abhängigen Ansprüche sowie die weitere Beschreibung.This object is solved by the features of claim 1. Beneficial Embodiments of the invention result from the dependent claims as well as the further description.

Die erfindungsgemäße Steckvorrichtung besteht aus einem Stecker und einer zugehörigen Buchse. Der Stecker weist mindestens eine magnetische Codierung in Form von Dauermagneten auf, welche zueinander eine unterschiedliche magnetische Polung haben. Dies bedeutet, daß mindestens ein Dauermagnet magnetischen Nordpol, der andere magnetische Südpol aufweist.The plug device according to the invention consists of a plug and a associated socket. The connector has at least one magnetic Coding in the form of permanent magnets, which are mutually exclusive have different magnetic polarity. This means that at least one permanent magnet magnetic north pole, the other magnetic south pole having.

Zentral im Stecker ist ein Kontaktfeld angeordnet. Dieses Kontaktfeld weist Kontaktstifte auf. Jeder Kontaktstift ist über eine Feder gelagert. Beim Einsetzen in die Buchse werden die Kontaktstifte des Kontaktfeldes des Steckers durch die Federn in die zugehörigen Kontaktmulden des Gegenkontaktfeldes der Buchse gedrückt. Die Kontaktstifte können in bzw. auf den Federn in vorteilhafter Weise derart gelagert sein, daß diese bei der Kontaktierung eine leichte Rotationsbewegung um die eigene Längsachse ausführen und hierdurch ein Selbstreinigungseffekt zwischen den Kontaktstiften und den Kontaktmulden zustande kommt. Dies erhöht langfristig die Kontaktierungssicherheit.A contact field is arranged centrally in the plug. This contact field points Contact pins. Each contact pin is supported by a spring. At the Inserting into the socket, the contact pins of the contact field of the Plug through the springs in the associated contact recesses of the Counter contact field of the socket pressed. The contact pins can be in or on the springs can be mounted in an advantageous manner so that these at Contacting a slight rotation around its own longitudinal axis perform and thereby a self-cleaning effect between the contact pins and the contact troughs come about. This increases the long term Contact security.

Auf diese Weise ist ein leichter kontaktbehafteter Steckverbinder, der magnetisch gehalten wird und bei dem die Abreißkraft der magnetisch gehaltenen Verbindung zwischen einer Quelle zu Sinke (Stecker zu Buchse) um eine Größenordnung geringer ist als die Ausrißkraft der an Quelle und/oder Senke angebrachten Kabelverbindung. Hierdurch wird erreicht, daß die Verbindung jederzeit durch Zug am Kabel ohne Zerstörung ortsfester oder beweglicher Einrichtungen möglich ist. Die Verbindung wird hierdurch, in eingeschränktem Maße, zerstörungssicher (vandalensicher).In this way, a light contact connector is the is kept magnetic and in which the tearing force of the magnetic held connection between a source and sink (plug to socket) is an order of magnitude less than the pull-out force of the source and / or Sink attached cable connection. This ensures that the Connection at any time by pulling on the cable without destroying it stationary or moving devices is possible. The connection is hereby, in limited, non-destructive (vandal-proof).

Der bewegliche Teil (Sinke) ist leicht und ohne spitze Kanten ausgeführt, daß durch ihn, auch bei hohen Beschleunigungswerten, wie sie etwa in einem Fahrzeug oder durch Zug am Kabel auftreten können, keine Verletzungen an mitreisenden Personen verursacht werden. Die Größe der Steckverbindung ist hierbei jenseits der für Kleinkinder verschluckungsgefährichen Grenze gewählt.The moving part (sink) is light and without sharp edges that through it, even with high acceleration values, such as those in a Vehicle or by pulling on the cable, no injuries accompanying persons are caused. The size of the connector is chosen here beyond the limit that can be swallowed by small children.

Durch gepolte Magnete alleine oder in Verbindung mit rotationsunsymmetrischen Ausformungen an der Oberfläche kann eine eindeutige Orientierung und Positionierung der Verbindung erzwungen werden. Die Ausformung der Oberfläche jedoch beeinflußt die Haltekraft der Verbindung nicht wesentlich.By polar magnets alone or in connection with A non-rotationally asymmetrical shape on the surface can clear orientation and positioning of the connection. However, the shape of the surface influences the holding force of the connection not essential.

Die Signalkopplung zwischen Buchse und Stecker erfolgt entweder mittels Übertragerspulen, folglich kontaktlos, oder mittels gefederter Kontakte.The signal coupling between socket and plug is done either by means of Transmitter coils, consequently contactless, or by means of spring-loaded contacts.

