DE19527778A1

DE19527778A1 - Kabelstecker für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19527778A1
Application number: DE1995127778
Authority: DE
Inventors: Robert Thalhammer
Original assignee: Individual
Current assignee: THALHAMMER, ROBERT, 82393 IFFELDORF, DE
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2015-07-29
Also published as: DE19527778C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kabelstecker zum Ein stecken in eine Steckbuchse eines Fahrzeugs mit einem Stec kergehäuse, das ein zylindrisches Gehäuseteil aufweist, das in einen hohlzylindrischen Sitzabschnitt der Steckbuchse ein steckbar ist.

Derartige Kabelstecker dienen z. B. dem Anschluß von mobilen elektrischen Geräten wie Kühlboxen oder Funktelefonen. Es ist bekannt, den Stecker in einer Steckbuchse eines Kraftfahr zeugs zu kontaktieren, die normalerweise für einen Zigarren anzünder vorgesehen ist. Diese Steckbuchsen sind nicht stan dardisiert und differieren im Durchmesser des Sitzabschnitts um mehrere Millimeter. Der Außendurchmesser der Stecker ist auf den Innendurchmesser des engsten Sitzabschnitts abge stimmt. Die Stecker weisen einen zentralen axialfedernden Kontaktstift auf, der stirnseitig auf einem Gegenkontakt der Steckbuchse aufsitzt. Zur Massekontaktierung weisen die Stecker seitliche radialfedernde Kontaktstücke auf, die mit dem Sitzabschnitt kontaktiert sind und deren Federweg so groß ge halten ist, daß sie die Durchmesserunterschiede ausgleichen.

Allerdings wird die Kontaktsicherheit mit zunehmenden Durch messerunterschieden immer geringer, da die Lage der Kontakt teile zu einander weniger genau definiert ist und somit die Führung des Steckers zur Steckbuchse und der Kontaktdruck ab nimmt. Die Erfahrung zeigt, daß in solchen Fällen eine Kon taktierung oft erst nach mehreren Steckversuchen erreicht werden kann und daß diese Kontaktierung durch die Erschütte rungen des Fahrbetriebs leicht wieder unterbrochen wird. Dies führt z. B. bei Funktelefonen oder Funkgeräten zu Unterbre chungen, die während des Fahrbetriebs den Fahrer vom Ver kehrsgeschehen ablenken können, insbesondere wenn er ver sucht, die Störung zu beheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kabelstecker zu schaffen, der in unterschiedlich weiten Steckbuchsen si cher gehalten und kontaktiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Durch die Antriebseinrichtung werden die z. B. gleichmäßig über den Umfang des Gehäuseteils verteilten Spannbacken soweit aus dem schlitzartigen Freimachungen pa rallel herausgedrückt, daß sie sich an die Innenwand des Sitzabschnitts unter Spannung anlegen. Der Kabelstecker wird somit radial spielfrei in der Steckbuchse fixiert und zen triert. Durch die Länge der Spannbacken und deren parallele Verschiebung wird außerdem ein Kippen der Kabelsteckers schräg zur Längsachse vermieden. Damit kann die Kontaktsi cherheit der Steckverbindung insbesondere bei großen Durch messerunterschieden zwischen Kabelstecker und Sitzabschnitt so stark erhöht werden, daß Unterbrechungen nicht mehr auf treten.

Die Spannbacken erhöhen die Klemmkraft des Kabelsteckers in der Steckbuchse erheblich, so daß der Anpreßdruck des zentra len gefederten Kontaktstifts aufrechterhalten werden kann, ohne daß der Kabelstecker aus der Steckbuchse herausgedrückt wird. Es ist sogar möglich, die Steckbuchse an einer Stelle anzubringen, die eine senkrecht hängende Lage des Kabel steckers bedingt. Außerdem erlaubt es der gute Halt des Ka belsteckers in der Steckbuchse das Steckergehäuse außerhalb des eingesteckten Gehäuseteils so zu erweitern, daß darin ge wichtsrelevante elektronische Zusatzeinrichtungen z. B. zur Spannungsstabilisierung untergebracht werden können.

Es ist möglich einen oder zwei der beweglichen Spannbacken durch feststehende Spannbacken zu ersetzen, die z. B. als Längsrippen am Gehäuse ausgebildet sind. Eine solcher Stecker ist mit einem geringeren Aufwand herstellbar. Die verbleiben den beweglichen Spannbacken wären dann mit einem entsprechend größeren Hub auszubilden. Bei einem Stecker mit drei Spann backen ergibt sich eine Dreifachanlage mit einem oder zwei festen und zwei bzw. einem verstellbaren Backen. Bei einem Stecker mit vier Spannbacken können zwei einander benachbarte festehend und zwei beweglich ausgebildet sein.

