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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Anschlussstecker.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft spezieller einen elektrischen Anschlussstecker,
der so ausgelegt ist, dass er mit einer Buchse zusammenwirkt, um eine
elektrische Verbindung damit herzustellen, und der ein Arretiermittel
umfasst, das so ausgelegt ist, dass es mit einem zusätzlichen
Mittel zusammenwirkt, das an der Buchse vorgesehen ist, um den Stecker
nach dem Herstellen der Verbindung daran zu arretieren.
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Im
technischen Bereich von Verbindern, insbesondere im Bereich elektrischer
Anschlussstecker, ist es häufig
notwendig, Arretiervorrichtungen zwischen Stecker und Buchse vorzusehen,
um deren frühzeitiges
Abtrennen, insbesondere infolge von Umfeldbedingungen, in denen
die Verbindung hergestellt wird (besonders Vibrationen), zu verhüten. Diese
Vorrichtungstypen werden für
Kabel-Kabel- sowie Kabel-Leiterplatten-Verbindungen verwendet (z.B. in einem
elektrischen Gerät).
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Es
ist Ziel der vorliegenden Erfindung, diesen Vorrichtungstyp zu verbessern.
Es ist insbesondere ihr Ziel, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die
Abtrennungen und Verbindungen ermöglicht, die sowohl schnell
als auch zuverlässig
sind, in Bereichen, in denen das Verbinden und Abtrennen häufig erfolgt, und
insbesondere bei entfernbaren Elementen.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung einen elektrischen Anschlusssteckverbinder vor, der
so ausgelegt ist, dass er mit einer Buchse zum Herstellen einer
elektrischen Verbindung zusammenwirkt, umfassend einen Steckerkörper, der
ferner einen beweglich an dem Steckerkörper montierten Hebel und wenigstens
einen Haken zum eingehakten Zusammenwirken mit wenigstens einer
komplementären Kerbe
umfasst, die an der Buchse vorgesehen ist, um den Stecker daran
zu arretieren, wobei der Hebel zwischen einer arretierten Position,
in der der wenigstens eine Haken zum eingehakten Zusammenwirken
mit der wenigstens einen komplementären Kerbe konfiguriert ist,
und einer gelösten
Position beweglich ist, in der der wenigstens eine Haken nicht zum
eingehakten Zusammenwirken mit der wenigstens einen komplementären Kerbe
konfiguriert ist, wobei der Hebel wenigstens eine elastische Lamelle aufweist,
die an dem Steckerkörper
anliegt und eine Rückstellfeder
bildet, um den Hebel permanent in die arretierte Position zu drücken und
sie in dieser Position vorzuspannen.
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Somit
kombiniert die vorliegende Erfindung die Arretier- und Lösefunktionen
sowie das Rückstellen
und Vorspannen der Arretierteile in einer besonders kompakten Weise.
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Gemäß einem
besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung ist der Hebel eine Klammer
mit einer Basis und zwei Armen, die auf beiden Seiten des Steckerkörpers montiert
sind, wobei die Klammer so montiert ist, dass sie von den Armen
auf dem Steckerkörper
gedreht wird.
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So
können
gemäß dieser
Eigenschaft die oben erwähnten
Funktionen auf äußerst kompakte Weise
kombiniert werden.
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Gemäß vorteilhaften
Merkmalen der Erfindung, eventuell kombiniert:
- – umfasst
der Hebel ein Paar Lamellen, die so angeordnet sind, dass sie eine
Feder in Form eines umgekehrten U bilden, um ein Nockenprofil herum
angeordnet, das auf der Außenseite
des Steckerkörpers
ausgebildet ist, wobei die Basis des U so gestaltet ist, dass sie
die Rückstellkräfte auf den
Hebel überträgt;
- – sind
die Lamellen einstückig
mit dem Hebel hergestellt;
- – weist
der Hebel wenigstens eine "U"-förmige Lamelle
auf, die eine Feder bildet, die an den Außenflächen des Steckerkörpers anliegt,
wobei die Lamelle und die Oberflächen
so gestaltet sind, dass sie die Rückstellkräfte der Lamelle auf den Hebel übertragen.
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So
kann eine einfache und wirtschaftliche Rückstellvorrichtung zum Drücken des
Hebels in die Arretierposition und zum Vorspannen des Hebels in dieser
Position erhalten werden.
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Gemäß einem
vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die wenigstens eine "U"-förmige Lamelle so
profiliert, dass die davon erzeugten Rückstellkräfte nur dann auf den Hebel
wirken, wenn dieser nicht in seiner arretierten Position ist.
