DE20304556U1 - Steckverbindung - Google Patents

Steckverbindung

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Description

Steckverbindung
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten Steckverbindungen werden die Kontaktringe der Stekker mit einer Kunststoffmasse vergossen, die im Bereich zwischen den Kontaktringen die Isolierteile bilden. Während dieses Gießvorganges müssen die einzelnen Kontaktringe in der Gußform lagegesichert werden, was aufwendig und teuer ist. Beim Gießvorgang kommt es außerdem häufig vor, daß zwischen den Kontaktringen und den mit geringem Abstand neben ihnen verlaufenden Leiterbahnen Kurzschlüsse auftreten.
Bei diesen Steckverbindungen ist ferner nachteilig, daß die Kontaktfedern der Steckerbuchse mehrfach gewickelt sind. Dadurch tritt das Problem auf, daß im Einsatz der Steckverbindung die Federwindungen je nach Drehrichtung des Steckers zusammengezogen bzw. aufgeweitet werden können, so daß der Kontakt zwischen dem Kontaktring und der Kontaktfeder ungenügend ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung dieser Art so auszubilden, daß der Stecker kostengünstig mit hoher Genauigkeit und zuverlässig hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Steckverbindung der gattungsbildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung werden die Kontaktringe und Isolierteile durch Verpressen einfach miteinander verbunden. Bei diesem Preßvorgang wird zumindest der eine Isolierring teilweise plastisch verformt. Dadurch wird in einfacher Weise zuverlässig erreicht, daß der Kontaktring und der Isolierring einwandfrei dichtend aneinanderliegen. Ein Gießvorgang ist somit nicht erforderlich, so daß der Stecker kostengünstig mit hoher Genauigkeit hergestellt werden kann.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausbildung ist die Kontaktfeder bei in die Steckerbuchse gestecktem Stecker durch eine Dreipunktabstützung abgestützt. Die Kontaktfeder stützt sich an zwei Stellen buchsenseitig und an einer Stelle steckerseitig ab. Durch diese Dreipunktabstützung wird zwischen der Steckerbuchse und dem Stecker ein einwandfreier Kontakt hergestellt und sichergestellt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Stecker teilweise im Axialschnitt und teilweise in Ansicht,
Fig. 2 den Stecker nach Fig. 1 in Unteransicht,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Steckerbuchse im Axialschnitt,
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Fig. 4 eine Kontaktfeder der Steckerbuchse gemäß Fig. 3 in Einbaulage und in Kontaktstellung zum Stecker gemäß Fig. 1,
Fig. 5 die Kontaktfeder nach Fig. 4 in Seitenansicht,
Fig. 6 einen Kontaktring und eine Isolierscheibe des Steckers nach Fig. 1 vor dem Verpressen miteinander,
Fig. 7 die Einzelheit X in Fig. 6 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 8 den Kontaktring mit der Isolierscheibe gemäß Fig. 6 in verpreßter Lage,
Fig. 9 die Einzelheit Z in Fig. 8 in vergrößerter Darstellung.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Steckverbindung besteht aus einem mehrpoligen Stecker 1 (Fig. 1, 2) sowie einer Steckerbuchse 2 (Fig. 3). Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, ist der Stecker 1 ein mehrpoliger Stecker, der auf einem Steckersockel 3 mehrere, im Ausführungsbeispiel vier Kontaktringe 4 trägt, die zusammen mit als Abstandshalter dienenden Isolierscheiben 5 zu einem gleichachsigen Stapel miteinander verpreßt und über (nicht näher dargestellte) Anschlußleitungen mit jeweils einem der Anschlußkontakte 4 für ein Anschlußkabel 6 verbunden sind. Die Isolierscheiben bzw. Hülsen 5 bestehen aus elektrisch isolierendem Kunststoff. Wie die Fig. 6 bis 9 zeigen, haben die Hülsen an beiden ebenen Stirnflächen 7, 8 jeweils eine äußere Ringschulter 9, 10. Wie insbesondere Fig. 7 anhand der Ringschulter 10 zeigt, ist diese von einer axialen Schulterfläche 11 und einer radial verlaufenden Schulterfläche 12 begrenzt, die sich bis zum zylindrischen Mantel 5a erstreckt. Die Isolierscheiben 5 und die Kontaktringe 4 sind jeweils gleich ausgebildet.