Auch ein solcher Kabelstecker wird fest und kippfrei im Sitz abschnitt der Steckbuchse verspannt. Jedoch kann es zu einer geringen Exzentrizität zwischen der Steckbuchse und dem Ka belstecker kommen, so daß die Spitze des zentralen Kontakt stifts nicht genau die Mitte des entsprechenden Gegenkontakts der Steckbuchse trifft. Diese Abweichung bleibt jedoch weit aus geringer als bei einem schräg stehenden bekannten Stecker. Sie kann außerdem durch Mittelwertbildung auf ungefähr 1/4 des maximalen Druchmesserunterschieds begrenzt werden, so daß eine sichere Überdeckung mit der Fläche des Gegenkontakts gegeben ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7:
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 wird eine einfache, funktionssichere Antriebseinrichtung geschaffen, bei der die Spannbacken durch die auf das Druckstück einwirkende Feder kraft permanent nach außen gedrückt werden. Durch die Ein laufschrägen werden die Spannbacken beim Einstecken in die Steckbuchse auf den Durchmesser des Sitzabschnittes zusammen gedrückt und passen sich somit an diesen an, ohne daß dazu irgendwelche Einstellmaßnahmen durchgeführt werden müssen.

Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 3 und 4 wird erreicht, daß die Antriebsschrägen in den Vertiefungen der Spannbacken raumsparend geführt und aufgenommen werden, wobei die Auflaufschrägen der Spannbacken durch schräg verlaufende Abschnitte der Innenwand der Vertiefungen gebildet sind.

Durch die doppelten Auflaufschrägen nach Anspruch 5 werden die Spannbacken zweifach von den Auflaufschrägen abgestützt, wodurch sich die Spannkräfte auf eine größere Strecke der Spannbacken verteilen, die somit kippsicher und parallel am Sitzabschnitt anliegen können.

Der Winkel nach Anspruch 6 ermöglicht einen geringen Hub des Druckstücks, eine hinreichende Spannkraft der Spannbacken und beim Einstecken der Spannbacken in den Sitzabschnitt das Zu rückschieben des Druckstücks ohne zu hohen Kraftaufwand zur Überwindung der Reibungs- und Antriebskräfte.

Das käfigartige Gehäuseteil nach Anspruch 7 ist am Kabel stecker rastbar befestigt. Es ist von diesem getrennt und so mit einfacher herstellbar. In ihm sind alle schlitzartigen Vertiefungen sowie alle Füge- und Rastformen z. B. im Spritz gießverfahren ohne hohen Herstellaufwand ausgebildet, so daß die Anzahl der Einzelteile des Kabelsteckers gering gehalten wird.

Die Weiterbildung nach Anspruch 8 ermöglicht es, die Spann backen in der Einsteckphase manuell zu entspannen. Es ist aber auch möglich, das Druckstück z. B. ähnlich einer Kugel schreibermechanik in zwei Stellungen zu fixieren, wodurch die Spannbacken zunächst in zusammengedrückten Zustand bei vorge spanntem Druckstück leicht in die Steckbuchse eingeführt und erst danach bei entspanntem Druckstück auseinandergespreizt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ansicht eines komplett mon tierten Kabelsteckers zum Einstecken in eine Steckbuch se eines Fahrzeugs,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Einzel teile des Kabelsteckers nach Fig. 1.

Nach Fig. 1 weist ein als Kabelstecker 1 zum Einstecken in eine Steckbuchse eines Fahrzeugs ein Kunststoffgehäuse auf, aus dem stirnseitig ein gefederter Kontaktstift 2 hervorragt. Dieser dient zum Anschluß an das Pluspotential der Steck buchse. Längsseitig ragen aus dem Gehäuse zwei diametral ge genüberliegende Massefedern 3 heraus, die mit einem hohlzy lindrischen Sitzabschnitt der Steckbuchse kontaktierbar sind. Auf der dem Kontaktstift 2 gegenüberliegenden Seite des Ka belsteckers 1 ist eine Einführöffnung 4 für ein anzuschlie ßendes Kabel vorgesehen.

