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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Steckvorrichtung nach der Gattung des
Patentanspruchs 1.
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Üblicherweise
wird beim Zusammenstecken einer Steckvorrichtung der female Kontakt
durch das maleseitige Messer aufgeweitet. Die beiden Teile werden
dann gegeneinander verschoben. So entstehen Kontaktaufweit- und
Reibkräfte,
die dem Steckvorgang entgegen wirken. Diese Kräfte summieren sich über die
Anzahl der Kontakte auf und führen
so zu einer erheblichen Steckkraft, die beim Herstellen der Steckverbindung
oft nur mit Schließ-
und Einzugshilfen (Hebel, Schieber, usw.) überwunden werden kann.
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Vorteile
der Erfindung
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Demgegenüber berühren bei
der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 die Kontaktlamellen während des Steckvorgangs
den male Stecker nicht, und daher ist die zum Zusammenstecken der
Steckvorrichtung erforderliche Steckkraft reduziert. Schließ- und Einzugshilfen
sind nicht mehr erforderlich.
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Der
Kern der Erfindung ist es, die Kontaktlamellen des female Kontaktes
während
des Steckvorganges so zu positionieren, dass keine Berührung mit
dem maleseitigen Messer (oder Kontakt, insbesondere Flachkontakt)
stattfindet.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung
sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung
sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung
mit einem Kontaktträger
und einem darin einzusetzenden Kontaktelement mit offenen Kontaktlamellen;
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2a bis 2d die
zusammenmontierte Steckvorrichtung der 1 in ihrer
zum Einführen
eines male Kontakts bereiten Ausgangsstellung (2a),
mit eingeschobenem, noch nicht kontaktiertem male Kontakt (2b)
und in ihrer den male Kontakt kontaktierenden Endstellung (2c),
wobei 2d eine vergrößerte Darstellung
des unteren Teils der 2c ist;
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung
mit einem Kontaktträger
und einem darin einzusetzenden Kontaktelement mit geschlossenen Kontaktlamellen;
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4a bis 4d die
zusammenmontierte Steckvorrichtung der 3 in ihrer
zum Einführen
eines male Kontakts bereiten Ausgangsstellung (4a)
mit aufgespreizten Kontaktlamellen, mit eingeschobenem, noch nicht
kontaktiertem male Kontakt (4b) und
in ihrer den male Kontakt kontaktierenden Endstellung (4c),
wobei 4d eine vergrößerte Darstellung
des unteren Teils der 4c ist;
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5 ein
drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung
mit einem Kontaktträger
und einem darin einzusetzenden Kontaktelement mit modifizierten
Kontaktlamellen; und
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6a bis 6c die
zusammenmontierte Steckvorrichtung der 5 mit zwangsgeführten Kontaktlamellen
in ihrer zum Einführen
eines male Kontakts bereiten Ausgangsstellung (6a),
mit eingeschobenem, noch nicht kontaktiertem male Kontakt (6b)
und in ihrer den male Kontakt kontaktierenden Endstellung (6c),
jeweils in einer vergrößerten Darstellung
des unteren Teils der 5.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Die
in 1 gezeigte Steckvorrichtung 1 weist einen
Kontaktträger 2 und
ein Kontaktelement 3 auf. Der Kontaktträger 2 besteht aus
einem Gehäuse 4 und
einem Bodenteil 5, die in unterschiedlichen Raststellungen
zueinander positioniert werden können.
Das Bodenteil 5 hat eine rechtwinklig zur Längsrichtung
des Gehäuses 4 verlaufende
Bodenplatte 6. Von diesem ragen nach oben Arme 7 mit
einem sägezahnförmigen Rastvorsprung 8,
der je nach dem, wie weit das Bodenteil 5 auf das Gehäuse 4 aufgeschoben
ist, am Gehäuse 4 in
eine von drei übereinander
angeordneten Rasten 9a–9c (2d)
eingreift. Das Bodenteil 5 mit den Armen 7 ist
in grober Näherung
topfförmig.
Die untere Rast 9a dient lediglich dazu, das Bodenteil 5 beim
Aufstecken auf das Gehäuse 4 mit
diesem unverlierbar zu verbinden. Es ist dies eine funktionslose
Ausgangsstellung des Bodenteils 5. Sowohl aus der unteren
Rast 9a wie aus der mittleren Rast 9b kann das
Bodenteil 5 wegen der Gestaltung des Rastvorsprungs 8 in
Sägezahnform
und wegen der Gestaltung der Rasten 9a, 9b nicht
mehr nach unten verschoben werden. Das Bodenteil 5 kann
aber aus der mittleren Rast 9b in die obere Rast 9c und
von dieser zurück
in die mittlere Rast 9b verschoben werden, weil diese beiden
Rasten 9b, 9c durch eine beidseitig angeschrägte Schwelle 10 (2d)
getrennt sind. Das Gehäuse 4 weist
zwei parallel zueinander angeordnete, das Gehäuse 4 durchsetzende
Aussparungen auf, und zwar eine Kontaktaufnahme 11 und
eine Betätiger-Aufnahme 12.
