DE10124532A1 - Elektrische Steckverbindung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckverbindung zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter mit einem mit dem ersten Leiter verbindbaren ersten Kontaktstift, auf den ein mit dem zweiten Leiter verbindbares buchsenartiges Kontaktelement aufschiebbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckverbindung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1. Derartige Steckverbindungen sind insbesondere auch als Mehrfachstecker zum gleichzeitigen Verbinden einer Vielzahl von ersten und zweiten Leitern bekannt, d. h. beispielsweise zum Anschließen einer Vielzahl von Versorgungs- und Steuerkontakten eines elektrischen Aggregats oder Antriebs an eine ein- oder mehradrige Versorgungs- und Steuerleitung.

Nachteilig bei bisherigen Steckverbindungen ist, daß insbesondere auch bei Mehrfachsteckern die miteinander zu verbindenden Stecker hinsichtlich der Kontaktelemente unterschiedlich ausgeführt sein müssen, d. h. es müssen zumindest die Kontaktelemente eines Mehrfachsteckers Stifte und die Kontaktelemente des anderen Steckers buchsenartige Kontaktelemente sein, was u. a. nicht nur eine grundlegend unterschiedliche konstruktive Ausbildung der jeweiligen Mehrfachsteckergehäuse zur Folge hat, sondern auch zur Folge hat, daß für die Montage der Mehrfachstecker sehr unterschiedliche Einrichtungen notwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine elektrische Steckverbindung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Bei der elektrischen Steckverbindung weisen die miteinander zu verbindenden Stecker jeweils nur Kontaktstifte auf, wobei die Verbindung zwischen zwei solchen Kontaktstiften dann über eine Doppel-Verbindungshülse hergestellt wird.

Dies bedeutet insbesondere, daß bei der Herstellung von Mehrfachsteckern als Kontaktelemente primär nur eine Art von Kontaktelementen, nämlich die Kontaktstifte verarbeitet werden müssen, so daß entsprechende Einrichtungen bei Fertigungsautomaten, d. h. beispielsweise Einrichtungen zum lagegenauen Zuführen, zum Einsetzen in Gehäuse usw. nur für diese Bauteile vorgesehen werden müssen.

Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß zum Beispiel elektrische Verbindungsleitungen beidendig mit den gleichen Mehrfachsteckern vorkonfektioniert werden können und dann erst beim Einbau dieser Leitungen die Doppel- Verbindungshülsen dort aufgesteckt werden, wo dies tatsächlich notwendig ist. Auch die Herstellung oder Vorkonfektionierung von mehradrigen Verbindungsleitungen wird hierdurch wesentlich vereinfacht.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung die Stifte zweier Mehrfachstecker und eine diese Stifte elektrisch verbindende Doppel-Verbindungshülse bei entfernter Schutzhülse;

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung die Verbindungshülse der Ausführungsform der Fig. 1 mit einer Stützhülse;

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung die Verbindungshülse der Ausführungsform der Fig. 1;

Fig. 4 in Schnittdarstellung einen Stift zusammen mit einer Verbindungshülse bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung die Verbindungshülse bei einer weiteren möglichen Ausführungsform;

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung die Verbindungshülse der Fig. 5 zusammen mit einer Teildarstellung der Schutz- oder Stützhülse.

In der Fig. 1 sind schematisch zwei Mehrfachstecker 1 und 2 angedeutet, von denen der Mehrfachstecker 1 beispielsweise mit seinem Gehäuse an einem elektrischen Antriebsaggregat, an einem Motor usw. vorgesehen ist und der Mehrfachstecker 2 an einem mehradrigen Anschlußkabel vorgesehen ist, welches z. B. Versorgungsleitungen, Steuerleitungen usw. für das elektrische Aggregat oder den elektrischen Antrieb enthält. Beide Mehrfachstecker 1 und 2 enthalten bei der dargestellten Ausführungsform eine Vielzahl von Kontaktstiften 3, die an den Mehrfachsteckern 1 und 2 bzw. an einem dortigen Gehäuseteil oder einer entsprechenden Platine in einer vorgegebenen Positionierung parallel zueinander und im Abstand voneinander vorgesehen sind, und zwar derart, daß bei miteinander verbundenen Mehrfachsteckern 1 und 2 jeweils ein Kontaktstift 3 am Stecker 1 einem Kontaktstift 2 am Stecker 2 achsgleich gegenüberliegt. Die Kontaktstiften 3 bestehen aus einem elektrisch leitenden und für Steckkontakte geeignetem Material und sind z. B. durch Drehen oder durch Stanzen und Rollen hergestellt.

Die Kontaktstifte 3 an den Steckern 1 und 2 sind jeweils identisch ausgebildet und bestehen bei der dargestellten Ausführungsform aus dem den eigentlichen Kontaktstift bildenden zylinderförmigen oder stiftförmigen Abschnitt 3' und einem zur Rückseite hin offenen hohlzylinderförmigen Abschnitt 3'' zum Anschluß eines elektrischen Leiters, beispielsweise durch eine Löt- oder Krimpverbindung oder durch eine im Ultraschallverfahren hergestellte Verbindung.