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Vorteilhafterweise
wird die wenigstens eine U-förmige
Lamelle in dieser Konfiguration benutzt, um ein Verklemmen der Lamellen,
die in der gelösten Position
eine Feder in Form eines umgekehrten U bilden, zu verhindern, wobei
die Rückstellkräfte, die
von den eine U-förmige
Feder bildenden Lamellen und der wenigstens einen U-förmigen Feder
erzeugt werden, zusammengefugt werden.
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Gemäß vorteilhaften
Merkmalen der Erfindung, eventuell kombiniert:
- – ist die
wenigstens eine Lamelle einstückig
mit dem Hebel ausgebildet;
- – umfasst
der Stecker zwei "U"-förmige Lamellen;
- – sind
die "U"-förmigen Lamellen
so angeordnet, dass sich ihre Biegerichtung von der Biegerichtung
der Lamellen des Lamellenpaares unterscheidet, die ein "U" um den Steckerkörper herum bilden und die eine
Vorspannung des Hebels in der arretierten Position gewährleisten.
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Vorteilhafterweise
kann dadurch verhindert werden, dass der Hebel in der gelösten Position
verklemmt.
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Gemäß einem
vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist der wenigstens eine Haken
einstückig
mit dem Hebel ausgebildet.
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Dies
ermöglicht
es vorteilhafterweise, dass ein Hebel mit den oben erwähnten Funktionen
auf eine besonders wirtschaftliche Weise hergestellt wird, z.B.
durch Formen.
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Gemäß einem
vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst der Stecker Lager zum
Aufnehmen von Zapfen, die an den Klammerarmen vorgesehen sind, um
ihre Rotation in Bezug auf den Stecker zu erleichtern.
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Gemäß einem
vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst der Stecker modulare
Mittel, die Unverwechselbarkeitshilfen bilden, so dass es unmöglich ist,
einen Stecker an einer Buchse anzuschließen, die nicht dafür konfiguriert
ist.
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Dies
ist besonders vorteilhaft in Anwendungen an modularen Vorrichtungen
mit mehreren möglichen
Konfigurationen.
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Gemäß einem
vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst der Stecker ein taktiles
Mittel zum Anzeigen der arretierten Position, damit ein Benutzer erkennen
kann, dass sich der Hebel in der gelösten Position befindet, ohne
auf den Stecker blicken zu müssen.
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Dieses
Merkmal ist besonders vorteilhaft für "Blind"-Anwendungen, bei denen der Benutzer
beim Anschließen
keinen direkten Sichtkontakt mit dem Stecker hat.
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Gemäß vorteilhaften
Merkmalen der Erfindung, eventuell kombiniert:
- – umfasst
der Stecker komplementäre
Rückstellmittel,
die sich zwischen der Klammer und dem Steckerkörper befinden, um die Klammer
zur arretierten Position hin zu drängen,
- – wird
der Hebel aus einer mit Kohlenstofffaser verstärkten Plastikform hergestellt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung, die lediglich zur Illustration und nicht zur Begrenzung
gegeben wird, mit Bezug auf die beiliegenden Figuren hervor. Dabei
zeigt:
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1 eine
Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckers in der gelösten Position;
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2 eine
weggeschnittene Ansicht des Steckers gemäß 1, in der
eine Schutzwand der Deutlichkeit halber weggelassen wurde;
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3 eine
weggeschnittene Ansicht desselben Steckers in der arretierten Position;
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4 eine
auseinander gezogene Ansicht des Steckers von 3;
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5 eine
ausführliche
Ansicht der in 4 sichtbaren Klammer;
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6 eine
Schnittansicht gemäß der Ebene VI-VI
von 2;
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7 eine
Schnittansicht von 3 gemäß der Ebene VII-VII;
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8 eine
weggeschnittene Perspektivansicht eines Steckers gemäß der Erfindung
beim Anschließen
an eine entsprechende Buchse.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst der erfindungsgemäße Stecker 10 einen
Steckerkörper 11, einen
Hebel in Form einer Klammer 50, die zwecks Rotation am
Steckerkörper 11 montiert
ist, und eine Kabelführungsvorrichtung 90.
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Der
Steckerkörper 11 ist
hohl und hat eine Passage 12, die auf beiden Seiten zwecks
Passage der anzuschließenden
Leiterelemente (nicht dargestellt) mündet.