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Wie die Fig. 6 bis 9 weiter zeigen, haben die Kontaktringe 4 ebene, zueinander parallele Stirnflächen 14, 14', die sich jeweils von einem zylindrischen Außenmantel 4a aus bis zu einer inneren Kegelmantelfläche 13, 13' erstrecken. Wie Fig. 7 zeigt, sind die beiden Kegelmantelflächen 13, 13' entgegengesetzt zueinander geneigt und schließen jeweils unter dem gleichen stumpfen Winkel an die jeweilige Stirnfläche 14, 14' an. Die Kegelmantelflächen 13, 13' sind durch eine zylindrische Innenmantelfläche 4b miteinander verbunden. Die radiale Breite der Stirnflächen 14, 14' ist kleiner als die radiale Breite der Stirnfläche 12 der Isolierscheibe 5. Der radiale Abstand zwischen der Innenmantelfläche 4b und der Außenmantelfläche 4a des Kontaktringes 4 ist größer als die radiale Breite der Schulterfläche 12 der Isolierscheibe 5, die gleichen Außendurchmesser wie der Kontaktring 4 hat. Zur Montage des Steckers 1 werden die Isolierscheiben 5 und die Kontaktringe 4 mit einem Preßwerkzeug axial verpreßt. Zunächst liegen die Isolierscheiben 5 und die Kontaktringe 4 lose aneinander (Fig. 6 und 7). Die Isolierscheiben 5 liegen mit dem Rand ihrer Stirnflächen 7, 8 an den Kegelmantelflächen 13, 13' an. Die Schulterflächen 12 der Isolierscheiben 5 haben Abstand von den Stirnflächen 14, 14' der Kontaktringe 4. Beim Verpreßvorgang wird das Material der Isolierscheibe 5 im Bereich 15 (Fig. 9) zwischen den Stirnflächen 7, 8 und den zylindrischen Schulterflächen 11 durch die Kegelmantelflächen 13,13' plastisch verformt. Auf diese Weise wird eine einwandfreie Abdichtung der Kontaktringe 4 und der Isolierscheibe 5 des Steckers 1 zueinander und gegenüber Leiterbahnen 16 erreicht, die in bekannter Weise jedem Kontaktring 4 zugeordnet und mit dem Kabel 6 im Stecker 3 verbunden sind.
Die Kegelmantelflächen 13, 13' sind axial so lang, daß die ringförmigen Eckbereiche 15 der Isolierscheiben 5 auf jeden Fall so plastisch verformt werden, daß eine einwandfreie Abdichtung erreicht wird.
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Das Gegenstück zum Stecker 1 gemäß Fig. 1 bildet die Steckerbuchse 2 gemäß Fig. 3, die ebenfalls im Ausführungsbeispiel vierpolig ausgebildet ist. Sie kann selbstverständlich wie auch der Stecker 1 auch eine andere Polzahl haben.