Um die Anzahl der erforderlichen unterschiedlichen elektrischen Kontaktelemente und insbesondere auch die konstruktive Ausbildung der miteinander zu verbindenden Mehrfachstecker 1 und 2 zu vereinheitlichen, weisen beide Mehrfachstecker 1 und 2 nur die Kontaktstifte 3 auf. Die Verbindung der einander zugeordneten Kontaktstifte 3 erfolgt dann über eine Doppelverbindungshülse 4, die ebenso wie die Kontaktstifte 3 aus einem elektrisch leitenden und für Steckkontakte geeignetem Material als Biege- und Stanzteil hergestellt ist, und zwar derart, daß diese beidendig und durchgehend offene Verbindungshülse 4 eine Umfangswand 5 aufweist, die an jedem Ende einen geschlossenen ringförmigen Abschnitt 5' kürzerer axialer Länge und in der Mitte einen ebenfalls in sich geschlossenen ringförmigen Abschnitt 5'' größerer axialer Länge und zwischen jedem Abschnitt 5' und dem Abschnitt 5'' einen Abschnitt 5''' besitzt. Jeder Abschnitt 5''' besitzt eine axiale Länge, die wesentlich größer ist als die axiale Länge des Abschnittes 5'', d. h. bei der dargestellten Ausführungsform ist die axiale Länge jedes Abschnittes 5''' etwa gleich dem Zweifachen der axialen Länge des Abschnittes 5''. In den Bereichen 5''' ist die Umfangswand 5 der Verbindungshülse 4 mehrfach geschlitzt, d. h. mit sich in Längsrichtung der Verbindungshülse 4 erstreckenden Schlitzen versehen, so daß an den Abschnitten 5''' eine Vielzahl von stegartigen Kontaktlamellen 6 gebildet sind, die sich ebenfalls in Längsrichtung der Verbindungshülse 4 erstrecken, und zwar jeweils zwischen einem Abschnitt 5' und dem Abschnitt 5'' und die über ihre Länge derart gekrümmt sind, daß sie ausgehend von dem Abschnitt 5' zunehmend in das Innere der Verbindungshülse 4 hineinreichen und dann etwa ab der Mitte ihrer Länge wiederum zunehmend aus dem Innenraum der Verbindungshülse 4 herausgeführt sind. Der Innendurchmesser der Verbindungshülse 4, insbesondere auch der von den Kontaktlamellen begrenzte Bereich dieses Innenraumes ist so an den Durchmesser der Abschnitte 3' der Kontaktstifte 3 angepaßt, daß nach dem Aufschieben der Verbindungshülse 4 mit einem Ende auf einen Abschnitt 3' eines Kontaktstiftes 3 eine wirksame elektrische Verbindung hergestellt ist.

Die axiale Länge der Verbindungshülse 4 ist wenigstens gleich dem Zweifachen der axialen Länge eines Abschnittes 3'.

Zum Verbinden des Mehrfachsteckers 1 mit dem Mehrfachstecker 2 ist letzterer beispielsweise an seinen Kontaktstiften 3 jeweils mit einer Doppel-Verbindungshülse 4 vormontiert, so daß für die Herstellung der elektrischen Verbindung lediglich das Aufschieben der Verbindungshülsen 4 auf die Kontaktstifte 3 des Mehrfachsteckers 1 notwendig ist. Bevorzugt ist die Ausbildung so getroffen, daß die Verbindungshülsen 4 Bestandteil des Mehfachsteckers 2 sind, d. h. im Gehäuse dieses Mehfachsteckers aufgenommen und gehalten sind.

Die Verbindungshülse 4 ist so hergestellt, daß sie nach dem Einführen der Kontaktstifte 3 einen sicheren Kontakt zu den Kontaktstiften herstellt, insbesondere auch nicht aufgeweitet wird. Hierfür ist die Verbindungshülse 4 z. B. zumindest an den Bereichen 5' und 5'' nach dem Biegen zu jeweils einem geschlossenen ringförmigen Abschnitt verbunden, beispielsweise durch Verschweißen. Bevorzugt ist die Verbindungshülse 4 aber durch eine äußere, in der Fig. 1 nicht dargestellte Schutzhülse umschlossen, die eine äußere Ummantelung oder Abstützung für die Schutzhülse 4 bildet und ein Aufweiten oder Ausweichen der Schutzhülse 4 beim Einschieben der Kontaktstifte 3 verhindert. Die Fig. 2 zeigt eine solche äußere Stützhülse 7, die z. B. durch Stanzen und Biegen aus einem Federstahlblech hergestellt ist, aber auch als Dreh- oder Tiefziehteil gefertigt sein kann. Über dieser Stützhülse 7 kann dann noch eine weitere Schutzhülse aus einem elektrisch nicht leitenden Material vorgesehen sein.

