DE2132825C2 - Elektrische Steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Steckverbindung ist aus der US-Patentschrift 36 11 272 bekannt. Bei dieser sind Codierzapfe;! vorgesehen, welche einen sechseckigen Befestigungsabschnitt und einen exzentrisch hierangetragenen Codierabschnitt aufweisen. Letzterer besitzt nur einen Teil des Querschnittes des jeweiligen Befestigungsabschnittes. Durch die Winkellage der Codierzapfen läßt sich eine mechanische Codierung zusammengehöriger Steckverbindungsteile vornehmen. Auf jedem der Steckverbindungsteile können auch zwei Codierzapfen vorgesehen werden, wenn mehr als sechs verschiedene Steckverbindungen voneinander unterschieden werden sollen.

Bei der bekannten Steckverbindung sind nun die beiden Codierzapfen von Stecker und Buchse räumlich voneinander getrennt an den Enden von Stecker und Buchse vorgesehen. Dies erschwert die Einstellung einer gewünschten Codierung und auch das visuelle Erkennen einer bereits eingestellten Codierung. Zudem macht die sechseckige Form des Befestigungsabschnittes es nicht gerade leicht, die Orientierung der exzentrischen Codierabschnitte mit dem Auge zu erkennen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung Lt es, eine Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so weiterzubilden, daß die mechanische Codierung der zueinander gehörigen Steckverbindungsteile leichter eingestellt und auch leichter visuell

is wahrgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß sind die Codierzapfen mit Befestigungsabschnitten versehen, die einen quadratischen Querschnitt aufweisen, und sitzen nebeneinander in einer rechteckigen Ausnehmung. Man kann daher die Codierzapfenanordnung zum Einstellen und Ablesen der Codierung wie eine mehrstellige Zahl eines Zahlensystems der Basis 4 ansehen. Die vier verschiedenen Winkelstellungen der Codierabschnitte unterscheiden sich auch deutlich voneinander und können auch bei flüchtiger Betrachtung oder bei Betrachtung aus der

Ferne einwandfrei unterschieden werden. Bei Verwendung von zwei Anordnungen von Codierzapfen können die sechzehn verschiedenen Codierungen 11—44 (Schreibweise im Zahlensystem der Basis 4) leicht auf einen Blick unterschieden werden.

Besondere Bedeutung kommt der Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 3 bis 6 zu. Ein Preßsitz mit Flächenberührung zwischen den Befestigungsabschnitten der Codierzapfen und den Ausnehmungen von Stecker und Buchse würde es praktisch unmöglich machen, die Codicrzapfen nach dem Einsetzen wieder herauszunehmen und in anderer Orientierung wieder einzusetzen. Durch die im Anspruch 3 angegebene winkelmäßig äquivalente, außermittige Lagerrippen der Befestigungsabschnitte wird sichergestellt, daß sich die benachbarten Codierzapfen mit den gegenseitig aneinanderliegenden Rippen verkippsicher aneinander abstützen. Bei einer Steckverbindung nach Anspruch 4 hat man eine völlig symmetrische, verkippsichere Abstützung der Codierzapfen, welche durch die abwechselnd aufeinanderfolgenden Rippen der Codierzapfen und der Rippen der Ausnehmung sichergestellt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht einer elektrischen Steckverbindung in zusammengesetzter Form, teilweise entlang der Linie 1-1 von Fig. 2geschnitten;

Fig. 2 eine auseinandergezogene maßstäbliche Teildarstellung der ineinanderfügbaren Endabschnitte der Steckverbindung von Fig. 1, wobei der Stecker und Buchse mit ihren aneinanderfügbaren Flächen unter rechten Winkeln zueinander dargestellt sind;

Fi g. 3 eine maßstäbliche Detaildarstellung in vergrößertem Maßstab eines Codierzapfens;

F i g. 4 eine teilweise Draufsicht auf den unteren Teil von Fig. 1, wobei die Codierzapfen wie in Fig. 1 angeordnet sind;
F i g. 5 eine ähnliche Darstellung wie F i g. 4, wobei die

Ccidierzapfen wie in F i g, 2 angeordnet sind; und

F i g, 6 eine ähnliche Darstellung, wobei die Codierzapfen in der in F i g. 2 obenliegenden Steckereinheit so angeordnet sind, daß sie Gegenstücke zu den in F i g. 5 gezeigten Codierzapfen bilden.

Die zum Zwecke der Darstellung ausgewählte Steckverbindung ist eine sogenannte Steckkontaktleiste. Derartige Steckverbindungen werden oft in Rechnern, Steuersystemen und ähnlichen Einrichtungen verwendet Dabei ist wichtig, daß die Stecker und Buchsen richtig zusammengepaßt und ineinandergesteckt werden.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine Buchse 10 und einen Stecker 11 auf, die lösbar ineinandergefügt werden können. Die Buchse 10 weist ein Gehäuse 12 aus starrem Isoliermaterial auf, in dem eine Vielzahl von Kontaktstiften 14 auf bekannte Weise angeordnet sein können. Die Stifte 14 erstrecken sich in eine Ausnehmung 15 in der Stirnfläche des Gehäuses 12; Bolzenlöcher 16 sind vorgesehen, um die Buchse 10 zu montieren. Der Stecker 11 weist auf ähnliche Weise ein Gehäuse 17 aus starrem Isoliermaterial mit einem überhöhten Vorderabschnitt *8 auf, der in die Ausnehmung 15 der Buchse 10 paßt Eine Vielzahl von Kontaktbuchsen 18 bekannter Ausführung sind in dem Steckergehäuse 17 angeordnet Geeignete Mittel, beispielsweise Stehbolzen 20, können dazu verwendet werden, den Stecker 11 an der Buchse 10 zu verankern.