Die Steckerbuchse 2 weist drei in axialer Richtung hintereinander angeordnete Isolierringe 17 auf, die zwischen einem unteren und einem oberen endseitigen Isolierring 18 und 19 angeordnet sind. Die mittleren Isolierringe 17 weisen eine Ringschulter 20 und einen Ringbund 21 auf. Der untere Isolierring 18 hat einen Ringbund 21. Der obere Isolierring 19 weist an seinen Stirnflächen jeweils eine Ringschulter 20' und 20" auf. In montierter Lage ragen die Isolierringe 17 und 18 mit ihren oberen Ringschultern 21, 21' in die Schultern 20, 20' der benachbarten Isolierringe 17, 19, so daß sie in axialer Richtung formschlüssig miteinander verbunden sind. Auf der oberen Schulter 20" des Isolierringes 19 ist in bekannter Weise ein Führungsstück 22 abgestützt, das auf eine die Isolierringe 17 bis 19 aufnehmende Hülse 23 geschraubt und gegenüber dieser mit einem O-Ring 24 abgedichtet ist. Mit Abstand zum Führungsstück 22 ist auf die Hülse 23 eine Sechskantmutter 25 geschraubt. Die Hülse 23 untergreift mit einem radial nach innen gerichteten endseitigen Bund 23a den Ringbund 20' des unteren Isolierringes 18. Das Führungsstück 22 weist mit Abstand zum Isolierring 19 Durchstecköffnungen 26 und 27 auf, von denen die paarweise quer zur Achsrichtung angeordneten Durchstecköffnungen miteinander fluchten und zur Aufnahme jeweils eines Federstiftes 28, 29 dienen.
Jedem der Kontaktringe 4 des Steckers 1 ist in der Buchse 2 jeweils eine, in den Fig. 4 und 5 näher dargestellte Kontaktfeder 30 zugeordnet. Die Isolierringe 17 bis 19 umgeben die Kontaktfedern 30, die auf den Isolierringen aufliegen. Die Kontaktfedern 30 bestehen aus einem offenen Federring, der vier im wesentlichen gleich lange, stumpfwinklig aneinanderschließende, gerade Federabschnitte 31
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aufweisen. Die Federabschnitte 31 sind abwechselnd schräg zueinander angeordnet (Fig.5). Die jeweils äußeren Federabschnitte 31 schließen an einen kürzeren Endabschnitt 32 und einen etwa L-förmigen Endabschnitt 33 an.
Die Endabschnitte 32 und 33 gehen stumpfwinklig in die benachbarten Federabschnitte 31 über. Der Endabschnitt 32 ist etwas länger als die halbe Länge der Federabschnitte 31. Der Endabschnitt 33 schließt mit seinem einen Schenkel 36 an den benachbarten Federabschnitt 31 an, jedoch mit größerem stumpfen Winkel als der Endabschnitt 32 an den benachbarten Federabschnitt 31. Der Schenkel
36 geht rechtwinklig in einen längeren, geraden Schenkel 37 über, der in montierter Lage der Kontaktfedern 30 axial verläuft und durch eine Längsöffnung 38 der Isolierringe 17, 18 ragt. Die Schenkelenden
37 ragen axial über die Stirnseite 39 des unteren Isolierringes 18 und dienen zum Anschluß eines (nicht dargestellten ) Stromkabels.
Wie Fig. 4 zeigt, hat der Endabschnitt 32 Abstand vom Endabschnitt 33. Aufgrund dieser offenen Ringausbildung besteht nicht die Gefahr, daß sich die Kontaktfeder 30 bei einem eventuellen Drehen des Steckers 1 zusammenzieht oder aufweitet. Hierzu trägt bei, daß die Kontaktfedern 30 aus den geraden Federabschnitten 31 bestehen. Dadurch wird eine Dreipunktabstützung jedes Federabschnittes 31 bei eingestecktem Stecker 1 erreicht, was anhand von Fig. 4 erläutert werden soll.
Durch strichpunktierte Linien sind die Kontaktringe 4 des Steckers 1 und die Innenwand der Isolierringe 17 bis 19 angegeben. Die Federabschnitte 31 liegen mit ihren Enden 44, 45 an der Innenwand der Isolierringe 17 bis 19 an. Wird der Stecker 1 in die Buchse 2 gesteckt, treffen die Kontraktringe 4 etwa in halber Länge an der Stelle 43 auf die Federabschnitte 31. Sie werden dadurch elastisch nach außen gebogen. Somit wird eine Dreipunktabstützung 43 bis 45 er-
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reicht, die sicherstellt, daß ein einwandfreier Kontakt zwischen den Kontaktringen 4 und den Kontaktfedern 30 erreicht wird.