Bei galvanisch getrennter Übertragung kann das Informationssignal in einer der bekannten analogen oder digitalen Modulationsverfahren auf einer Trägerschwingung aufgebracht sein. Zur Demodulation und Signalverstärkung sind dann dedizierte Baugruppen erforderlich, die ihre Versorgungsspannung aus dem Trägersignal gewinnen.In the case of electrically isolated transmission, the information signal can be in one of the known analog or digital modulation methods on a Carrier vibration can be applied. For demodulation and signal amplification Dedicated modules are then required that match their supply voltage gain from the carrier signal.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer eindeutigen Positionierung und Orientierung der beiden Übertragerhälften zueinander auch eine direkte Signalübertragung - ohne Modulation - von mehreren getrennten Signalen mit reduziertem Übersprechen möglich.In a particularly advantageous embodiment of the invention, one clear positioning and orientation of the two transmitter halves to each other also a direct signal transmission - without modulation - from multiple separate signals with reduced crosstalk possible.

Die Buchse weist die gleiche Anzahl an magnetische Codierungen wie der Stecker auf. Beim zusammenfügen von Stecker und Buchse kommen die magnetischen Codierungen aufeinander zu liegen. Die magnetischen Codierungen der Buchse sind zu den magnetischen Codierungen des Steckers entgegengesetzt gepolt.The socket has the same number of magnetic codes as that Plug on. When joining the plug and socket, they come magnetic codes to lie on top of each other. The magnetic Coding of the socket is in addition to the magnetic coding of the plug opposite polarity.

Die magnetische Codierung des Steckers weist beim richtigen Zusammenfügen des Steckers eine umgekehrte Polung auf als die zugehörige magnetische Codierung der Buchse.The magnetic coding of the plug shows when correctly assembled the reverse polarity of the connector than the associated magnetic Coding of the socket.

Die magnetische Codierung ist jeweils als ein Dauermagnet ausgestaltet, welcher mit seiner Nord- oder Südpolung die Oberfläche des Steckers abschließt.The magnetic coding is designed as a permanent magnet, which with its north or south polarity the surface of the plug completes.

Auf diese Weise wird der Stecker, durch die magnetischen Kräfte der Dauermagneten nur in einer definierten Position einrasten. Zugleich ist gewährleistet, daß durch die Anziehungskraft der entgegengesetzt gepolten Dauermagneten in Buchse und Stecker sich diese anziehen und, insbesondere bei galvanischer Konatktierung, verpolungssicher Stecker und Buchse kontaktieren.In this way, the connector, by the magnetic forces of the Only snap the permanent magnet into a defined position. At the same time ensures that the polarity of the opposite polarity Permanent magnets in the socket and plug attract them and, in particular with galvanic contacting, reverse polarity protected plug and socket to contact.

Im weiteren wird die Erfindung anhand einer galvanischen Kontaktierung ausführlich beschrieben.Furthermore, the invention is based on galvanic contacting described in detail.

Die Buchse weist ein Kontaktfeld auf, welches auf die Form des Kontaktfeldes des Steckers und den zugehörigen Kontaktstiften in der Formgebung paßt.The socket has a contact field, which corresponds to the shape of the contact field of the connector and the associated contact pins fits in the shape.

Beim Lösen der Verbindung muß lediglich die magnetische Anziehungskraft der Magneten überwunden werden, so daß das Lösen der Verbindung ohne mechanische Schäden erfolgt.When loosening the connection, only the magnetic attraction of the Magnets can be overcome, so that the connection without loosening mechanical damage occurs.

Im weiteren wird die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles näher erläutert.Furthermore, the invention is based on a specific embodiment explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Steckvorrichtung mit Stecker und Buchse; Figure 1 is a perspective view of the connector with plug and socket.

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Kontaktfeldes des Steckers und Fig. 2 is a schematic representation of the contact field of the connector and

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Gegenkontaktfeldes der Buchse. Fig. 3 is a schematic representation of the mating contact field of the socket.