Eine Vielzahl von Codierzapfen 21 ist vorgesehen, die Seite an Seite in einer rechteckigen Ausnehmung 22 in jeder der Einheiten sitzen, wobei die Ausnehmungen 22 zusammengefügter Stecker und Buchsen im wesentlichen miteinander fluchten (Fig. 1). Mit Ausnahme von kleinen Herstellungstoleranzen sind alle Codierzapfen 21 vorzugsweise identisch, wobei jeder aus einem Befestigungsabschnitt 23 mit quadratischem Querschnitt an einem Ende und einem Codierabschnitt 24 mit reduziertem rechteckigem Querschnitt besteht Dieser ist seitlich, wenigstens um einen kurzen Abstand von einer Ebene entfernt (exentrisch) angeordnet, die den Befestigur^sabschnitt 23 in Längsrichtung in zwei Hälften unterteilt und die Längsachse desselben enthält. Der gezeigte Codierabschnitt 24 bildet einen Fortsatz des Befestigungsabschnitts 23 und hat einen rechteckigen Querschnitt, wobei die Breite der kürzeren Seiten etwas kleiner als die halbe Breite der entsprechenden Seiten ck's quadratischen Befestigjngsabschnitts 23 ist.

Die Befestigungsabschnitte 23 sind in den Ausnehmungen 22 so gesichert, daß sie nicht herausfallen oder versehentlich oder unbeabsichtigt entfernt werden können, wenn Buchre 10 und Stecker 11 nicht zusammengefügt sind. Jeder Codierzapfen 21 kann aber von Hand entfernt, winkelmäßig weitergedreht und erneut eingesetzt werden, wodurch das Codemuster verändert wird. Zu diesem Zweck sind die Codierzapfen 21 aus einem im wesentlichen starrem, jedoch geringfügig nachgiebigem Material, beispielsweise Polyamid, hergestellt, und haben einstückige in Längsrichtung verlaufende Rippen 26 oder dergleichen auf den Seiten des Befestigungsabschnitts 23. Die Rippen 26 haben im Querschnitt vorzugsweise die Form eines Halbkreises oder eines kleineren Segmentes und haben alle eine gleichförmige Höhe und Tiefe. Die Abmessungen der Ausnehmungen 22, des Befestigungsabschnitts 23 und der segmentförmigen Rippen 26 sind so berechnet, daß sich ein Passitz mit etwa 2 bis zu einigen Tausendstel Millimeter, vorzugsweise etwa 6 Tausendstel Zentimeter ergib'.. Um zu umgehen, daß sich die Rippen 26 auf aneinanderliegenden Seiten eines Paares von Codierzapfen 21 in den Ausnehmungen 22 behindern, ist jeweils eine Rippe auf einer entsprechenden Hälfte auf jeder Seite des Befestigungsabschnitvs 23 angeordnet Auf diese Weise ist, wie in F i g. 3 zu sehen ist, eine Rippe etwa in der Mitte der linken Hälfte jeder Seite des Befestigungsabschnitts 23 angeordnet Jeder Codierzapfen kann daher um 90", 180° und 370° vou jeder vorgegebenen Lage winkelmäßig verdreht eingesetzt werden, ohne daß sich die Rippen 26 auf nebeneinanderliegenden Codierzapfen gegenseitig stören.

Da es praktisch erwünscht ist, geringe Herstellungstoleranzen für die Abmessungen der verschiedenen zusammenzusetzenden Teile und die Häufung solcher Tolerenzen in einer fertigen Anordnung zu gestatten, kann es erwünscht sein, Rillen, Rippen oder dergleichen an den Wänden der Ausnehmung 22 vorzusehen, die komplementär zu den Rippen 26 auf den Codierzapfen 21 sind. Daher können halbzylindrische oder segmentförmige Rippen 27, die von den Wänden der Ausnehmung 22 vorstehen, welche den Befestigungsabschnitt 23 umgeben, angeordnet werden, so daß sie sich mit den Rippen 26 auf den Befestigungsabschnitten 23 der Codierzapfen 21 abwechseln. Die Befestigungsabschnitte 23 haben einen Pressitz in den Rippen 27.