Die beschriebene zickzackförmige Gestaltung der Kontaktfedern 30 hat den Vorteil, daß beim Einsetzen des Steckers 1 die Kontaktfeder 30 nicht über ihren Umfang gleichzeitig mit dem Stecker 1 bzw. seinen Kontaktringen 4 in Kontakt kommt, sondern erst allmählich. Der Stecker 1 läßt sich dadurch zuverlässig in die Buchse 2 stecken.
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Claims (26)

1. Steckverbindung mit einem Stecker, der in eine Steckerbuchse steckbar ist und wenigstens einen Kontaktring aufweist, der zwischen zwei elektrisch isolierenden Ringen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierringe (5) und der Kontaktring (4) unter teilweiser plastischer Verformung zumindest des einen Isolierringes (5) dichtend aneinander liegen.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierringe (5) und der Kontaktring (4) durch axiales Verpressen miteinander verbunden sind.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierringe (5) am Rand mit einer umlaufenden Ringschulter (9, 10) versehen sind.
4. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (9, 10) eine radiale und eine axiale Schulterfläche (11, 12) aufweist.
5. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakring (4) wenigstens eine innenseitige Schrägfläche (13, 13') aufweist.
6. Steckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (13, 13') eine Kegelmantelfläche hat.
7. Steckverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (4) zwei entgegengesetzt zueinander geneigte Schrägflächen (13, 13') aufweist.
8. Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schrägflächen (13, 13') an eine Stirnfläche (14, 14') des Kontaktringes (4) anschließen.
9. Steckverbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schrägflächen (13, 13') durch eine Innenmantelfläche (4b) des Kontaktringes (4) miteinander verbunden sind.
10. Steckverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmantelfläche (4b) und eine Außenmantelfläche (4a) des Kontaktringes (4) koaxial zueinander liegen.
11. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite der radialen Schulterfläche (12) der Isolierringe (5) größer ist als die radiale Breite der Strinflächen (14, 14') des Kontaktringes (4).
12. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite der radialen Schulterfläche (12) der Isolierringe (5) kleiner ist als der Abstand zwischen der Außen- und der Innenmantelfläche (4a, 4b) des Kontaktringes (4).
13. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite der axialen Schulterfläche (11) der Isolierringe (5) kleiner ist als der axiale Abstand der Stirnflächen (14, 14') von der Innenmantelfläche (4b) des Kontaktringes (4).
14. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (15) zwischen der axialen Schulterfläche (11) und der Stirnfläche (7, 8) des Isolierringes (5) plastisch verformt ist.
15. Steckverbindung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, deren Steckerbuchse wenigstens eine Kontaktfeder für den Kontaktring des Steckers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (30) bei eingesetztem Stecker (1) durch wenigstens eine Dreipunktabstützung (43 bis 45) abgestützt ist.
16. Steckverbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (30) wenigstens einen geraden Federabschnitt (31) aufweist, der mit seinen Enden (44, 45) buchsenseitig abgestützt und im Bereich zwischen seinen Enden (44, 45) durch den Stecker (1) elastisch verformt ist.
17. Steckverbindung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (30) mehrere stumpfwinklig aneinanderschließende gerade Federabschnitte (31) aufweist.
18. Steckverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Federabschnitt (31) bei eingesetztem Stecker (1) durch eine Dreipunktabstützung (43 bis 45) abgestützt ist.
19. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (44, 45) des geraden Federabschnittes (31) an der Innenwand eines Isolierringes (17 bis 19) der Steckerbuchse (2) anliegen.
20. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (30) am Kontaktring (4) des Steckers (1) abgestützt ist.
21. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (30) als offener Ring ausgebildet ist.
22. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der gerade Federabschnitt (31) schräg zur Federachse liegt.
23. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß aneinanderschließende Federabschnitte (31 bis 33) entgegengesetzt zueinander geneigt sind.
24. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Federendabschnitte (31) gleich ausgebildet sind.
25. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt (32) der Kontaktfeder (10) kürzer ist als die Federabschnitte (31).
26. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Endabschnitt (33) der Kontaktfeder (30) etwa L-Form hat.
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