Im Bereich der Massefeder 3 ist ein Gehäuseteil 15 des Kabel steckers 1 mit sich longitudinal erstreckenden schlitzartigen Freimachungen 5 versehen, in denen transversal bewegliche längliche Spannbacken 6 geführt sind, die durch eine im Inne ren des Steckergehäuses vorgesehene Antriebseinrichtung unter Vorspannung bis zu einem Anschlag nach außen gedrückt sind. Die federnd nachgiebigen Spannbacken weisen dem freien Kon taktstiftende zugewandte stirnseitige Einlaufschrägen 7 auf und können mitttels dieser beim Einstecken in einen engeren Sitzabschnitt der Steckbuchse nach innen gedrückt werden und sich somit unterschiedlichen Durchmessern bei unterschiedli chen Steckbuchsen anpassen.

Der Bereich der Kabeleinführung ist mittels eines Deckels 21 verschlossen, der in Fig. 2 zu besseren Kenntlichmachung leicht angehoben dargestellt ist. Der Deckel 21 ist durch ei ne Schraube mit einer Schlitzmutter 22 am Steckergehäuse ge halten. Dadurch ist es möglich, die Kabeladern an entspre chende Kontakte anzuschließen, ohne den gesamten Kabelstecker 1 demontieren und wieder zusammensetzen zu müssen.

Der Kabelstecker 1 weist in seinem dem freien Ende des Kon taktstifts 2 benachbarten Bereich einen Steckbereich 23 auf, der gegenüber dem Gehäuseteil 15 einen engeren Durchmesser aufweist und mit der Massefeder 3 versehen ist. Dieser Steck bereich 23 paßt in einen engeren Sitzabschnitt einer Norm steckbuchse, so daß auch diese mit dem Kabelstecker 1 kontak tierbar ist. Wenn der Stecker in eine im Durchmesser weitere Steckbuchse z. B. eines Zigarrenanzünders eingesetzt wird, so ist es üblich, auf den Steckbereich 23 eine Ausgleichshülse aufzustecken, deren Außendurchmesser dem Durchmesser des Ge häuseteils 15 angepaßt ist.

In Fig. 2 ist der innere Aufbau des Kabelsteckers 1 im Be reich der Spannbacken erkennbar, wobei die hier entlang der Mittelachse des Kabelsteckers 1 auseinandergezogenen darge stellten Einzelteile in Wirklichkeit axial soweit zusammenge schoben sind, daß sich die in Fig. 1 gezeigte Form ergibt. Der Kabelstecker 1 weist einen zentralen Zapfen 8 auf, in dem der gefederte Kontaktstift 2 gehalten ist und auf dem ein als Buchse ausgebildetes Druckstück 9 axial verschiebbar gelagert ist. Auf das Druckstück wirkt eine über den Zapfen 8 gescho bene Druckfeder 10 derart ein, daß das Druckstück 9 in die Richtung des freien Kontakstiftendes gedrückt wird.

Das Druckstück 9 ist mit vier sternförmig verteilten, radial abstehenden flossenartigen keilförmigen Stegen 11 versehen an denen zum freien Kontaktstiftende hin weisende Antriebsschrä gen 12 unter einem Winkel von ungefähr 45° ausgebildet sind. Die Stege 11 greifen in schlitzartige sich in der Längsrich tung erstreckende Vertiefungen 13 der vier Spannbacken 6 ein. In diesen Vertiefungen sind Auflaufschrägen 14 ausgebildet, die sich parallel zu den Antriebsschrägen 12 der Stege 11 er strecken.

Die Druckfeder 10, das Druckstück 9 mit den Antriebsschrägen 12 sowie die Auflaufschrägen 14 der Spannbacken 6 bilden also die Antriebseinrichtung. Durch die Kraft der Druckfeder 10 werden die Antriebsschrägen 12 gegen die Auflaufschrägen 14 gedrückt, so daß die Klemmbacken 6 radial parallel nach außen gedrückt werden und sich im Sitzabschnitt der Steckbuchse derart verspannen können, daß der Kabelstecker 1 spielfrei und zentriert gehalten und sicher kontaktiert wird.

Am Druckstück 9 sind für jede Spannbacke 6 zwei Stege 11 mit den den Antriebsschrägen 12 vorgesehen, die in der Achsrich tung des Kabelsteckers (1) hintereinanderliegend angeordnet sind. Dementsprechend sind an den Spannbacken (6) je zwei Auflaufschrägen 14 ausgebildet, die an den Antriebsschrägen (12) des Druckstücks 9 unter Vorspannung anliegen. Durch diese doppelte Abstützung werden die Spannbacken (6) kippsta bil und parallel im Steckergehäuse gehalten.

