DE19702373A1

DE19702373A1 - Elektrischer Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder und Kurzschlußfeder

Info

Publication number: DE19702373A1
Application number: DE1997102373
Authority: DE
Inventors: Christian Otto Boemmel; Rolf Jetter; Patrik Mueller; Joerg Thomas
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: DE19702373B4; JPH10241813A

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder mit einer ersten Steckerhälfte, die Kammern zur Aufnahme von elektrischen Kontakten aufweist und zumindest eine Öffnung zur Aufnahme einer Kurzschlußfeder, die im ungesteckten Zustand der ersten Steckerhälfte zumindest zwei Kontakte kurzschließt, mit einer zweiten Steckerhälfte mit Mitteln zum Betätigen der Kurzschlußfeder, die dafür sorgen, daß der Kurzschluß aufgehoben ist, wenn die beiden Steckerhälften gesteckt sind. Die Erfindung betrifft weiter eine Kurzschlußfeder, die im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, mit zwei Schenkeln.

Aus der DE 43 42 820 A1 ist ein zweiteiliger elektrischer Verbinder mit einer Kurzschließmöglichkeit und Kurzschlußfeder für diesen bekannt. Der zweiteilige elektrische Verbinder umfaßt ein aufnehmendes elektrisches Verbinderteil die erste Steckerhälfte und ein steckerartiges elektrisches Verbinderteil die zweite Steckerhälfte. Das aufnehmende elektrische Verbinderteil weist neben entsprechenden Kammern für elektrische Kontakte eine Öffnung zur Aufnahme der Kurzschlußfeder auf. Die Kurzschlußfeder wird in diesem aufnehmenden elektrischen Verbinderteil verrastet. Sie weist zumindest einen federnden Arm auf, der mittels eines Mittels zum Betätigen der Kurzschlußfeder am steckerartigen Verbinderteil betätigt wird. Die Betätigung umfaßt das Einbringen eines isolierenden Teil zwischen den Kontakt und die Kurzschlußfeder, wobei der Kontaktierungsarm der Kurzschlußfeder verbogen wird. Bei der Entnahme dieses Mittels, also durch Trennen der beiden Steckerhälften bewegt sich der Federarm wieder entsprechend auf den Kontakt zu.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen elektrischen Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder anzugeben, die ein sicheres Kurzschließen zweier oder mehrerer Kontakte ermöglicht, sowie eine entsprechende Kurzschlußfeder.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und einen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruches 6. Bezüglich der Kurzschlußfeder wird die Aufgabe durch eine Feder mit den Merkmalen des Patentanspruches 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.

Es wird ein elektrischer Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder angegeben. Der elektrische Steckverbinder besteht aus zwei Teilen, einer ersten Steckerhälfte und einer zweiten Steckerhälfte. Die erste Steckerhälfte weist Kammern zur Aufnahme von elektrischen Kontakten auf, und eine Öffnung zur Aufnahme einer Kurzschlußfeder. Im ungesteckten Zustand schließt die Kurzschlußfeder zumindest zwei Kontakte der ersten Steckerhälfte kurz. Die zweite Steckerhälfte weist zu den Kontakten komplementäre elektrische Kontakte auf und Mittel zum Betätigen der Kurzschlußfeder. Sind die beiden Steckerhälften gesteckt, so ist der Kurzschluß zwischen den Kontakten aufgehoben. Im ungesteckten Zustand befindet sich die Kurzschlußfeder in einer ersten Lage in der ersten Steckerhälfte. Im gesteckten Zustand befindet sich die Kurzschlußfeder in einer zweiten Lage, die relativ zur ersten Lage in der ersten Steckerhälfte axial versetzt ist. Die Kurzschlußfeder wird im gesteckten Zustand durch die Mittel zum Betätigen der Kurzschlußfeder in dieser zweiten Lage gehalten. Die Mittel zum Betätigen der Kurzschlußfeder dienen auch dazu, die Kurzschlußfeder von der ersten Lage in die zweite Lage zu verschieben. Beim Verschieben der Kurzschlußfeder von der ersten Lage in die zweite Lage wird außerdem die Kontaktierung der Kurzschlußfeder mit den Kontakten aufgehoben. Die Mittel zum Betätigen der Kurzschlußfeder greifen an einem Anschlag der Kurzschlußfeder an. Sie sind aus einem isolierenden Material. Da sie nicht zwischen die Kontaktflächen an Kurzschlußfeder und Kontakt eindringen, wird vermieden, daß die Kontaktflächen durch Abrieb verschmutzt werden und dadurch die Zuverlässigkeit der Kurzschlußfeder erhöht.