Die Fig. 4 zeigt in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung, bei der (Ausführungsform) die Kontaktstifte 3 an ihrem Abschnitt 3' mit einer Einschnürung in der Weise versehen sind, daß der Durchmesser jedes Abschnittes 3' ausgehend von seinem freien Ende zunächst abnimmt und dann zum Abschnitt 3'' hin wieder zunimmt, und zwar in Längsrichtung des jeweiligen Kontaktstiftes einer konkaven Kontur folgend entsprechend dem konvexen Verlauf der in das Innere der Verbindungshülse 4 hineinreichenden Kontaktlamellen 6. Durch diese Ausbildung der Kontaktstifte 3 wird unter anderem ein großflächiger Kontakt zwischen den Kontaktstiften und der Verbindungshülse 4 erreicht. Zugleich auch eine Verbesserung der mechanischen Verbindung gegen unerwünschtes axiales Lösen eines Kontaktstiftes 3 von der Verbindungshülse 4.

Die Fig. 5 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform eine Verbindungshülse 4a, die sich von der Verbindungshülse 4 zunächst dadurch unterscheidet, daß die Kontaktlamellen 6a, die von ihrer Funktion den Kontaktlamellen 6 entsprechen, hyperboloidartig gekrümmt sind, d. h. in ihrer Längserstreckung die Krümmung der Kontaktlamellen 6 aufweisen, zugleich aber entlang einer gedachten Schraubenlinie um die Längsachse der Verbindungshülse 4 verlaufen, wobei bei der dargestellten Ausführungsform der Verlauf der Kontaktlamellen 6a an einer Seite des mittleren Abschnitts 5'' entgegengesetzt zum Verlauf an der anderen Seite dieses mittleren Abschnitts 5'' ist. Es sind aber auch Ausführungen denkbar, bei denen der Verlauf der Kontaktlamellen 6a an einer Seite des mittleren Abschnitts 5'' gleichsinnig zum Verlauf an der anderen Seite dieses mittleren Abschnitts 5'' ist. Weiterhin ist die Verbindungshülse 4a entlang ihrer Mantellinie an dem Anschlußbereich, an dem die beiden ursprünglichen Längsseiten des zur Hülse gebogenen Rohlings aneinander anschließen bei 8 miteinander verknüpft sind, so, daß die Verbindungshülse 4a an den Abschnitten 5' und 5'' einen in sich geschlossenen Ring bildet und somit gegen ein Aufweiten beim Einschieben eines Kontaktstiftes 3 wirksam gesichert ist. Auf der Verbindungshülse 4a ist dann vorzugsweise eine Schutzhülse 7a aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus Kunststoff, aufgebracht (Fig. 6).

Bezugszeichenliste

1

,

2

Mehrfachstecker

3

,

3

a Kontaktstift

3

',

3

'' Abschnitt

4

,

4

a Verbindungshülse

5

Umfangswand

6

,

6

a Kontaktlamelle

7

,

7

a Schutz- oder Stützhülse

8

Verknüpfung

Claims (9)

1. Elektrische Steckverbindung zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter mit einem mit dem ersten Leiter verbindbaren ersten Kontaktstift (3), auf den ein mit dem zweiten Leiter verbindbares buchsenartiges Kontaktelement (6, 6a) aufschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das buchsenartiges Kontaktelement von einem mit dem ersten Kontaktstift (3) identischen zweiten Kontaktstift (3) gebildet ist, auf den eine Doppel-Verbindungshülse (4, 4a) mit einem Ende aufgeschoben ist, in dessen anderes Ende der erste Kontaktstift (3) eingeführt ist, und daß die Doppel-Verbindungshülse (4, 4a) als Stanz- und Biegeteil mit integrierten Kontaktlamellen (6, 6a) ausgeführt ist.

2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel-Verbindungshülse (4, 4a) in Längsrichtung gegeneinander versetzt zwei Abschnitte (5''') jeweils mit einer Vielzahl von Kontaktlamellen (6, 6a) aufweist.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungshülse (4, 4a) beidendig jeweils einen ringförmigen Abschnitt (5') aufweist.

4. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungshülse (4, 4a) in der Mitte einen ringförmigen Abschnitt (5'') aufweist.

5. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamellen (6) mit ihrer Längserstreckung parallel oder in etwa parallel zur Längserstreckung der Verbindungshülse (4, 4a) verlaufen.

6. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamellen (6a) jeweils auf einer gedachten Schraubenlinie um die Längsachse der Verbindungshülse (4a) angeordnet sind.

7. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamellen (6) entlang ihrer Längserstreckung gebogen sind, und zwar derart, daß sie an ihrer dem Innenraum der Verbindungshülse (4, 4a) verlaufenden Seite konvex verlaufen.

8. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die Verbindungshülse (4, 4a) umgebende Schutz- und/oder Stützhülse (7, 7a).

9. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte und Verbindungshülsen Bestandteil zweier Mehrfachstecker (1, 2) sind.