Ein die Klemmbacken 6 aufnehmendes separates Gehäuseteil 15 ist käfigartig ausgebildet und mit einem Basisteil 16 des Steckergehäuses rastbar verbunden. Zwischen den Längsschlit zen stehengebliebene Führungsstege 17 sind einseitig freira gend ausgebildet, so daß das aus Kunststoff bestehende Gehäu seteil 15 im Spritzgießverfahren ohne Schwierigkeit herge stellt werden kann. Am Basisteil 16 sind in die Richtung des Gehäuseteils 15 ragenden Rastlaschen 18 ausgebildet, die je weils einen der Führungsstege 17 übergreifen und mit Rastlö chern 19 Rastnasen 20 des Gehäuseteils 15 hintergreifen. Da durch kann das Gehäuseteil 15 lagestabil am Basisteil 16 des Kabelsteckers 1 gehalten werden.

Bezugszeichenliste

1 Kabelstecker
2 Kontaktstift
3 Massefeder
4 Einführungsöffnung
5 Freimachung
6 Spannbacke
7 Einlaufschräge
8 Zapfen
9 Druckstück
10 Druckfeder
11 Steg
12 Antriebsschräge
13 Vertiefung
14 Auflaufschräge
15 Gehäuseteil
16 Basisteil
17 Führungssteg
18 Rastlasche
19 Rastloch
20 Rastnase
21 Deckel
22 Schlitzmutter
23 Steckbereich

Claims

1. Kabelstecker (1) zum Einstecken in eine Steckbuchse eines Fahrzeugs mit einem Steckergehäuse (15, 16), das ein zylindri sches Gehäuseteil (15) aufweist, das in einen hohlzylindri schen Sitzabschnitt der Steckbuchse einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (15) zumindest drei sich longitudinal er streckende rippenartige Erhebungen aufweist, von denen eine oder mehrere als transversal bewegliche längliche Spannbacken ausgebildet sind, die in schlitzartigen Freimachungen (5) des Gehäuseteils (15) geführt sind und die durch eine Antriebs einrichtung gegen die Innenwand des Sitzabschnitts drückbar sind.

2. Kabelstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung aus einem axial verschiebbaren Druck stück (9) und einer axial auf das Druckstück (9) einwirkenden Druckfeder (10) besteht,
daß das Druckstück (9) im Bereich der Spannbacken (6) keil artige Antriebsschrägen (12) aufweist,
daß die Spannbacken (6) den Antriebsschrägen (12) des Druck stücks (9) zugeordnete Auflaufschrägen (14) aufweisen, die mit den Antriebsschrägen (12) des Druckstücks (9) zusammen wirken,
daß die Antriebsschrägen (12) des Druckstücks (9) mittels der Druckfeder (10) unter Vorspannung gegen die Auflaufschrägen (14) der Spannbacken (6) gedrückt sind und daß die Spannbacken (6) an ihrer freien Stirnseite Einlauf schrägen (7) aufweisen.

3. Kabelstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (9) als auf einem zentralen Zapfen (8) des Ka belsteckers (1) verschiebbar gelagerte Buchse ausgebildet ist, von der sternförmig flossenartige keilförmige Stege (11) abstehen an denen die Antriebsschrägen (12) ausgebildet sind.

4. Kabelstecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (6) nach innen offene schlitzartige Vertie fungen (13) aufweisen, in die die Antriebsschrägen (12) des Druckstücks (9) eingreifen.

5. Kabelstecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (6) je zwei in der Längsrichtung hintereinan derliegende Auflaufschrägen (14) aufweisen und daß das Druckstück (9) für jede der Auflaufschrägen (14) eine Antriebsschräge (12) aufweist.

6. Kabelstecker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsschrägen (12) und die Auflaufschrägen (14) unter einem Winkel von 30 bis 50° zur Längsachse des Kabelsteckers (1) geneigt sind.

7. Kabelstecker nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (15) käfigartig ausgebildet ist und mit einem Basisteil (16) des Steckergehäuses rastbar verbunden ist.

8. Kabelstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken durch Einwirkung eines Betätigungsmechanismus auf den Spannmechanismus des Druckstücks (9) beim Einstecken in die Steckbuchse entspannbar sind.