In dem in 1 gezeigten Zustand erstreckt sich
eine mit dem Bodenteil 5 verbundene Betätigungsstange 13 nach
oben bis über
das Gehäuse 4 hinaus.
Dort greift eine nicht gezeigte Bestätigungsvorrichtung an, um das
Bodenteil 5 relativ zum Gehäuse 4 zu verschieben.
Es kann dort auch ein Benutzer mit der Hand angreifen. Nach dem
Anstecken des Bodenteils 5 an das Gehäuse 4 ist auf die
Betätigungsstange 13 von
oben ein Führungsstück 14 aufgeschoben
worden, das an der Betätigungsstange 13 schwer
verschiebbar ist, aber an der Wandung der Betätiger-Aufnahme 12 mit
geringerer Reibung verschiebbar ist. Das Führungsstück 14 hat auch eine
Abdichtungsfunktion.
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Das
Kontaktelement 3 weist unten einen Kontaktkörper 15 und
oben ein Führungsstück 16 auf,
das gegenüber
der Kontaktaufnahme 11 schwer verschiebbar ist und durch
das hindurch sich nach oben eine elektrische Anschlussvorrichtung 17 erstreckt.
Der Kontaktkörper 15 ist
im wesentlichen rohrförmig
ausgebildet und weist eine seitliche Aussparung 18 auf,
in die im montierten Zustand ein Rastvorsprung 19 des Gehäuses 4 eingreift,
wodurch der Kontaktkörper 15 fest
im Gehäuse 4 gehalten
ist (2a). Der Kontaktkörper 15 weist zwei
voneinander beabstandete Kontaktlamellen 20 auf, die eine buchsenartige
oder female Aufnahme und so einen female Kontakt 21 für einen
stiftartigen male Kontakt 22 (2b) bilden.
Durch eine Bodenöffnung 23 des Bodenteils 5 wird
der im Querschnitt bevorzugte flach male Kontakt 22 bis
zwischen die Kontaktlamellen 20 eingeschoben. Das Bodenteil 5 weist
den freien unteren Enden der Kontaktlamellen 20 zugewandte Vorsprünge 24 mit
entgegen der Steckrichtung des male Steckers 22 nach innen
zulaufenden Schrägflächen 25 auf,
die beim Verschieben des Bodenteils 5 aus der mittleren
Rast 9b in die obere Rast 9c – wie unten näher beschrieben – die freien
Enden der Kontaktlamellen 20 aufeinander zu auslenken.
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In
der in 2a gezeigten Ausgangsstellung ist
das Bodenteil 5 in seine mittlere Raststellung verschoben.
Ein Mittelteil 26 des Bodenteils 5 ist etwa auf
der Hälfte
der in 2a sichtbaren Breite des Bodenteils 5 angeordnet
und erstreckt sich soweit nach oben wie die Arme 7. Das
Mittelteil 26 ist in der in 2a gezeigten
Ausgangsstellung in einen Zwischenraum 27 zwischen zwei
Wandteilen 28 des Gehäuses 4 eingetreten.
Das linke Wandteil 28 trägt den Rastvorsprung 19 und
wird durch das Mittelteil 26 daran gehindert, sich nach
rechts zu bewegen, wodurch die Verriegelung des Kontaktelements 3 im
Kontaktträger 2 gelöst werden
könnte.
Auch die Lage des Mittelteils 26 wird durch den Eintritt
in den Zwischenraum 27 stabilisiert. Die Kontaktlamellen 20 sind spannungslos
und so weit voneinander entfernt (offen), dass sie beim Zusammenstecken
den male Kontakt 22 nicht berühren und somit das Zusammenstecken
ohne Kontaktreibung erfolgt.
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In 2b ist
der male Kontakt 22 durch die Bodenöffnung 23 zwischen
die Kontaktlamellen 20 eingeschoben, bis das nur teilweise
gezeigte male Steckerteil 29 mit seitlichen Wandteile 30 an
einem flanschartigen Vorsprung 31 des Gehäuses 4 zur
Anlage gekommen ist. Die Kontaktlamellen 20 sind weiterhin
so weit offen, dass sie den male Kontakt 22 nicht berühren. Der
Kontaktträger 2 und
das male Steckerteil 29 sind über eine elastische Dichtung 32 abgedichtet,
die unterhalb des flanschartigen Vorsprungs 31 am Gehäuse 4 vorgesehen
ist.
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Nun
wird durch Ziehen an der Betätigungsstange 13 das
Bodenteil 5 nach oben in seine obere Raststellung gezogen,
so dass sich die in 2c gezeigte Endstellung ergibt.
Wie die vergrößerte Ansicht
der 2d zeigt, sind die freien unteren Enden Kontaktlamellen 20 entgegen
ihrer Federkraft durch die Schrägflächen 25 der
Vorsprünge 24 in
Richtung aufeinander zu ausgelenkt und dadurch in elektrisch leitende
Anlage an den male Kontakt 22 angedrückt. Soll die elektrische Verbindung
wieder gelöst
werden, wird das Bodenteil 5 nach unten in seine mittlere Stellung
verschoben. Dabei federn die Kontaktlamellen 20 zurück und sind
nicht mehr mit dem male Kontakt 22 in Berührung. Dann
kann der male Kontakt 22 ohne Reibung an den Kontaktlamellen 20 heraus
gezogen werden.
