DE2558003A1

DE2558003A1 - Elektrische steckvorrichtung

Info

Publication number: DE2558003A1
Application number: DE19752558003
Authority: DE
Inventors: Georg Kolm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1975-12-22
Publication date: 1977-06-30
Also published as: DE2558003B2; SE7614408L; DE2558003C3; US4087152A; SE411498B

Description

Patentanwalt Dr. jur. JjDAIS HΙΛ0 .SA N Qk/ 8O14 Neubiberg, Rathausplatz 18, Telefon

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung * 3- Mein Zeichen: 1531

Anmeldertirt): Georg Κοίτη, Mühldorf/inn

Beschreibung

betreffend
elektrische Steckvorrichtung.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckvorrichtung, bestehend aus zwei Steckteilen in Form einer Steckbuchse und eines in die Steckbuchse einführbaren Steckers, von denen das eine Steckteil mit um seine Achse verteilt angeordneten, in der Längsrichtung verlaufenden und sich radial zum anderen Steckteil vorwölbenden Kontaktfederdrähten versehen ist, die an ihren Enden durch gekrümmte Drahtabschnitte zu einer mäanderförmigen und im wesentlichen zylindrisch gerollten Matte miteinander verbunden und durch Einklemmen am betreffenden Steckteil fixiert sind.

Eine solche unter Verwendung einer Federdrahtmatte hergestellte Steckvorrichtung ist bereits bekannt (DT-PS 1 263 893). Dort ist eine einlagig gerollte Kontaktfederdrahtmatte vorgesehen, die sich im wesentlichen ohne Abbiegungen in axialer Richtung erstreckt, an ihren beiden Enden oder Stirnseiten im Bereich der gekrümmten Abschnitte mittels jeweils eines Klemmringes am Steckteil fixiert und dabei in axialer Richtung gestaucht ist,um die den Kontakt sichernde radiale Federdrahtvorspannung zu erzielen. Die Herstellung der bekannten Steckvorrichtung erfolgt in der Weise, daß beim zylindrischen Einrollen der Federdrahtmatte die zunächst bereits halbkreisförmig in der Mattenebene gekrümmten Drahtabschnitte, die benachbarte parallele Drahtabschnitte miteinander verbinden, eine bleibende Krümmung auch um

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die Einrollachse und damit eine räumliche Krümmung erhalten, so daß die zylindrisch gerollte Matte die Zylinderform beibehält und nicht dazu neigt, wieder in die ebene Ausgangslage zurückzukehren. Diese Maßnahme dient der Montageerleichterung und soll ferner verhindern, daß es zu einer fehlerhaften Anordnung der Federdrahtmatte bzw. ihrer einzelnen Abschnitte kommt.

Trotz dieser Vorteile der bekannten Ausführung befriedigt diese noch nicht in jeder Hinsicht. Die räumliche Krümmung der verbindenden Drahtabschnitte erfordert einen zusätzlichen Verfahrensschritt. Ferner muß die Federdrahtmatte an jedem ihrer beiden Enden mit Hilfe eines Klemmringes festgeklemmt bzw. fixiert werden, was gleichfalls aufwendig ist. Ferner werden bei der bekannten Steckvorrichtung die Herstellungskosten dadurch belastet, daß das mit der Federdrahtmatte versehene Steckteil ein sich über die ganze Länge des Steckteils erstreckendes Bauteil mit sich änderndem Querschnittsprofil ist, das aus dem Vollen abgedreht wird. Schließlich wurde auch festgestellt, daß sich Herstellungsfehler daraus ergeben können, daß die geraden Drahtabschnitte der eingerollten Federdrahtmatte sich nicht parallel zueinander erstrecken sondern daß die am einen Ende durch den halbkreisförmigen gekrümmten Drahtabschnitt miteinander verbundenen benachbarten geraden Drahtabschnitte am anderen Ende der Matte aneinander anliegen. Infolge dieser Schräglage der geraden Mattenabschnitte kann es dazu kommen, daß sich die Drahtabschnitte verwinden oder übereinanderschieben.

Es ist ferner bereits bekannt, den Stecker einer elektrischen Steckvorrichtung mit sich radial nach außen vorwölbenden einzelnen Federdrähten auszubilden, die nur am inneren Ende des Steckers durch Einklemmen fixiert sind, wozu eine Kupferhülse aufgeschoben und zusammengequetscht wird. Die äußeren Enden der Federdrähte sind nach innen umgebogen und in eine stirnseitig im Stecker vorgesehene Ringnut eingehakt. Hier ist zwar nur ein Einklemmvorgang zum Fixieren der Federdrähte erforderlich, dafür ist jedoch zur Herstellung eine komplizierte Anordnung und Ausrichtung der

