DE19600542C2 - Steckverbinderanordnung mit einer Kupplungsnachweiseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbinderanordnung mit einer Kupplungsnachweiseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche, aus der US 5 131 865 bekannte Steckverbinderanordnung wird anhand der Fig. 8 bis 11 näher beschrieben.

Eine Kupplungsnachweiseinrichtung K umfaßt ein Paar Kupplungsnachweis- Kontaktglieder c, die in einem Verbindergehäuse a vorgesehen sind, und ein Kurzschluß-Kontaktglied d, das in dem anderen Verbindergehäuse b vorgesehen ist.

Wenn die Verbindergehäuse a und b unvollständig oder unzureichend miteinander in Eingriff gebracht sind, wie in Fig. 10 gezeigt, ist der vordere Endabschnitt eines elastischen Verriegelungsarmes e des Verbindergehäuses a nach unten versetzt, so daß das Kurzschluß-Kontaktglied d von dem Kupplungsnachweis-Kontaktglied c getrennt ist und folglich ein Nachweis­ schaltkreis nicht arbeitet.

Falls die Verbindung der Verbindergehäuse a und b vollständig ist, wird, wie in Fig. 11 gezeigt, der elastische Verriegelungsarm e zurückgestellt, so daß das Kurzschluß-Kontaktglied d mit dem Kupplungsnachweis-Kontaktglied c in Kontakt gebracht wird und der Nachweisschaltkreis arbeitet.

Das Kontaktieren des Kurzschluß-Kontaktgliedes d mit dem Nachweisschaltkreis c bedeutet das Verbinden des elastischen Kontaktabschnitts f des Nachweisschaltkreises c mit dem Kontaktabschnitt g des Kurzschluß- Kontaktgliedes d. Daher wird, wenn ihre Kontaktflächen schmutzig oder rostig sind und damit nicht elektrisch leitend sind, der Kupplungsnachweisvorgang nicht ausgeführt, und es können unerwartete Störungen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Steckverbinderanordnung so zu verbessern, daß diese auch trotz belastender Umwelteinflüsse bei langer Lebensdauer sicher funktioniert.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß sind die elastischen Kontaktteile des ersten Kurzschluß- Kontaktgliedes als Buchse mit gegenüberliegenden Federteilen ausgebildet, und das zweite Kurzschlußkontaktglied weist Kontaktmesser auf, die bei der Kupplung der beiden Verbindergehäuse in Eingriff mit den buchsenförmigen elastischen Kontaktteilen gelangen. Dadurch wird auf einfache und sichere Weise eine Kontaktgabe auch bei schmutzigen oder oxidierten Kontaktflächen abgesichert.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1. eine perspektivische Explosionsansicht einer Steckverbinder­ anordnung mit einer Kupplungsnachweiseinrichtung, welche eine Ausführungsform der Erfindung bildet;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten Kurzschluß- Kontaktgliedes;

Fig. 3 einen Längsschnitt eines Paares von Verbindergehäusen, welcher eine Position von einem der elastischen Kontaktteile des Kurzschluß-Kontaktgliedes zeigt;

Fig. 4 einen Schnitt der Verbindergehäuse, welche miteinander in Eingriff gebracht werden;

Fig. 5 einen Schnitt der Verbindergehäuse, welche miteinander in Eingriff gebracht worden sind;

Fig. 6 einen Längsschnitt des Verbindergehäuses, welches eine Position des anderen elastischen Kontaktteiles des Kurzschluß- Kontaktgliedes zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht zur Erläuterung der Verbindung der Federteile des Kurzschluß-Kontaktgliedes und des Kupplungsnachweisan­ schlusses;

Fig. 8 eine perspektivische Explosionsansicht einer Steckverbinderan­ ordnung mit einer Kupplungsnachweiseinrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 9 einen Längsschnitt eines Paares von Verbindergehäusen, welche die in Fig. 8 gezeigte Steckverbinderanordnung bilden;

Fig. 10 einen Schnitt der Verbindergehäuse, welche unvollständig miteinander in Eingriff gebracht werden; und

Fig. 11 einen Schnitt der Verbindergehäuse, welche miteinander in Eingriff gebracht worden sind.

Fig. 1 zeigt eine Steckverbinderanordnung mit einer Kupplungsnachweis­ einrichtung, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bildet. Die Steckverbinderanordnung umfaßt ein erstes Verbindergehäuse 1, ein zweites Verbindergehäuse 2, das mit dem ersten Verbindergehäuse 1 in Eingriff steht, und ein erstes Kurzschluß-Kontaktglied 3, das in das erste Verbindergehäuse 1 eingesetzt ist.