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Wie
insbesondere in den 4 und 5 zu sehen
ist, umfasst die Klammer 50 eine Basis 51 sowie
zwei Arme 52a und 52b, die mit Zapfen 53a und 53b versehen
sind. Die Arretierhaken 54a und 54b sind jeweils
an die Arme 52a und 52b angeformt und stehen in
einer Richtung im Wesentlichen lotrecht zu der von den Armen definierten
Verlaufsrichtung vor. Die Klammer 50 kann von außen betätigt werden,
um die Bewegung der Arretierhaken 54a und 54b zwischen
den beiden jeweils in den 2 und 3 gezeigten
Endpositionen, der gelösten
und der arretierten Position, zu steuern.
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Wie
in 1 zu sehen ist, hat der Stecker auf beiden Seiten
des Körpers 11 Schutzwände 14a und 14b,
in die jeweils Löcher 15a und 15b gebohrt wurden,
die als Drehlager für
die Zapfen 53a und 53b der Klammer 50 dienen.
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In
der Verlängerung
der Löcher 15a und 15b befinden
sich jeweils eine Zunge 17a und 17b und ein Ausschnitt 18a und 18b auf
jeder Innenfläche
der Schutzwände 14a bzw. 14b,
um die Installation der Einrastzapfen 53a und 53b der
Klammer 50 in dem Stecker 10 zu erleichtern.
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Die
Arretierhaken 54a und 54b sind so ausgelegt, dass
sie mit an einer Buchse 80 vorgesehenen Kerben 81 zusammenwirken,
um den Stecker nach dem Herstellen der Verbindung darauf zu arretieren,
wie insbesondere in 8 zu sehen ist.
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In
der gezeigten Ausgestaltung umfassen der Stecker und die Buchse
an sich bekannte Unverwechselbarkeitshilfen. Dies sind Keilwellen 70,
die in mehreren Konfigurationen in den Steckerkörper 11 und die entsprechende
Buchse 80 gesteckt werden können, damit ein Stecker nicht
an einer Buchse angeschlossen werden kann, die dafür nicht
konfiguriert ist. Diese Keilwellen sind besonders in Anwendungen
mit modularen Vorrichtungen nützlich,
um Anschlussfehler zwischen diversen möglichen Konfigurationen zu
vermeiden.
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An
der Klammer 50 sind Rückstellfedern
bildende Lamellen vorgesehen, um die Haken 54a und 54b in
eine arretierte Position zu bewegen und sie in dieser Position vorzuspannen,
wie insbesondere in den 2 bis 7 zu sehen
ist.
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In
dieser Ausgestaltung beinhaltet dies zwei Paare von federbildenden
Lamellen.
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Einerseits
ist ein erstes Paar in der Verlängerung
der Basis 51 der Klammer als Element in Form eines umgekehrten
U vorgesehen, das eine Basis 56 und zwei federbildende
Lamellen 57a und 57b aufweist und durch einen
Träger 55 mit
der Basis 51 der Klammer verbunden ist, um die Rückstell-
und Vorspannkräfte
auf die Klammer 50 zu übertragen.
Das U-förmige
Element ist um den Steckerkörper 11 herum
angeordnet.
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Jede
der Lamellen 57a und 57b wirkt mit einem Nockenprofil 19a und 19b zusammen,
das zu diesem Zweck am Steckerkörper 11 vorgesehen
ist. Der Federeffekt wird durch die Elastizität des von der Basis 56 sowie
den Lamellen 57a und 57b gebildeten U erzielt.
Eine Bewegung der Klammer 50 bewirkt eine Abwärtsverschiebung
der U-Basis 56 und
eine Wegbewegung der Lamellen 57a und 57b wie
in 6 gezeigt. Auf diese Weise werden die durch die Lamellen 57a und 57b erzeugten
Kräfte
im Wesentlichen in der Rotationsrichtung der Klammer aufgebracht.
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Die
Lamellen 57a, 57b und die entsprechenden Nocken 19a, 19b sind
so konfiguriert und gestaltet, dass die Lamellen bei der Montage
aus ihrer Ruheposition bewegt werden, so dass dieses erste Paar Lamellen
in der arretierten Position vorgespannt wird, wie insbesondere in
den 3 und 7 zu sehen ist.
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Folglich
ist es leicht zu verstehen, dass aufgrund des Spiels zwischen dem
Träger 55 und
der Klammer 50 die Vorspannung der in den 3 und 7 gezeigten
Lamellen 57a und 57b als Rückstellkraft auf die Arretierhaken 54a und 54b wirkt,
um diese in die arretierte Position zu bewegen und sie in dieser
Position vorzuspannen.