Die Kurzschlußfeder ist weiter so ausgebildet, daß beim Öffnen des Steckverbinders, also beim Trennen der beiden Steckerhälften die Kurzschlußfeder sich selbsttätig aus der zweiten Lage wieder in die erste Lage bewegt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Kurzschlußfeder in der zweiten Lage elastisch verformt ist und durch die dadurch entstehenden Kräfte wieder von der zweiten Lage in die erste Lage sich bewegt, wenn sie nicht mehr vom Mittel zur Betätigung der Kurzschlußfeder in die zweite Lage gezwungen wird. Bei der selbsttätigen Bewegung von der zweiten zurück in die erste Lage wird auch die Kontaktierung der Kontakte mittels der Kurzschlußfeder wieder hergestellt. Auch durch diese Maßnahme wird die Zuverlässigkeit der Anordnung wesentlich erhöht.

Eine weitere Möglichkeit die Kurzschlußfeder von der zweiten in die erste Lage zu bewegen, besteht darin, daß an der ersten Steckerhälfte eine Federzunge vorgesehen ist. Diese Federzunge wird beim Stecken der Steckerhälfte und Verschieben der Kurzschlußfeder in die zweite Lage aus einer ersten Position, beispielsweise ihrer Ruheposition, ausgelenkt und gespannt. Beim Trennen der Steckerhälfte wird die Federzunge sich wieder in ihre erste Position bewegen und dabei die Kurzschlußfeder wieder in die erste Lage bewegen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Kurzschlußfeder wie folgt ausgebildet ist: Die Kurzschlußfeder ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel des U's jeweils in Kontaktierungsarme übergehen, die sich voneinander abspreizen. Außerdem weist die Kurzschlußfeder einen Anschlag auf, an dem das Mittel zum Betätigen der Kurzschlußfeder angreift. Aufgrund von an der Öffnung in der ersten Steckerhälfte angebrachten schrägen Flächen, wird beim axialen Verschieben der Kurzschlußfeder mittels des Mittels zum Betätigen der Kurzschlußfeder die Kurzschlußfeder elastisch verformt. Dabei werden die beiden Kontaktierungsarme und somit auch die beiden Schenkel aufeinander zu bewegt. Die Kurzschlußfeder befindet sich in ihrer zweiten Lage in einen gespannten Zustand. Aufgrund der herrschenden Kräfte wird sich die Kurzschlußfeder wieder selbsttätig in ihre erste Lage bewegen, wenn die Mittel zur Betätigung der Kurzschlußfeder diene nicht mehr in der zweiten Lage halten.

Die Kurzschlußfeder kann auch dazu geeignet sein, mehrere Kontakte (drei und mehr) kurzzuschließen. Dabei gehen die Schenkel oder zumindest einer der Schenkel in mehrere Kontaktierungsarme über.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die beiden Steckerhälften im ungesteckten Zustand mit teilweise eingebrachten Kontakten,

Fig. 2 eine Frontalansicht auf die Kurzschlußfeder und

Fig. 3 eine Seitenansicht der Kurzschlußfeder,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die beiden Steckerhälften in gesteckten Zustand,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Kurzschlußfeder im gesteckten Zustand,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Kurzschlußfeder im unbelasteten Zustand,

Fig. 7 eine Ansicht von unten auf die Kurzschlußfeder,

Fig. 8 eine Ansicht von vorne auf die Kurzschlußfeder,

Fig. 9 eine Ansicht von oben auf die Kurzschlußfeder,

Fig. 10 eine Ansicht auf das Steckgesicht der ersten Steckerhälfte und

Fig. 11 einen Querschnitt durch die erste Steckerhälfte.

Fig. 1 zeigt eine erste Steckerhälfte 1 und eine zweite Steckerhälfte 2. Die beiden Steckerhälften 1, 2 sind voneinander getrennt dargestellt. In der ersten Steckerhälfte 1 sind zwei Kammern 3 zu erkennen, wobei in die obere Kammer ein elektrischer Kontakt 4 bereits eingebracht ist, während ein Kontakt 4 in die untere Kammer nur teilweise eingebracht ist. Zwischen den beiden Kammern 4 befindet sich eine Öffnung 5. In der Öffnung wiederum befindet sich eine Kurzschlußfeder 6. Die Kurzschlußfeder schließ den oberen Kontakt 4 mit dem unteren Kontakt 4, sobald dieser eingebracht ist, kurz. Bei den in der ersten Steckerhälfte 1 befindlichen Kontakten 4 handelt es sich um Buchsenkontakte. Entsprechende Stifte 7 sind in der zweiten Steckerhälfte 2 angeordnet. Außerdem ist in der zweiten Steckerhälfte 2 ein Mittel 8 zum Betätigen der Kurzschlußfeder vorgesehen. Dieses Mittel 8 wird von einem fingerartigen Teil aus nichtleitendem Material gebildet, das zwischen den Stiften 7 angeordnet ist. Der Kurzschlußkontakt 6 ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet mit zwei Schenkeln 9 und 10, die jeweils in zumindest einen Kontaktierungsarm 11 und 12 übergehen. Im Bereich der Kontaktierungsarme 11 und 12 spreizen sich die Schenkel 9 und 10 auseinander. An einem der Schenkel 10 ist außerdem ein Anschlag 13 angebunden.

Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die dargestellte Kurzschlußfeder 6 dazu geeignet, drei Kontakte miteinander zu verbinden. Um dies zu erreichen, endet der Schenkel 9 in zwei Kontaktierungsarmen 11 und 14, während der dem gegenüberliegende Schenkel 10 nur an einem Kontaktierungsarm 12 endet.

Die in den Fig. 6 bis 9 nochmals dargestellte Kurzschlußfeder befindet sich in ihrer ersten Lage in der ersten Steckerhälfte in einem leicht gespannten Zustand. Vergleicht man die in Fig. 3 und Fig. 6 dargestellte Kurzschlußfeder, so stellt man fest, daß in Fig. 6 bereits die beiden Schenkel 9 und 10 etwas auseinander laufen. Demgegenüber ist es in Fig. 3 bereits nicht mehr der Fall.

In Fig. 4 ist nun ein Querschnitt durch die zusammengefügten erste und zweite Steckerhälfte dargestellt. Beim Zusammenfügen der beiden Steckerhälften treten die Stifte 7 in die entsprechenden Buchsenkontakte 4 ein und auch die Mittel 8 zum Betätigen der Kurzschlußfeder drücken auf den Anschlag 13 und verschieben dadurch die Kurzschlußfeder 6 in der Öffnung 5 in axialer Richtung. Durch diese Verschiebung in axialer Richtung werden die Kontaktierungsarme 11 und 12 entlang entsprechender geneigter Flächen 15 und 16, die an der Öffnung vorhanden sind, entlang geschoben. Aufgrund des Zusammenwirkens der Kontaktierungsarme 11, 12 mit den Flächen 15, 16, bewegen sich die Schenkel 9, 10 der Kurzschlußfeder 6 aufeinander zu. Die Kurzschlußfeder wird gleichzeitig von den Kontakten 4 abgehoben und der Kurzschluß somit aufgehoben.

In Fig. 5 ist nochmals die Kurzschlußfeder im gesteckten Zustand der beiden Steckerhälften 1, 2 dargestellt. Man sieht, daß das Mittel zum Betätigen der Kurzschlußfeder 6 auf dem Anschlag 13 ruht. Die Kontaktierungsarme 11 und 12 haben sich entlang den geneigten Flächen 15 und 16 bewegt und die Kurzschlußfeder 6 befindet sich insgesamt in einem gespannten Zustand. Die Schenkel 9 und 10 sind stark aufeinander zu bewegt. Wird durch Trennen der beiden Steckerhälften 1, 2 das Mittel 8 zum Betätigen der Kurzschlußfeder vom Anschlag 13 genommen, so bewegen sich die Kontaktierungsarme 11 und 12 auseinander und die Kurzschlußfeder wird selbsttätig wieder von ihrer zweiten Lage in die axial verschobene erste Lage gebracht, wodurch sie die Kontakte 4 wieder kontaktiert und den Kurzschluß somit wieder herstellt.

In Fig. 10 ist eine Aufsicht auf die erste Steckerhälfte 1 und in Fig. 11 ein entsprechender Querschnitt dargestellt.

Deutlich zu erkennen sind die Kammern 3 zur Aufnahme der elektrischen Kontakte und die Öffnung 5 für die Kurzschlußfeder, sowie die eingebrachte Kurzschlußfeder 6. Weiter ist zu erkennen, daß Anschläge 17 vorgesehen sind, die verhindern, daß die Kurzschlußfeder bei der selbsttätigen Bewegung aus der zweiten in die erste Lage zu weit in Richtung Steckgesicht versetzt wird. Außerdem ist zu erkennen, daß die Kurzschlußfeder drei Kontakte, nämlich den Kontakt in der Kammer mit der Nummer 7 mit den Kontakten in den Kammern mit den Nummern 15 und 16 kurzschließt.