Die Verbindergehäuse 1 und 2 sind durch Pressen von Kunstharz gebildet. Mehr im einzelnen ist das erste Verbindergehäuse 1 Bestandteil eines Steckers, während das zweite Verbindergehäuse 2 Bestandteil eines Buchsensteckver­ binders ist.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Mittelabschnitt des Verbindergehäuses 1 zu einer Kontaktglied-Aufnahmekammer 4 ausgebildet, in welche das erste Kurzschluß- Kontaktglied 3 eingesetzt ist. Mehrere Anschlußaufnahmekammern 5 sind nicht nur unter der Kontaktglied-Aufnahmekammer 4 ausgebildet, sondern auch auf beiden Seiten der Kontaktglied-Aufnahmekammer 4. An der oberen Fläche des Verbindergehäuses 1 ist ein elastischer Verriegelungsarm 6 freitragend angebracht, der einen hochragenden Basisabschnitt 6a an seinem Vorderende aufweist. Ein Verriegelungsansatz 6b ist an dem elastischen Verriegelungsarm 6 bei seiner Mitte ausgebildet. Der elastische Verriegelungsarm 6 weist ein Druckteil 6c an seinem freien Ende auf, der mit einem Druckansatz 6d versehen ist. Das heißt, das erste Kurzschluß-Kontaktglied 3 wird vertikal elastisch versetzt, indem er mit dem elastischen Verriegelungsarm 6 gedrückt wird. Anschlußbuchsen 7 sind in den Anschlußaufnahmekammern 5 untergebracht.

Andererseits weist das zweite Verbindergehäuse 2 mehrere Anschlußstecker 8 auf, die sich durch seine Rückwand 2a erstrecken, so daß sie mit den Anschlußbuchsen 7 in Eingriff kommen, die in die Anschlußaufnahmekammern 5 des ersten Verbindergehäuses 1 eingesetzt sind.

Die Mitte des vorderen Endabschnitts der oberen Wandung des zweiten Verbindergehäuses 2 ist zu einem Eingriffsteil 2b ausgebildet korrespondierend zu dem vorerwähnten elastischen Verriegelungsarm 6 und weist ein Verriegelungsloch 2c auf, das mit dem Verriegelungsansatz 6b in Eingriff zu bringen ist. Das zweite Verbindergehäuse 2 weist zusätzlich zu den Anschlußsteckern 8 ein Paar zweite Kurzschluß-Kontaktglieder 9 und 9' auf, die mit dem ersten Kurzschluß-Kontaktglied 3 elektrisch verbunden sind, wenn das erste und das zweite Verbindergehäuse miteinander in Eingriff stehen. Schaltkreise, die durch die Verbindung der Anschlußstecker 8 und der Anschlußbuchsen 7 geschlossen werden, sind mit externen Schaltkreisen verbunden durch elektrische Drähte 10, die mit den Anschlußbuchsen 7 verbunden sind.

Die zweiten Kurzschluß-Kontaktglieder 9, 9' sind messerförmig als Kontaktmesser mit relativ breiten Kontaktabschnitten 9a, 9a' geformt. Das Kontaktmesser 9 erstreckt sich innerhalb einer Kontaktkammer 2d des zweiten Verbindergehäuses 2 derart, daß der Kontaktabschnitt 9a parallel liegt zu der Richtung der Versetzung eines elastischen Kontaktteiles 3b des Kurzschluß-Kontaktgliedes 3, das heißt, der Richtung der Versetzung des elastischen Verriegelungsarmes 6.

Das andere Kontaktmesser 9' erstreckt sich so, daß sein Kontaktabschnitt 9a' senkrecht zu der Versetzungsrichtung des elastischen Verriegelungsarmes 6 liegt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das erste Kurzschluß-Kontaktglied 3 durch Biegen einer elastischen Metallplatte geformt. Das erste Kurzschluß-Kontaktglied 3 weist elastische Kontaktteile 3b und 3b' auf, die sich in Form einer Gabel bogenförmig von einer Grundplatte 3a erstrecken; das heißt, die Kontaktstücke 3b und 3b' liegen nebeneinander als freitragende Stücke. Das elastische Kontaktteil 3b weist ein aufragendes Stück 3d auf und ein Paar gekrümmter Federteile 3c und 3c, die an ihrem freien Ende einander gegenüberstehen und die auf diese Weise eine Messerbuchse für das Kontaktmesser 9 bilden. Der vordere Endabschnitt des aufragenden Stückes 3d ist zu einem umgebogenen Betätigungsabschnitt 3e gebogen, der für den oben beschriebenen elastischen Verriegelungsarm 6 vorgesehen ist.

