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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.
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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.
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Die
US 55 05 631 A zeigt
ein Vorrichtung zum Verbinden einer durch elektrischen Strom auslösbaren Sprengladung
mit einer Stromquelle, bei welcher an die Sprengladung eine zweiadrige
elektrische Leitung angeschlossen ist, an deren der Sprengladung
abgewandtem Ende ein Stecker mit zwei parallel zueinander verlaufenden
Steckerstiften angebracht ist, auf den in der Schliessstellung der Vorrichtung
ein Gegenstecker aufgesteckt ist, während die Steckerstifte in
der Offenstellung der Vorrichtung frei vom Gegenstecker sind. Dabei
ist im Bereich zwischen den beiden Steckerstiften ein aus federndem
Metall bestehendes Kurzschlusselement angebracht, das in Richtung
der Achse der Steckerstifte zwischen einer definierten Ruhestellung
und einer Arbeitsstellung bewegbar im Stecker angeordnet ist. Das
Kurzschlusselement ragt in seiner durch eigene Formgebung und Federkraft
vorgegebenen, der Offenstellung der Vorrichtung entsprechenden Ruhestellung
unter Anlage an beiden Steckerstiften in den für den Gegenstecker in der Schliessstellung der
Vorrichtung vorgesehenen Raum um eine im Verhältnis zur Länge der Steckerstifte kürzere Strecke hinein
und das Kurzschlusselement ist in seiner Arbeitsstellung unter Anlage
an der Stirnfläche
des in der Schliessstellung der Vorrichtung befindlichen Gegensteckers
ohne Berührung
der Steckerstifte im Stecker angeordnet.
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US 3 512 043 zeigt eine
Vorrichtung zum Kurzschließen
eines Sekundär-Schaltkreises
eines Umsetzers, wenn ein Kontaktierungselemt von solch einem Schaltkreis
entfernt wird. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse aus isolierendem Material
auf, in dem ein Kurzschlusselement beweglich montiert ist, das durch
eine Feder in eine Position gedrückt
wird, um Kontakt mit zwei Buchsen herzustellen, wenn das Kontaktierungselemt
entfernt wird, um den Umsetzer kurzzuschließen. Wenn das Kontaktierungselemt wieder
eingesetzt wird, drückt
ein Stift, der in Kontakt mit einem Stift auf dem Kurzschlusselement
tritt, das Kurzschlusselement in eine andere Position, in der es
den Sekundär-Schaltkreis
nicht länger
kurzschließt.
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FR 22 02 102 zeigt ein Kontaktelement
mit wenigstens zwei Kontakten, die nebeneinander liegend angeordnet
sind, wobei jeder der Kontakte vorgesehen ist, je mit einem geeigneten
komplementären
Kontakt verbunden zu werden. Ein elastisches, leitfähiges Element
trägt eine
Vorsprung und ist so angeordnet, dass es normalerweise die Kontakte kurzschließt. Der
Vorsprung ist so ange ordnet, dass er in einen zu wenigstens einem
der beiden Kontakte komplementären
Kontakt eingepasst wird, wenn die Kontakte zusammengefügt werden.
Dabei wird er durch den komplementären Kontakt so verschoben, dass
er, wenn alle Verbindungen geschlossen sind, das elastische, leitfähige Element
von wenigstens einem der Kontakte weg drückt, so dass die Kontakte nicht
länger
kurzgeschlossen sind. Das elastische, leitfähige Element nimmt die Position,
in der es die Kontakte kurzschließt, wieder ein, sobald die
komplementären
Kontakte gelöst
werden.
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EP 0 708 500 A1 zeigt
einen elektrischen Stecker mit wenigstens zwei elektrisch leitfähigen Stiften,
die vorgesehen sind, in entsprechende Buchsen eingeführt zu werden.
Er weist weiterhin ein elektrisches Kurzschlusselement auf, um die
Stifte kurzzuschließen,
wenn der Stecker nicht in der Buchse eingesteckt ist, wobei seine
Wirkung aufgehoben ist, wenn der Stecker in der Buchse eingesteckt
ist. Das Kurzschlusselement ist durch das Einstecken des Steckers
in die Buchse verschiebbar zwischen zwei Positionen beweglich, nämlich einer
ersten Position, in der das Kurzschlusselement im Kontakt mit den Stiften
steht und sie dadurch kurzschließt, und einer zweiten Position,
in der das Kurzschlusselement nicht mehr im Kontakt mit den Stiften
steht und sie daher nicht mehr kurzschließt.
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US 4 894 019 zeigt einen
Kurzschlussverbinder. Ein Verbindergehäuse beinhaltet zwei voneinander
beabstandete Kontakte, die eine Teil eines von einem Schalter gesteuerten
Stromkreises bilden. Wenn der Schalter von dem Verbinder getrennt
wird, bewegt sich ein als Torsionsfeder ausgebildetes Kurzschlusselement
innerhalb des Verbindergehäuses
und verbindet die voneinander beabstandeten Kontakte, um einen geschlossenen
Stromkreis aufrecht zu erhalten.