Claims

1. Elektrischer Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder mit folgenden Merkmalen:

- es ist eine erste Steckerhälfte (1) vorgesehen, die Kammern (3) zur Aufnahme von elektrischen Kontakten (4) aufweist und zumindest eine Öffnung (5) zur Aufnahme einer Kurzschlußfeder (6), die im ungesteckten Zustand der ersten Steckerhälfte (1) zumindest zwei Kontakte (4) kurzschließt,
- es ist eine zweite Steckerhälfte (2) vorgesehen, mit Mitteln (8) zum Betätigen der Kurzschlußfeder (6) derart, daß der Kurzschluß aufgehoben ist, wenn die beiden Steckerhälften (1, 2) gesteckt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußfeder (6) sich im ungesteckten Zustand in einer ersten Lage in der ersten Steckerhälfte (1) befindet, daß die Kurzschlußfeder (6) sich im gesteckten Zustand in einer zweiten Lage, die gegenüber der ersten Lage axial verschoben ist in der ersten Steckerhälfte (1) befindet, in der sie durch die durch die Mittel (8) zum Betätigen der Kurzschlußfeder gehalten wird, und daß die Kurzschlußfeder (6) derart ausgebildet ist, daß sie sich selbsttätig aus der zweiten in die erste Lage bewegt oder daß in der ersten Steckerhälfte (1) eine Federzunge vorgesehen ist, die die Kurzschlußfeder (6) aus der zweiten in die erste Lage bewegt.

2. Elektrischer Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußfeder (5) im wesentlichen s-förmig mit zwei Schenkeln (9, 10) ausgestaltet ist, wobei die Schenkel (9, 10) in sich auseinanderspreizende Kontaktierungsarme (11, 12) übergehen, und daß die Kurzschlußfeder (6) einen Anschlag (13) aufweist.

3. Elektrischer Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußfeder (6) in einer Öffnung (5) der ersten Steckerhälfte eingebracht ist und die Federarme jeweils an geneigten Flächen (15, 16) der Öffnung (5) im ungesteckten Zustand zu liegen kommen und daß im gesteckten Zustand die Mittel (8) zum Betätigen der Kurzschlußfeder (6) gegen den Anschlag (13) liegen, wodurch die Kurzschlußfeder (6) tiefer in die Öffnung eingebracht ist und sich in einem gespannten Zustand befindet.

4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußfeder (6) sich im gesteckten Zustand in einem gespannten Zustand befindet, in dem die beiden Schenkel (9, 10) aufeinander zu bewegt sind.

5. Elektrischer Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußfeder (6) zum Kurzschließen von drei Kontakten (4) vorgesehen ist, wobei zwei Kontakte mittels Kontaktfederarmen (11, 14) auf einer Seite des U's und ein Kontakt mit einem Kontaktfederarm (12) auf der anderen Seite des U's kurzgeschlossen wird.

6. Elektrischer Steckverbinder mit einer Kurzschlußfeder mit folgenden Merkmalen:

- es ist eine erste Steckerhälfte (1) vorgesehen, die Kammern (3) zur Aufnahme von elektrischen Kontakten (4) weist und zumindest eine Öffnung (5) zur Aufnahme einer Kurzschlußfeder (6), die im ungesteckten Zustand der ersten Steckerhälfte (1) zumindest zwei Kontakte (4) kurzschließt,
- es ist eine zweite Steckerhälfte (2) vorgesehen, mit Mitteln (8) zum Betätigen der Kurzschlußfeder derart, daß der Kurzschluß aufgehoben ist, wenn die beiden steckerhälften (1, 2) gesteckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (8) zum Betätigen der Kurzschlußfeder, die Kurzschlußfeder (6) und die Öffnung (5) zur Aufnahme der Kurzschlußfeder derart ausgebildet sind, daß die Kurzschlußfeder (6) beim Stecken der beiden Steckerhälften (1, 2) mit den Mitteln (8) zum Betätigen der Kurzschlußfeder von einer ersten Lage in eine zweite Lage in der Öffnung (5) verschoben wird, wobei gleichzeitig die Kontaktierung der Kontakte mittels der Kurzschlußfeder aufgehoben wird und daß die Kurzschlußfeder (6) sich selbsttätig aus der zweiten Lage in die erste Lage bewegt, wenn die Steckerhälften (1, 2) getrennt werden.

7. Kurzschlußfeder für einen Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit folgenden Merkmalen: Die Kurzschlußfeder (6) ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet, sie weist zwei Schenkel (9, 10) auf, die jeweils in mindestens einem Kontaktierungsarm (11, 12, 14) übergehen, wobei die Kontaktierungsarme (11, 12, 14) voneinander abgespreizt sind und die Kurzschlußfeder (6) einen Anschlag (13) aufweist.

8. Kurzschlußfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußfeder (6) zum Kurzschließen von drei Kontakten (4) vorgesehen ist, wobei zwei Kontakte mittels Kontaktfederarmen (11, 14) auf einer Seite des U's und ein Kontakt mit einem Kontaktfederarm (12) auf der anderen Seite des U's kurzgeschlossen wird.