Der freie Endabschnitt des elastischen Kontaktteiles 3b' ist geformt, wie in Fig. 2 gezeigt. Das heißt, das elastische Kontaktteil 3b' ist so gebogen und gekrümmt, daß es gekrümmte Federteile 3c' und 3c' bildet, die einander gegenüber gelegen sind und die auf diese Weise eine Messerbuchse für das Kontaktmesser 9' bilden.

Beide Endabschnitte der Grundplatte 3a sind so gebogen, daß sie Deckplattenabschnitte 3f und 3f bilden, die über die elastischen Kontaktteile 3b bzw. 3b' gelegt sind. Die Deckplattenabschnitte 3f und 3f weisen Verriegelungsansätze 3g und 3g an ihren beiden Seiten auf, um das erste Kurzschluß-Kontaktglied 3 mit der Kontaktglied-Aufnahmekammer 4 zu verriegeln.

Nun wird die Funktion des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes 3 anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben.

Wenn das Verbindergehäuse 1 in die Kontaktkammer 2d des Verbindergehäuses 2 eingesetzt wird, stößt der Verriegelungsansatz 6b des elastischen Verriegelungsarmes 6 an das Eingriffsteil 2b des Verbindergehäuses 2 an. Wenn das Verbindergehäuse 1 weiter in das Verbindergehäuse 2 hineingedrückt wird, wird, wie in Fig. 4 gezeigt, der elastische Verriegelungsarm 6 nach unten bewegt, indem er durch das Eingriffsteil 2b des Verbindergehäuses 2 gedrückt wird.

Bei diesem Vorgang drückt ein Druckansatz 6d an der unteren Fläche des Druckteiles 6c des Verriegelungsarmes 6 den Betätigungsabschnitt 3e des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes 3, so daß das elastische Kontaktteil des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes 3 nach unten gebogen wird, womit über dem Federteil 3c des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes 3 ein Zwischenraum gebildet wird, der den Endabschnitt des Kontaktmessers 9 aufnehmen soll.

Wenn das erste Verbindergehäuse 1 weiter in das zweite Verbindergehäuse 2 hineingeschoben wird, wird, wie in Fig. 5 gezeigt, der Verriegelungsansatz 6b des Verriegelungsarmes 6 aus dem Eingriffsteil 2b des Verbindergehäuses 2 freigegeben und tritt in das Verriegelungsloch 2c ein.

Zu diesem Zeitpunkt wird der elastische Verriegelungsarm 6 durch seine eigene Elastizität zurückgestellt, und dementsprechend wird auch das elastische Kontaktteil 3b des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes 3 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Wenn das elastische Kontaktteil 3b zurückgeführt wird, ist das Kontaktmesser 9 über den Federteilen 3c und 3c des ersten Kurzschluß- Kontaktgliedes 3 angeordnet. Daher wird das Kontaktmesser 9 zwischen die Federteilen 3c und 3c eingefügt, so daß das Kontaktmesser 9 mit dem ersten Kurzschluß-Kontaktglied 3 verbunden wird.

Die Fig. 6 und 7 sind erläuternde Ansichten zur Beschreibung der Verbindung des anderen elastischen Kontaktteiles 3b' des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes 3 und des anderen Kontaktmessers 9'.

Wenn, wie in Fig. 6 gezeigt, das Verbindergehäuse 1 in das Verbindergehäuse 2 hineingeschoben wird, nähert sich das Kontaktmesser 9' den Federteilen 3c' und 3c'. Wenn das Verbindergehäuse 1 weiter in das Verbindergehäuse 2 hineinge­ schoben wird, wird das Kontaktmesser 9' zwischen die Federteilen 3c' und 3c' eingeschoben. Wenn der Eingriff der Verbindergehäuse 1 und 2 erreicht ist, wie in Fig. 7 gezeigt, wird das Kontaktmesser 9' zwischen den Federteilen 3c' und 3c' gehalten.

Während des Eingriffs der Verbindergehäuse 1 und 2 wird der Verriegelungsarm 6 versetzt, wie oben beschrieben. Jedoch werden die Kontaktteile 3b und 3b' des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes 3 getrennt wie die Zinken einer Gabel, und daher wird das elastische Kontaktstück 3b' kaum durch das Niederdrücken des Verriegelungsarmes 6 beeinträchtigt. Das heißt, das elastische Kontaktteil 3b' wird im wesentlichen horizontal gehalten, selbst wenn das andere Kontaktteil 3b versetzt wird. Deshalb tritt keine Behinderung auf für das Eintreten des Kontaktmessers 9' in den Zwischenraum zwischen den Federteilen 3c' und 3c'.