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Ferner
ist ein zweites Paar Lamellen 58a, 58b, unabhängig voneinander,
in der Verlängerung der
Arme 52a und 52b der Klammer 50 jenseits
der Zapfen 53a und 53b vorgesehen. Die beiden
Lamellen 58a und 58b bilden Federn und sind umgebogen, um
ein U-Profil zu bilden. Zwischen dem Steckerkörper 11 und den Wänden 14a und 14b sind
Querelemente 20a und 20b vorgesehen, die als Abstützung jeweils
für die
Lamellen 58a und 58b dienen, damit diese eine
Rückstellkraft
auf die Klammer in einer Richtung im Wesentlichen lotrecht zu ihrer
Rotationsachse aufbringen können.
Man wird verstehen, dass aufgrund des Spiels der Lamellen 58a und 58b bzw. der
Zapfen 53a und 53b die Rückstellkraft auf diesen Lamellen
eine Kippbewegung der Klammer 50 bewirkt und folglich eine
Rückstellkraft
auf die Arretierhaken 54a und 54b aufbringt.
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Man
wird somit verstehen, dass in der in den 6 und 2 gezeigten
gelösten
Position die beiden Rückstellfedern
bildenden Lamellenpaare stärkere
Rückstellkräfte auf
die Arretierhaken ausüben als
in der in den 7 und 3 gezeigten
arretierten Position.
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Anders
ausgedrückt,
in der in den 7 und 3 gezeigten
arretierten Position sind die von den Lamellen 58a, 58b sowie 57a, 57b aufgebrachten Rückstellkräfte relativ
gering, da sie der Vorspannung der Lamellen 57a, 57b entsprechen
und die Vorspannung der Lamellen 58a, 58b vernachlässigbar
ist. Somit trägt
das zweite Paar Lamellen 58a, 58b in der Praxis
nicht zur Vorspannung der Haken in der arretierten Position bei.
Dagegen sind in der in den 6 und 2 gezeigten
gelösten
Position die von den Lamellen 58a, 58b sowie 57a, 57b ausgeübten Rückstellkräfte relativ
hoch, da diese Lamellen weiter von ihrer Ruheposition weg vorgespannt
werden und ihre Rückstellkräfte sich
akkumulieren.
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Wenn
der Benutzer in der Praxis damit beginnt, die Klammer zu betätigen, um
einen an einer Buchse angeschlossenen Stecker abzutrennen, muss
er ausreichend hohe Rückstellkräfte überwinden,
damit das Gefühl
eines mechanischen Gerätes hoher
Qualität
vermittelt wird.
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Die
zum Fortsetzen der Klammeraktivierungsbewegung in die abgetrennte
Position benötigte
Kraft bleibt dank des Aufbaus der Nocken 19a und 19b relativ
stabil. Am Ende des Weges, in der Nähe der gelösten Position, sind jedoch
die Lamellen 58a und 58b weit genug von ihrer
Ruheposition entfernt, um die zum Erreichen der gelösten Position nötige Kraft
zu erhöhen,
um dem Benutzer ein taktiles Signal zu geben, das ihn darauf hinweist,
dass die gelöste
Position fast erreicht ist.
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Ferner
verhüten
diese Lamellen 58a und 58b ein Verklemmen der
Lamellen 57a und 57b in der gelösten Position.
In der Tat könnten
diese aufgrund eines weniger günstigen
Kraftbeaufschlagungswinkels und aufgrund der hohen Reibung, die
zwischen den Nocken 19a und 19b und den abgelenkten
Innenflächen
der jeweiligen Lamellen 57a und 57b entsteht, in
dieser Position verklemmt bleiben.
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Man
wird feststellen, dass die Bewegung der Klammer zum Steuern der
Arretierhaken genutzt wird und die Klammer zwei federformende Lamellentypen und
daran angeformte Arretierhaken kombiniert.
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Darüber hinaus
ist in den 6 und 7 zu sehen,
dass die die Federlamellen umfassende U-förmige Baugruppe 56 besonders
kompakt ist. In der Tat ist die für die anzuschließenden Leiterelemente
verfügbare
Passage 12 in Bezug auf den Gesamtraum des Steckers 10 zwischen
den Wänden 14a bis 14b bemerkenswert
groß.
Die Lamellen 57a und 57b sind auf eine besonders
kompakte Weise angeordnet und die Wände des Steckerkörpers 11 werden
zum Anordnen der komplementären
Nocken 19a und 19b genutzt. Die Spannungen auf
den verschiedenen federformenden Lamellen bleiben innerhalb akzeptabler
Grenzen und die Gesamtabmessungen bleiben sehr gering, während die
Arretier- und Lösefunktionen
sowie die Rückstell-
und Vorspannfunktionen der Arretierhaken integriert werden.
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In
der vorliegenden Ausgestaltung ist die Klammer aus Kohlenstofffaserverstärktem Plastik
hoher Qualität
gebildet, der ihr eine hohe Steifigkeit verleiht.