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Von
der Steckvorrichtung 1 der 1 unterscheidet
sich die in 3 gezeigte Steckvorrichtung 1' durch eine
andere Ausgestaltung des Bodenteil 5' und der Kontaktlamellen 20'. Die Kontaktlamellen 20' liegen im Ausgangszustand
nahe ihren unteren Enden aneinander, die wiederum voneinander abgewinkelt
sind. Das Bodenteil 5' weist
Vorsprünge 24' mit in Steckrichtung
des male Steckers 22 (4b) nach innen
zulaufenden Schrägflächen 25' auf.
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In
dem in 4a gezeigten Ausgangszustand
ist das Bodenteil 5' in
seine obere Raststellung verschoben. Durch die Schrägflächen 25' der Vorsprünge 24' sind die freien
Enden der Kontaktlamellen 20' soweit
auseinander gespreizt, dass der male Stecker 22, wie in 4b gezeigt,
ohne Berührung der
Kontaktlamellen 20' zwischen
diese eingesteckt werden kann. Anschließend wird dann das Bodenteil 5' nach unten
in die mittlere Raststellung verschoben, wodurch die Vorsprünge 24' die Kontaktlamellen 20' freigeben,
die – wie
in 4c und 4d gezeigt – durch
ihre eigene elastische Vorspannung zur elektrisch leitenden Anlage
an den male Kontakt 22 kommen.
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Bei
den beiden Ausführungsbeispielen
der 1 und 3 werden die Kontaktlamellen
durch das Bodenteil aktiv nur in einer Richtung bewegt, und dann,
wenn das Bodenteil außer
Eingriff mit den Kontaktlamellen gebracht wird, nehmen die Kontaktlamellen
infolge ihrer Elastizität
wieder ihre Ausgangsstellung ein.
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Von
der Steckvorrichtung 1 der 1 unterscheidet
sich die in 5 gezeigte Steckvorrichtung 1'' durch eine noch andere Ausgestaltung
des Bodenteil 5'' und der Kontaktlamellen 20''. An ihren unteren Enden weisen
die Kontaktlamellen 20'' beidseitig
Führungszapfen 33 auf,
die in dem in 6a gezeigten Ausgangszustand
jeweils in einen Führungsschlitz
(Kurven- oder Kulissensteuerung) 34 des Bodenteils 5'' eingreifen. Die Führungsschlitze 34 sind im
Bereich der parallel zur Zeichenebene der 6a verlaufenden
Endwände 35 des
Bodenteils 5'' vorgesehen,
von denen in 10 nur eine Endwand gezeigt
ist. Die Führungsschlitze 34 haben
oben jeweils eine Einführschräge 36,
an die sich ein parallel zur Steckrichtung des male Kontakts 22 verlaufender oberer
Führungsabschnitt 34a anschließt. Daran schließt sich
ein schräg
zur Steckrichtung verlaufender unterer Führungsabschnitt 34b an,
der sich bis in die Bodenplatte 6' des Bodenteils 5'' erstreckt, wobei die unteren Führungsabschnitte 34b der
Kontaktlamellen 20'' entgegen der
Steckrichtung des male Kontakts 22 in Richtung aufeinander
zu verlaufen.
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In
dem in 6a gezeigten Ausgangszustand
ist das Bodenteil 5'' in seine mittlere
Raststellung verschoben, so dass sich die Führungszapfen im oberen Führungsabschnitt 34a befinden
und die Kontaktlamellen 20'' in einer offenen
Stellung gehalten werden. In dieser Ausgangstellung kann der male Stecker 22 ohne
Berührung
der Kontaktlamellen 20'' zwischen diese
eingesteckt werden kann, wie in 6b gezeigt
ist. Anschließend
wird dann das Bodenteil 5' nach
oben in die obere Raststellung verschoben, wodurch die Kontaktlamellen 20'' mittels der unteren Führungsabschnitte 34b in
elektrisch leitende Anlage an den male Kontakt 22 geführt werden (6c und 6d).
Die hierbei von den Kontaktlamellen 20'' auf
den male Kontakt 22 ausgeübte Kraft ist von einer etwaigen
elastischen Vorspannung der Kontaktlamellen 20'' weitgehend unabhängig, wenn auch
bei entsprechender Auslegung die Kontaktierung durch die elastischen
Eigenschaften der Kontaktlamellen 20'' des
female Kontaktes unterstützt werden
kann.
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Das
Kontaktelement 3 der Ausführungsbeispiele ist ein Cleanbody-Kontakt.
Das vorliegende Funktionsprinzip ist auch für andere Kontaktsysteme, wie
z. B. Lanzenkontakte, anwendbar. Die gezeigten Vorrichtungen sind
z. B. für
elektrische Ströme
geeignet, wie sie in der Kraftfahrzeug-Elektrik auftreten.