DE19631467A1 - Mehrpolige elektrische Steckvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrpolige elektrische Steckvor­ richtung mit einem Kontaktträger, der in mehreren Durchgangs­ öffnungen jeweils einen an seinem Vorderende als Kontaktstift oder Kontaktbuchse ausgebildeten Kontaktkörper aufnimmt, der an seinem Hinterende ein im wesentlichen zylindrisches Anschlußstück für eine elektrische Leitung aufweist, wobei ein Mittelabschnitt des Kontaktkörpers eine Halteausnehmung aufweist, in die im montierten Zustand ein Haltevorsprung des Kontaktträgers eingreift, und wobei die Halteausnehmung zum Vorderende des Kontaktkörpers hin durch eine radial vorspringende Anschlagstufe begrenzt ist.

Derartige mehrpolige elektrische Steckvorrichtungen können als Stecker oder Steckdose ausgeführt sein, die im zusammen­ gesteckten Zustand eine mehrpolige elektrische Leitungskupp­ lung bilden. Ein typischer Einsatzbereich dieser Steckvor­ richtungen ist die Kraftfahrzeugtechnik. Eine am Heck eines Kraftfahrzeugs angebrachte Steckdose dient zur Aufnahme eines Steckers zur Stromversorgung eines Fahrzeuganhängers.

Bei einer bekannten Steckvorrichtung der genannten Gattung (EP 0 147 956 B1) sind die in die Halteausnehmungen des Kontaktkörpers eingreifenden Haltevorsprünge als Rastnasen von Federzungen ausgebildet. Der Kontaktkörper wird axial in die Durchgangsöffnung eingeführt, wobei die drei Federzungen radial nach außen ausweichen, bis ihre Rastnasen in die als Einschnürung ausgeführte Halteausnehmung einrasten.

Die im Betrieb auftretenden, auf den Kontaktkörper wirkenden Axialkräfte müssen hierbei über die Federzungen übertragen werden. Bei Überlastung besteht die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung der Federzungen.

Um ein radiales Ausweichen der Federzungen unter axialer Belastung, insbesondere auch bei der beim Abziehen auftreten­ den Zugbeanspruchung zu vermeiden, müssen die Federzungen im montierten Zustand durch eine Hülse gegen ein Ausweichen nach außen gesichert werden.

Diese Art der Verrastung des Kontaktträgers an Federzungen bedingt, daß der die Halteausnehmung aufweisende Mittelab­ schnitt des Kontaktkörpers zwischen dem Kontaktstift bzw. Der Kontaktbuchse einerseits und dem Anschlußstück für die elektrische Leitung andererseits verhältnismäßig lang ausgeführt sein muß. Dadurch ergibt sich eine verhältnismäßig große Bauhöhe der Steckvorrichtung. Außerdem ist es bei dieser Bauweise unmöglich oder zumindest sehr schwierig, am zylindrischen Anschlußstück eine Klemmschraube zur Befesti­ gung der elektrischen Leitung vorzusehen. Vielmehr erfolgt der Anschluß der elektrischen Leitung hierbei üblicherweise durch eine Crimpverbindung. Dadurch ist aber ein nachträgli­ cher Anschluß einer elektrischen Leitung nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine mehrpolige elektrische Steckvorrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß bei geringer Bauhöhe eine einfach zu montierende, sichere und zur Aufnahme auch höherer axialer Kräfte geeignete Verbindung zwischen den einzelnen Kontakt­ körpern und dem Kontaktträger erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Haltevorsprung eine nur von einer Seite der Durchgangsöffnung radial vorspringende starre Rastnase ist, die mit ihrer Vorderseite an der Anschlagstufe des Kontaktkörpers anliegt und an ihrer Hinterseite eine zur Vorderseite hin ansteigende Schrägfläche aufweist, und daß auf der der Rastnase gegenüberliegenden Seite der Durchgangsöffnung eine den Kontaktkörper radial zur Rastnase hin drückende Federzunge angeordnet ist.

Die Montage erfolgt in sehr einfacher Weise dadurch, daß der Kontaktkörper in die Durchgangsöffnung des Kontaktträgers eingedrückt wird, bis der starr am Kontaktträger angeordnete Haltevorsprung in die Halteausnehmung des Kontaktkörpers einrastet. Die Federzunge dient nur dazu, den Kontaktkörper in dieser Stellung zu halten; sie übernimmt jedoch keine axialen Kräfte, so daß keine Gefahr einer Überbeanspruchung der Federzunge besteht. Die beim Einstecken auftretenden axialen Kräfte werden von der Anschlagstufe des Kontaktkör­ pers unmittelbar auf den Haltevorsprung und damit auf den Kontaktträger übertragen.