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Darüber hinaus
macht die Tatsache, dass die Haken 54a und 54b sowie
die Lamellen 57a, 57b, 58a und 58b einstückig mit
der Klammer 50 ausgebildet sind, deren Herstellung besonders
wirtschaftlich.
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In
dieser Ausgestaltung ist die Passage 12 so dimensioniert,
dass sie standardmäßige Anschlusselemente
in Form von an sich bekannten modularen Einsätzen aufnimmt.
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Man
wird feststellen, dass die Klammer 50 in einer Ebene lotrecht
zu der von den beiden Zapfen 53a und 53b gebildeten
Achse symmetrisch ist. Man wird in dieser Hinsicht feststellen,
dass die symmetrische Anordnung der Haken 54a und 54b insbesondere
eine gleichförmige
Verteilung der Arretierkräfte auf
beiden Seiten des Steckerkörpers 11 zulässt und in
Verbindung mit dem an der Klammer vorgesehenen Rückstellmittel zur Gewährleistung
eines guten Widerstandes gegen die vom Stecker erzeugten Anschlussvibrationen
leistet.
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In
einer nicht dargestellten Ausgestaltung ist der Steckerkörper an
seinem Ende mit einer Dichtung versehen, die mit der Buchse zusammenwirkt. Die
symmetrische Anordnung der Arretierhaken erlaubt eine gute Verteilung
der Festziehkräfte
an der Dichtung und trägt
somit zu einer guten Dichtheit der gesamten Baugruppe bei.
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Ferner
umfasst der erfindungsgemäße Stecker 10 in
der gezeigten – insbesondere
in 4 – Ausgestaltung
an einem seiner Enden eine an sich bekannte Kabelführungsvorrichtung 90.
Diese Vorrichtung umfasst eine gekrümmte und bewegliche Röhre 91 mit
Zähnen 92 an
ihrer Basis, die mit komplementären
Zähnen
am Steckerkörper 11 zusammenwirken,
um ihn in einer gewählten
Winkelposition in Bezug darauf zu halten. Eine Klemme 93 bedeckt die
Basis der Röhre 91,
um sie am Körper 11 festzuhalten.
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Die
vorliegende Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf Kabel-Kabel-Verbindungen; die
Erfindung ist jedoch auch auf Kabel-Leiterplatten-Verbindungen anwendbar
(z.B. in einem elektrischen Gerät).
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In
der gezeigten Ausgestaltung kann der Stecker vorteilhafterweise
ohne Werkzeug und mit einer Hand an- und abgeschlossen werden.
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Ferner
ist eine Nase 21 am Steckerkörper 11 vorgesehen,
die mit einem komplementären
Loch 59 im Träger 55 zusammenwirkt.
Demzufolge steht die Nase 21, wenn die Klammer in der gelösten Position ist,
aus dem Loch 59 vor, so dass der Benutzer ein taktiles
Signal erhält,
das ihm mitteilt, dass sich die Klammer nicht in der arretierten
Position befindet. Dies ist besonders vorteilhaft für «Blind»-Anwendungen,
bei denen der Installateur beim Anschließen keinen direkten visuellen
Kontakt mit der Buchse und dem Stecker hat.
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Man
wird verstehen, dass es beim Entwerfen der Klammer und des Steckerkörpers möglich ist,
mit der Dimensionierung der Teile zu experimentieren, um die Rückstellkräfte an den
Arretierhaken in der arretierten und der gelösten Position sowie zwischen diesen
beiden Positionen zu modifizieren. Es ist insbesondere möglich, die
Profile der Nocken 19a und 19b und/oder die Form
von Lamellen 57a und 57b zu modifizieren.
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In
einer nicht gezeigten Ausgestaltung ist eine zusätzliche V-förmige Feder an der Basis der Klammer
zwischen dieser und dem Steckerkörper vorgesehen,
um die Rückstell-
und Vorspannkräfte
in der arretierten Position zu erhöhen und somit den Ste cker an
Anwendungen mit speziellen funktionellen und ergonomischen Anforderungen
anzupassen.
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Die
Erfindung wurde zwar insbesondere mit Bezug auf eine bevorzugte
Ausgestaltung und einen bevorzugten Herstellungsmodus beschrieben,
aber die Fachperson kann Modifikationen im Hinblick auf Form und
Einzelheiten der Ausgestaltung vornehmen, ohne vom Wesen der Erfindung
abzuweichen.
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Die
Erfindung ist natürlich
nicht auf die oben beschriebenen Ausgestaltungen begrenzt, sondern deckt
im Gegenteil alle ihre Varianten ab.