Die Steckvorrichtung 1, gemäß Fig. 1, besteht aus einem Stecker 2 und einer Buchse 3. Der Stecker 2 weist ein Kontaktfeld 4 auf. Das Kontaktfeld 4 ist in einer Vertiefung auf der Oberfläche des Steckers eingearbeitet. Im weiteren ist in die Oberfläche des Steckers eine magnetische Codierung 6, 7 eingearbeitet. Bei der magnetischen Codierung 6 handelt es sich beispielsweise um einen Dauermagneten, der mit seiner Nordpolung die Oberfläche zum Stecker 2 abschließt. Bei der magnetischen Codierung 7 handelt es sich beispielsweise um einen Dauermagneten mit Südpolung, der mit seiner Südpolung die Oberfläche zum Stecker 2 abschließt. Der Stecker 2 ist aus elektrisch nicht leitenden Kunststoff hergestellt. Das Kontaktfeld 4 besteht aus mehreren einzelnen Kontaktstiften 10, welche aus dem Kontaktfeld 4 herausragen. Die Kontaktstifte 10 lagern jeweils auf einer Felder 11, welche die Kontaktstifte 10 aus der Ebene des Kontaktfeldes 4 herausstehen lassen. Zugleich ist hierdurch gewährleistet, daß die Kontaktstifte 10 über die zugehörigen Federn 11 stets mit einer definierten Kraft beim Zusammenfügen von Stecker 2 und Buchse 3 in die Kontaktmulden 12 des Gegenkontaktfeldes 5 der Buchse 3 gehalten werden.The connector 1 according to Fig. 1, consists of a connector 2 and a socket 3. The plug 2 has a contact field 4 . The contact field 4 is worked into a recess on the surface of the plug. Furthermore, a magnetic coding 6 , 7 is incorporated into the surface of the plug. Magnetic coding 6 is, for example, a permanent magnet which, with its north polarity, closes off the surface of connector 2 . Magnetic coding 7 is, for example, a permanent magnet with south polarity, which with its south polarity closes the surface of connector 2 . The connector 2 is made of electrically non-conductive plastic. The contact field 4 consists of several individual contact pins 10 which protrude from the contact field 4 . The contact pins 10 are each mounted on a field 11 , which let the contact pins 10 protrude from the plane of the contact field 4 . At the same time, this ensures that the contact pins 10 are always held in the contact recesses 12 of the mating contact field 5 of the socket 3 with a defined force via the associated springs 11 when the plug 2 and socket 3 are joined together.

Die Buchse 3 besteht aus einem Gegenkontaktfeld 5, welches erhaben auf der Oberfläche der Buchse 3 aufgesetzt ist. Im weiteren sind magnetische Codierungen 8, 9 vorgesehen. Bei der magnetischen Codierung 8 handelt es sich beispielsweise um einen Dauermagneten, der mit seiner Süddpolung die Oberfläche zur Buchse 3 abschließt. Bei der magnetischen Codierung 9 handelt es sich beispielsweise um einen Dauermagneten mit Südpolung, der mit seiner Südpolung die Oberfläche zur Buchse 3 abschließt.The socket 3 consists of a mating contact field 5 , which is raised on the surface of the socket 3 . Magnetic codes 8 , 9 are also provided. The magnetic coding 8 is, for example, a permanent magnet which, with its south polarity, closes the surface to the socket 3 . Magnetic coding 9 is, for example, a permanent magnet with south polarity, which with its south polarity closes the surface of socket 3 .

Das Gegenkontaktfeld 5 der Buchse 3 mit den Kontaktmulden 12 ist auf die Formgebung und die Kontaktstifte 10 des Kontaktfeldes 4 des Steckers 2 angepaßt. Beim Zusammenfügen von Stecker 2 und Buchse 3 erfolgt durch die gegenpolige Codierung der magnetischen Codierungen 6 und 7 des Steckers 2 zu den Codierungen 8 und 9 der Buchse 3 eine magnetische Anziehung des Steckers 2 in die Buchse 3. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Stecker durch die magnetische Kraft in einer definierten Position mit der Buchse 3 zusammengeführt wird. Ein Verdrehen ist vermieden, da dann die magnetische Codierung des Steckers 2 und der Buchse 3 nicht übereinstimmt und die magnetischen Codierungen 6, 7 des Steckers 2 sich von den magnetischen Codierungen 8, 9 der Buchse 3 abstoßen. Der Stecker 2 kann dann nicht in die Buchse 3 gesteckt werden.The mating contact field 5 of the socket 3 with the contact recesses 12 is adapted to the shape and the contact pins 10 of the contact field 4 of the plug 2 . When plug 2 and socket 3 are joined together, the opposite polarity coding of the magnetic codes 6 and 7 of the plug 2 to the codes 8 and 9 of the socket 3 results in a magnetic attraction of the plug 2 into the socket 3 . This ensures that the plug is brought together with the socket 3 by the magnetic force in a defined position. Twisting is avoided since the magnetic coding of the connector 2 and the socket 3 then does not match and the magnetic codes 6 , 7 of the connector 2 repel the magnetic codes 8 , 9 of the socket 3 . The plug 2 can then not be inserted into the socket 3 .