In der oben beschriebenen Ausführungsform sind das erste und das zweite Federteil 3c und 3c' des Kontaktgliedes 3 im Aufbau verschieden; jedoch ist die Erfindung nicht darauf oder dadurch beschränkt. Das heißt, jedes der Federteile des Kontaktgliedes 3 kann so konstruiert sein, daß es die vorerwähnten Federteile 3c und 3c, das aufragende Stück 3d, den Betätigungsabschnitt 3e an seinem freien Ende aufweist, und beide Nachweisanschlüsse können ähnlich wie das Kontaktmesser 9 konstruiert sein.

In der dargestellten Steckverbinderanordnung weist das erste Kurzschluß- Kontaktglied in einem der Verbindergehäuse die Federteile 3c, 3c' auf, die einander gegenüberstehen. Wenn das eine Verbindergehäuse mit dem anderen in Eingriff gebracht wird, werden die Kontaktmesser 9, 9' und die Kontaktteile 3b, 3b', während sie gleiten, elektrisch miteinander verbunden. Selbst wenn die Kontaktmesser oder Federteile 3c, 3c' schmutzig oder rostig sind, wird daher der Schmutz oder Rost durch die Reibung während des Gleitens beseitigt, so daß die Verbindung der Steckverbinderanordnung sehr zuverlässig ist. Das heißt, die Steckverbinderanordnung ist frei von dem Problem, daß das erste Kurzschluß- Kontaktglied und das zweite Kurzschluß-Kontaktglied unzureichend elektrisch miteinander verbunden werden, und die Verbindung wird immer mit hoher Zuverlässigkeit nachgewiesen.

Claims (4)

1. Steckverbinderanordnung mit einer Kupplungsnachweiseinrichtung, mit
einem ersten Verbindergehäuse (1) und einem zweiten Verbindergehäuse (2), die miteinander verbindbar sind,
einem elastischen Verriegelungsarm (6), der an dem ersten Verbindergehäuse (1) vorgesehen ist,
einem Eingriffsteil (2b, 2c), der an dem zweiten Verbindergehäuse (2) vorgesehen ist, um mit dem elastischen Verriegelungsarm (6) zusammenzuwirken,
einem an dem ersten Verbindergehäuse (1) angeordneten ersten Kurzschluß- Kontaktglied (3) mit elastischen Kontaktteilen (3b, 3b'), wobei zumindest eines der elastischen Kontaktteile (3b; 3b') verschoben wird, wenn der elastische Verriegelungsarm (6) verschwenkt wird, und
einem an dem zweiten Verbindergehäuse (2) angeordneten zweiten Kurzschluß- Kontaktglied, der in Kontakt mit dem ersten Kurzschluß-Kontaktglied (3) gelangt, wenn die beiden Verbindergehäuse (1, 2) vollständig miteinander gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Kontaktteile (3b, 3b') jeweils als Buchse mit gegenüberliegenden Federteilen (3c; 3c') ausgebildet sind, und
daß das zweite Kurzschluß-Kontaktglied Kontaktmesser (9, 9') aufweist, die bei der Kupplung der beiden Verbindergehäuse (1, 2) in Eingriff mit den elastischen Kontaktteilen (3b, 3b') gelangen.

2. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kurzschluß-Kontaktglied (3) aus einem elastischen Metallblech hergestellt ist, wobei sich die elastischen Kontaktteile (3b, 3b') gabelförmig von einem Grundplattenabschnitt (3a) des ersten Kurzschluß-Kontaktgliedes (3) erstrecken.

3. Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Endabschnitt eines (3b) des elastischen Kontaktteile (3b, 3b') ein parallel zur Bewegungsrichtung des Verriegelungsarms (6) verlaufender Abschnitt (3d) mit einem umgebogenen Betätigungsabschnitt (3e), der von dem elastischen Verriegelungsarm (6) verschwenkt wird, vorgesehen ist.

4. Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federteile (3c) eines (3b) der elastischen Kontaktteile (3b, 3b') und eines (9) der Kontaktmesser (9, 9') parallel zur Bewegungsrichtung des Verriegelungsarms (6) verlaufen, und daß die Federteile (3c') eines anderen (3b') der elastischen Kontaktteile (3b, 3b') und ein anderes (9') der Kontaktmesser (9, 9') quer zur Bewegungsrichtung des Verriegelungsarms (6) verlaufen.