Der die Halteausnehmung aufweisende Mittelabschnitt des Kontaktkörpers kann hierbei sehr kurz ausgeführt werden, so daß sich die Gesamtlänge des Kontaktkörpers im wesentlichen nur aus der vorgegebenen Länge des Kontaktstiftes bzw. Der vorgegebenen Tiefe der Bohrung der Kontaktbuchse und der Länge des zylindrischen Anschlußstücks für die elektrische Leitung zusammensetzt, deren Bohrungstiefe üblicherweise ebenfalls vorgegeben ist. Dadurch läßt sich eine verhältnis­ mäßig geringe Bauhöhe der Steckvorrichtung realisieren.

Da sich die für die Verrastung des Kontaktkörpers erforderli­ chen Teile des Kontaktträgers, nämlich insbesondere die Federzunge, nur über eine geringe axiale Länge erstrecken, steht ausreichend Platz für eine seitlich in das Anschluß­ stück für die elektrische Leitung einzuschraubende Klemm­ schraube zur Verfügung. Die Steckvorrichtung kann daher trotz ihrer geringen Bauhöhe für eine Befestigung der elektrischen Leitungen mittels Klemmschrauben ausgeführt werden, so daß auch ein nachträglicher Anschluß von Leitungsadern nach der Montage der Steckvorrichtung möglich ist.

Vorzugsweise bildet die Federzunge einen Teil des Kontaktträ­ gers und ist mit diesem einstückig aus Kunststoff herge­ stellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Federzunge am Anschlußstück des Kontaktkörpers anliegt.

Die von der Federzunge einseitig ausgeübte Andruckkraft bewirkt hierbei eine schwimmende Festlegung des Kontaktkör­ pers in seiner vorgegebenen achsparallelen Stellung an der Rastnase. Damit sind keine sonstigen konstruktiven Maßnahmen zur Ausrichtung und/oder Zentrierung des Kontaktkörpers erforderlich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rastnase in axialer Ansicht angenähert sichelförmig ist. Vorzugsweise erstreckt sie sich über einen Umfangswinkel von angenähert 180°. Damit wird eine wirksame axiale Abstützung des Kontaktkörpers bei geringstmöglichem Platzbedarf der Rastnase erreicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 in einem Längsschnitt einen Kontaktkörper in einer Durchgangsöffnung eines Kontaktträgers einer mehrpoligen elektrischen Steckvorrichtung während der Montage,

Fig. 2 die Teile der Fig. 1 in der montierten Stellung,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1 und

Fig. 4 in einer Darstellung entsprechend der Fig. 2 eine Ausführung des Kontaktkörpers mit einer Kontaktbuchse.

In den Figuren ist jeweils ein Ausschnitt aus einer mehrpoligen elektrischen Steckvorrichtung dargestellt, die als Stecker oder Steckdose ausgeführt sein kann, beispiels­ weise als eine am Reck eines Kraftfahrzeugs angebrachte Steckdose, in die ein mit einem Fahrzeuganhänger verbundener Stecker eingesteckt wird.

In einem gemeinsamen, aus Kunststoff bestehenden Kontaktträ­ ger 1, der in einem (nicht dargestellten) Gehäuse unterge­ bracht ist, sind mehrere achsparallele Durchgangsöffnungen 2 ausgespart, die jeweils einen metallischen Kontaktkörper 3 aufnehmen. In den Fig. 1 und 2 ist der Kontaktkörper 3 beispielsweise mit einem geschlitzten Kontaktstift 4 an seinem Vorderende versehen. In Fig. 4 ist gezeigt, daß der Kontaktkörper 3′ an seinem Vorderende auch als Kontaktbuchse 5 ausgeführt sein kann, die beispielsweise zum Einstecken eines Kontaktstiftes 4 dient.

An seinem Hinterende weist der Kontaktkörper 3 ein im wesentlichen zylindrisches Anschlußstück 6 auf, in das sich eine Sackbohrung 7 erstreckt (Fig. 2), in der ein Anschlußen­ de einer elektrischen Leitung mittels einer Klemmschraube 8 geklemmt werden kann.

Ein zwischen dem Kontaktstift 4 bzw. der Kontaktbuchse 5 einerseits und dem Anschlußstück 6 andererseits liegender Mittelabschnitt 9 des Kontaktkörpers 3 bzw. 3′ weist eine Halteausnehmung 10 auf, die bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel eine Umfangsnut des Kontaktkörpers 3, 3′ bildet. Die Umfangsnut 10 wird an ihrem Grund von einem kegelstumpfförmigen Flächenstück 11 begrenzt, das sich von der zylindrischen Außenfläche des Anschlußstücks 6 nach vorn verjüngt. Eine Seitenwand der Halteausnehmung 10 bildet eine radial vorspringende Anschlagstufe 12.