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Buchse 3 in einen Sitz in einem Fahrzeug integriert. Der Stecker 2 ist an einem Kopfhörer angeschlossen. Durch die Magnetische Codierung kann ein Laie den Stecker 2 nur in einer, der cdierten Form, in die Buchse 3 einführen.In an advantageous embodiment of the invention, the socket 3 is integrated in a seat in a vehicle. The connector 2 is connected to a headphone. Due to the magnetic coding, a layperson can only insert the connector 2 into the socket 3 in one, the coded form.

Andererseits ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltungsform, daß bei versehentlichem Lösen der Kabelverbindung, über den Stecker 2 und die Buchse 3, sich die Steckverbindung für den Nutzer verletzungssicher und komfortabel trennt und zugleich eine mechanische Beschädigung an Stecker 2 und/oder Buchse 3 vermeiden wird. On the other hand, the embodiment according to the invention enables that if the cable connection is inadvertently disconnected via the plug 2 and the socket 3 , the plug connection for the user is separated easily and safely, and at the same time will avoid mechanical damage to plug 2 and / or socket 3 .

Reference list

11

Steckvorrichtung
Connector

22

Stecker
plug

33rd

Buchse
Rifle

44

Kontaktfeld
Contact field

55

Gegenkontaktfeld
Counter contact field

66

magnetische Codierung
magnetic coding

77

magnetische Codierung
magnetic coding

88th

magnetische Codierung
magnetic coding

99

magnetische Codierung
magnetic coding

1010th

Kontaktstift
Contact pin

1111

Feder
feather

1212th

Kontaktmulde
Contact trough

Claims

1. Plug device ( 1 ) consisting of a plug ( 2 ) and a socket ( 3 ), the plug ( 2 ) a contact field ( 4 ) and the socket ( 3 ) a mating contact field to the contact field ( 4 ) of the plug ( 2 ) ( 5 ), characterized in that the plug ( 2 ) has at least one magnetic code ( 6 , 7 ) and the socket ( 3 ) also has at least one magnetic code ( 8 , 9 ), the magnetic codes ( 6 , 7 ) of the plug ( 2 ) and the magnetic codings ( 8 , 9 ) of the socket ( 3 ) exert magnetic forces on one another, and if the plug ( 2 ) and socket ( 3 ) are assembled correctly, the magnetic codings ( 6 , 7 , 8 , 9 ) exert a mutual magnetic force to each other and by this magnetic force pull the plug ( 2 ) into the socket ( 3 ) and the plug ( 2 ) in the socket ( 3 ) with a through the magnetic codes ( 6 , 7 , 8 , 9 ) defined force is connected.

2. Plug device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the magnetic codings ( 6 , 7 , 8 , 9 ) are realized by permanent magnets.

3. Plug device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic codings ( 6 , 7 ) complete the surface of the plug ( 2 ) flat and the magnetic codings ( 8 , 9 ) flat the surface of the socket ( 3 ) to lock.

4. Plug device ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the plug ( 2 ) has a contact field ( 4 ) and the socket ( 3 ) has a mating contact field ( 5 ), the contact field ( 4 ) and the mating contact field ( 5 ) correspond in their geometric dimensions and the contact field ( 4 ) contacts the counter contact field ( 5 ) when the plug ( 2 ) and socket ( 3 ) are joined.

5. Plug device ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the contact field ( 4 ) consists of at least one contact pin ( 10 ) which is mounted on a spring ( 11 ).

6. Plug device ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the counter-contact field ( 5 ) has contact depressions into which the contact pins ( 10 ) of the contact field ( 4 ) when the plug ( 2 ) is assembled with the socket ( 3 ) slide and be contacted.

7. Plug device ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the contact field ( 4 ) consists of at least one transmitter coil, and the counter-contact field ( 5 ) from one with the number of transmitter coils of the contact field ( 4 ) corresponding Number of transformer coils exists.

8. Plug device ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the information signal for transmission between the plug ( 2 ) and socket ( 3 ) is applied to a carrier vibration, analog or digitally modulated.

9. Plug device ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that in the plug ( 2 ) modules are provided for demodulation and signal amplification, which obtain the supply voltage from the carrier signal.

10. Plug device ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the contact field ( 4 ) and the counter-contact field ( 5 ) is formed from non-rotationally symmetrical formations.

11. Plug device ( 1 ) one or more of the preceding claims, characterized in that by the polarized magnetic codes ( 6 , 7 , 8 , 9 ) and the shape of the contact field ( 4 ) and the counter-contact field ( 5 ) a clear orientation and Positioning of the plug ( 2 ) and the socket ( 3 ) is forced.