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US 3 869 191 bezieht sich
auf ein elektrisches Verbindungsmittel, dass ein Paar Verbinder aufweist,
wobei einer der Verbinder einen Kurzschlussclip hat, der vorgespannt
ist und in Verbindung mit zugehörigen
Metallanschlüssen
steht, um diese kurzzuschließen,
wenn die Verbinder nicht verbunden sind. Der Kurzschlussclip wird
automatisch von den zugehörigen
Metallanschlüsse
gelöst,
wenn die passenden Verbindungsmittel miteinander verbunden werden.
Der Kurzschlussclip hat die Form eines einstückigen Federclips, der in einer
Position vorgespannt ist, in der er mit den zugehörigen Metallanschlüsse verbunden
ist, so dass automatisch eine Kurzschlussverbindung zwischen den
Metallanschlüssen
hergestellt wird, wenn die Verbindungsmittel voneinander getrennt
werden. Das andere Verbindungsmittel weist eine Nocke auf, um den
den vorgespannten Kurzschlussclip aus der Verbindung mit den zugehörigen Metallanschlüssen zu
lösen,
nachdem die passenden Anschlüsse
der Verbinder miteinander verbunden sind, wenn die Verbinder miteinander
verbunden werden.
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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.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruches
1. Bezüglich
der Kurzschlussfeder wird die Aufgabe durch eine Feder mit den Merkmalen des
Patentanspruches 7 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.
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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 und eine Öffnung zur
Aufnahme einer Kurzschlussfeder auf. Im ungesteckten Zustand schließt die Kurzschlussfeder
zumindest zwei Kontakte der ersten Steckerhälfte kurz. Die Kurzschlussfeder
ist mit wenigstens zwei Schenkeln ausgestaltet, die jeweils in mindestens
einen Kontaktierungsarm übergehen,
wobei an wenigstens einem der Schenkel ein Anschlag angebunden ist,
der sich in einem Winkel größer Null
von dem Schenkel erstreckt. Die zweite Steckerhälfte weist zu den Kontakten
komplementäre
elektrische Kontakte auf und wenigstens ein 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
das wenigstens eine Mittel zum Betätigen der Kurzschlussfeder
in dieser zweiten Lage gehalten. Das wenigstens eine Mittel zum
Betätigen
der Kurzschlussfeder dient 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.
Das wenigstens eine Mittel zum Betätigen der Kurzschlussfeder
greift an einem Anschlag der Kurzschlussfeder an. Es ist aus einem
isolierenden Material. Da es nicht zwischen die Kontaktflächen an
Kurzschlussfeder und Kontakt eindringt, wird vermieden, dass die
Kontaktflächen durch
Abrieb verschmutzt werden und dadurch die Zuverlässigkeit der Kurzschlussfeder
erhöht.
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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 von dem wenigstens einen 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.
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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.
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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 einem gespannten Zustand. Aufgrund der herrschenden
Kräfte
wird sich die Kurzschlussfeder wieder selbsttätig in ihre erste Lage bewegen,
wenn die Mittel zur Betätigung
der Kurzschlussfeder diese nicht mehr in der zweiten Lage halten.
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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.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen erläutert werden.
Es zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch die beiden Steckerhälften im ungesteckten Zustand
mit teilweise eingebrachten Kontakten,
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2 eine
Frontalansicht auf die Kurzschlussfeder und
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3 eine
Seitenansicht der Kurzschlussfeder,
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4 einen
Querschnitt durch die beiden Steckerhälften im gesteckten Zustand,
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5 eine
Seitenansicht der Kurzschlussfeder im gesteckten Zustand,
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6 eine
Seitenansicht der Kurzschlussfeder im unbelasteten Zustand,
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7 eine
Ansicht von unten auf die Kurzschlussfeder,
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8 eine
Ansicht von vorne auf die Kurzschlussfeder,
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9 eine
Ansicht von oben auf die Kurzschlussfeder,
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10 eine
Ansicht auf das Steckgesicht der ersten Steckerhälfte und
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11 einen
Querschnitt durch die erste Steckerhälfte.
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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 schliesst
den oberen Kontakt 4 mit dem unteren Kontakt 4,
sobald dieser eingebracht ist, kurz. Sei 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 sieh
die Schenkel 9 und 10 auseinander. An einem der
Schenkel 10 ist ausserdem ein Anschlag 13 angebunden.
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Wie
aus 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.
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Die
in den 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 3 und 6 dargestellte
Kurzschlussfeder, so stellt man fest, dass in 6 bereits
die beiden Schenkel 9 und 10 etwas auseinander
laufen. Demgegenüber
ist es in 3 bereits nicht mehr der Fall.
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In 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.
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In 5 ist
nochmals die Kurzschlussfeder im gesteckten Zustand der beiden Steckerhälften 1, 2 dargestellt.
Man sieht, dass das Mittel zum Betätigen der Kurzschlussfeder 8 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.
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In 10 ist
eine Aufsicht auf die erste Steckerhälfte 1 und in 11 ein
entsprechender Querschnitt dargestellt.
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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.