Wie aus F i g. I zu ersehen ist, ist die zusammengenommene Tiefe miteinander fluchtender Ausnehmungen 22 bei zusammengesetzten Einheiten 10, U etwas größer als die zusammengenommene Gesamtlänge der zusammenpassenden oder komplementär angeordneten Codierzapfen 21, 21. Hierdurch wird genügend Zwischenraum zwischen den Enden der Codierabschnitte 24 und der äußeren Endfläche 28 des danebenliegenden Befestigungsabschnitts 23 geschaffen. Ein ausreichender Zwischenraum ist ebenfalls zwischen den nebeneinanderliegenden Flächen der Codierabschnitte 24 und zwischen diesen Codierabschnitten 24 und den Wänden der Ausnehmungen 22 vorgesehen. So wird sichergestellt, daß Buchse 10 und Stecker 11 ohne Beanspru chung der ineinandergreifenden Teile richtig zusammengesetzt sind. Wenn irgendein Codierzapfen 21 beispielsweise in der Buchse 10 nicht richtig angeordnet ist, greifen die äußeren oder freien Enden 29 der Codierabschnitte 24 aneinander an und verhindern, daß Stecker 11 und Buchse 10 zusammengesetzt werden und daß dabei die darin gelagerten Kontakte 14, 19 in Eingriff kommen.

Um die richtige Anordnung der Codierzapfen zu

so erleichtern, können die Lagen der Codierabschnitte 24 in den Ausnehmungen 22 durch Nummern (oder Buchstaben) wie in den Fig.2, 5 und 6 bezeichnet werden. Jede Zahl (oder jeder Buchstabe) auf der Buchse 10 sollte dann derselben Zahl auf dem Stecker 11 einsprechen. Wenn daher der Codicrabschnitt eines Codierzapfens in der Buchse 10 beispielsweise in eine Lage 1 winkelmäßig eingestellt wird, sollte der Codierabschnitt des damit zusammenpassenden Codierzapfens in dem Stecker 11 ebenfalls auf die Lage 1 winkelmäßig eingestellt sein. In der Zeichnung sind die Lagen an gegenüberliegenden Enden der Ausnehmung auf der Buchse 10 (Fig.6) mit den Nummern 2 und 7 bezeichnet. Die mittleren Lagen sind mit den Nummern 4 und 5 bezeichnet, und die übrigen Zahlen gehören zu Stellungen an den längeren Seiten der rechteckigen Ausnehmungen.

Jeder rechteckige Befestigungsabschnitt 23 kann also winkelmäßig so eingestellt werden, daß sein zugehöri-

ger Codierabschnitt in eine von vier verschiedenen Stellungen für je vier verschiedene Stellungen des zweiten Codierzapfens 21 in der gleichen Ausnehmung 22 angeordnet werden kann. Daher können 16 verschiedene Codiermuster erreicht werden. Durch Verdoppeln der Codierzapfen an den anderen Enden der Verbindergehäuse 16 und 17, wie es bei 30 angedeutet ist, ist es möglich, 256 Sätze von Steckverbindungen voneinander zu unterscheiden. Für jedes der 16 Muster an einem Ende gibt es 16 verschiedene Muster an dem anderen Ende. Wenn noch mehr verschiedene Muster benötigt werden, können mehr als zwei Codierzapfen in geeigneten Ausnehmungen an einem oder an beiden Enden der Gehäuse 12 und 17 angeordnet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrische Steckverbindung mit einem Stecker und einer Buchse, mit mindestens zwei Codierzapfen je Stecker und je Buchse, von denen jeder einen polygonalen Befestigungsabschnitt, der in einer komplementären polygonalen Ausnehmung von Stecker bzw. Buchse einsetzbar ist, und einen vom Befestigungsabschnitt exzentrisch, über die steckseitige Stirnseite von Stecker bzw. Buchse wenigstens teilsweise vorstehenden Codierabschnitt aufweist, dessen Querschnittsfläche weniger als die Hälfte der Querschnittsfläche des Befestigungsabschnittes beträgt, wobei die einander gegenüberliegenden Codierabschnitte der Codierzapfen des Steckers und der Buchse bei richtiger Codierung während des Steckvorganges ineinandergreifend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsabschnitte (23) der Codierzapfen (21) quadratischen Querschnitt haben und nebeneinanderliegerH in einer gemeinsamen rechteckigen Ausnehmung (22) des Steckers (10) bzw. der Buchse (11) einsetzbar sind.

2. Steckverbindung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsabschnitte (23) der Codierzapfen (21) im Preßsitz in den Ausnehmungen von Stecker (10) bzw. Buchse (11) einsitzen.

3. Steckverbindung nacii Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsabschnitte (23) auf ihren Seitenflächen an geometrisch äquivalenten, seitlich von der Mitte der Seitenfläche entfernten Stellen in Längsrichtung verlaufende Rippen (2b) tragen.

4. Steckverbindung nac:, Anspruch 3, dadurch gekennzeichnef, daß die Wände der Ausnehmungen (22) an Stellen, welche von Ri; pen (26) freien Stellen der Befestigungsabschnitte (23) gegenüberliegen, ebenfalls in Längsrichtung verlaufende Rippen (27) tragen, welche gleiche Höhe haben wie die von den Befestigungsabschnitten (23) getragenen Rippen (26).

5. Steckverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierzapfen (21) aus geringfügig federnd nachgiebigem Material wie Polyamid bestehen.

6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (26, 27) halbkreisförmigen Querschnitt haben.