Wie man aus Fig. 3 erkennt, ist die Durchgangsöffnung 2 im Querschnitt angenähert ein Langloch. In die Durchgangsöffnung 2 ragt auf einer Seite eine radial vorspringende Rastnase 13′ die einstückig und starr am Kontaktträger 1 angeformt ist. Die Rastnase 13 bildet an ihrer Vorderseite eine Stützfläche 13a′ an der im montierten Zustand des Kontaktkörpers 3 bzw. 3′ (Fig. 2 und 4) die Anschlagstufe 12 des Kontaktkörpers 3, 3′ anliegt. An ihrer Hinterseite weist die Rastnase 13 eine zur Vorderseite hin ansteigende Schrägfläche 14 auf, deren Steigungswinkel vorzugsweise dem Kegelwinkel des konischen Abschnitts 11 entspricht, wie man aus den Fig. 2 und 4 erkennt.

Die Rastnase 13 ist in axialer Ansicht (Fig. 3) angenähert sichelförmig und erstreckt sich über einen Umfangswinkel von angenähert 180°. Im Axialschnitt ist die Rastnase angenähert sägezahnförmig.

Auf der der Rastnase 13 gegenüberliegenden Seite der Durchgangsöffnung 2 ist eine Federzunge 15 angeordnet, die einstückig mit dem Kontaktträger 1 ausgeführt ist und im montierten Zustand (Fig. 2 und 4) am Anschlußstück 6 anliegt und den Kontaktkörper 3 radial zur Rastnase 13 hin drückt. Eine der Federzunge 15 gegenüberliegende Wand 16 der Durchgangsöffnung 2 ist halbzylindrisch mit etwas größerem Radius als das Anschlußstück 6 ausgeführt und umgibt die Unterseite des Anschlußstücks 6 mit Abstand.

Zur Montage wird der Kontaktkörper 3 in der in Fig. 1 gezeigten Weise bei leichter Schrägstellung von hinten in die Durchgangsöffnung 2 eingedrückt. Der vordere Rand des Mittelabschnitts 9 gleitet dabei an der Schrägfläche 14 hoch, während die Federzunge 15 zurückgebogen wird. Sobald der Kontaktkörpers 3 die in Fig. 2 gezeigte axiale Stellung erreicht hat, greift die Rastnase 13 in die die Halteausneh­ mung des Kontaktkörpers 3 bildende Umfangsnut 10. Auf diese Weise wird der Kontaktkörper 3 schwimmend, d. h. mit Spiel in seiner montierten Stellung gehalten. Wenn von vorn (d. h. von rechts in Fig. 2) durch einen Stecker eine axiale Kraft auf den Kontaktkörper 3 ausgeübt wird, so wird diese axiale Kraft an der Rastnase 13 abgestützt.

Man erkennt aus Fig. 4, daß die Länge des Kontaktkörpers 3′ fast vollständig für die vorgegebene Bohrungstiefe der Kontaktbuchse 5 und des Anschlußstücks 6 ausgenutzt wird. Dadurch ergibt sich eine sehr geringe Bauhöhe der Steckvor­ richtung, wobei aber noch ausreichend Platz für den seitlichen Zugang zur Klemmschraube 8 zur Verfügung steht.

Claims (9)

1. Mehrpolige elektrische Steckvorrichtung mit einem Kontaktträger, der in mehreren Durchgangsöffnungen jeweils einen an seinem Vorderende als Kontaktstift oder Kontaktbuch­ se ausgebildeten Kontaktkörper aufnimmt, der an seinem Hinterende ein im wesentlichen zylindrisches Anschlußstück für eine elektrische Leitung aufweist, wobei ein Mittelab­ schnitt des Kontaktkörpers eine Halteausnehmung aufweist, in die im montierten Zustand ein Haltevorsprung des Kontaktträ­ gers eingreift, und wobei die Halteausnehmung zum Vorderende des Kontaktkörpers hin durch eine radial vorspringende Anschlagstufe begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltevorsprung eine nur von einer Seite der Durchgangsöffnung (2) radial vorspringende starre Rastnase (13) ist, die mit ihrer Vorderseite (13a) an der Anschlagstufe (12) des Kontaktkörpers (3, 3′) anliegt und an ihrer Hinterseite eine zur Vorderseite hin ansteigende Schrägfläche (14) aufweist, und daß auf der der Rastnase (13) gegenüberliegenden Seite der Durchgangsöffnung (2) eine den Kontaktkörper (3, 3′) radial zur Rastnase (13) hin drückende Federzunge (15) angeordnet ist.

2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzunge (15) einen Teil des Kontaktträgers (1) bildet.

3. Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzunge (15) am Anschlußstück (6 des Kontaktkörpers (3, 3′) anliegt.

4. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Federzunge (15) gegenüberliegende Wand (16) der Durchgangsöffnung (2) das Anschlußstück (6) mit Abstand umgibt.

5. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnase (13) in axialer Ansicht angenähert sichelförmig ist.

6. Steckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rastnase (13) über einen Umfangswinkel von angenähert 180° erstreckt.

7. Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnase (13) im Axialschnitt angenähert sägezahnförmig ist.

8. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteausnehmung (10) eine Umfangsnut des Kontaktkör­ pers (3, 3′) bildet.

9. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (2) im Querschnitt angenähert oval ist.