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einzelnen Federdrähte unter Verwendung eines Umfangseinschnitte aufweisenden Montagerings erforderlich. Außerdem muß auch hier das tragende einstückige Steckerteil im wesentlichen über die ganze Länge des Steckers abgedreht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Steckvorrichtung so zu verbessern, daß bei einwandfreier Funktion der Herstellungsaufwand geringer ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Federdrähte an einem als getrenntes Teil ausgeführten Röhrchen abgestützt sind, daß sich koaxial zur zylindrischen Federdrahtmatte über deren Kontaktbereich erstreckt, und daß die verlängerte Federdrahtmatte unter Umfassung des Röhrchens an seinem Innen— umfang und Außenumfang um die äußere Stirnseite des Röhrchens herum zurückgebogen und über die innere Stirnseite des Röhrchens hinaus geführt und mit diesem vorspringenden Abschnitt am Steckteil festgeklemmt ist.

Bei dieser Ausbildung kann eine räumliche Krümmung der endseitigen Verbindungsabschnitte der Federdrahtmatte entfallen, da sich die Matte auch ohne entsprechende räumliche Krümmung der Verbin— dungsabschnitte ohne Schwierigkeiten so eng zusammenrollen läßt, daß ein Ende der Matte durch das vorgesehene Röhrchen geschoben werden kann. Dann expandiert die Matte infolge der ihr innewohnenden Rückstellkraft soweit, daß sich alle geraden Mattenabschnitte an den Innenumfang des Röhrchens anlegen. Dadurch wird die Matte auf einfache Weise sicher in der korrekten Lage gehalten, und die über das Röhrchen vorspringende Federdrahtmatte kann in der genannten Weise verformt bzw. auf die Außenseite des Röhrchens zurückgebogen werden. Das Röhrchen bildet also eine Montagehilfe, die jedoch nicht mehr entfernt wird sondern als Teil des betreffenden Steckteils verbleibt. Das restliche Steckteil ist dementsprechend kurz und erfordert eine vergleichsweise geringe Dreharbeit. Das sich über den Kontaktbereich der Federdrahtmatte erstreckende Röhrchen ist an seinem Innenumfang wie an seinem

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Außenumfang glatt und fordert dementsprechend keinen besonderen Herstellungsaufwand,und die vorgesehene Ausbildung hat zur Folge, daß durch das Festklemmen der Federdrahtmatte am kurzen bzw. restlichen Steckteil gleichzeitig das Röhrchen mit diesem verbunden wird. Bei entsprechender Auslegung der Federdrahtmatte kann das stirnseitig anliegende Röhrchen ggf. entgegen einer Federkraft begrenzte Kippbewegungen ausführen was im Interesse der Flexibilität bzw. Anpassungsfähigkeit erwünscht sein kann. Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nicht erforderlich, das nicht fixierte Ende der Federdrahtmatte umzubiegen und durch Einhaken oder dergleichen festzulegen.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung liegt die innere Stirnseite des Röhrchens an einer Anlagefläche des Steckteiles an. In diesem Fall sind keine besonderen Paßflächen am Röhrchen bzw. am restlichen Steckerteil vorzusehen, und das Röhrchen kann ggf. wie vorerwähnt federnde Kippbewegurtgen ausführen. Eine stabile Konstruktion mit fester gegenseitiger Anlage wird ohue besonderen Aufwand dadurch erreicht, daß die Fixierung der Federdrahtmatte am restlichen Steckteil bei axial fest an dieses angedrücktem Röhrchen erfolgt.

Bei einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung sind die Verbindungsabschnitte zwischen benachbarten Federdrähten der Matte über einen Bogen von mehr als 180 in der Mattenebene gekrümmt, wobei jeder Federdraht an seinem einen Ende tangential in den Bogen einläuft und an seinem anderen Ende aus dem Bogen heraus nach außen abgewinkelt ist. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Verbindungsabschnitte über einen Bogen von etwa 270 .

Durch diese Ausbildung wird einer Schräglage der geraden Abschnitte der Federdrahtmatte vorgebeugt. Es ist ohne weiteres

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ersichtlich, daß^vzylindriachen Einrollen der Matte nunmehr die gekrümmten Verbindungsabschnitte an den beiden Enden der Matte jeweils in gegenseitige Anlage treten können, ohne daß die geraden

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Abschnitte sich am einen oder am anderen Ende berühren. Bei dem vorgenannten "^/k-Bogen wirkt jeder Bogen lagebestimmend auf drei aufeinander folgende gerade Federdrahtabschnitte ein, wobei die beiden außenliegenden im Abstand des Bogendurchmessers zueinander distanziert werden, während der mittlere gerade Abschnitt im Abstand des Bogenradiu» in der Mitte zwischen beiden orientiert wird.

Bei einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung ist am einen Steckteil eine Rastnase und am anderen Steckteil eine umlaufende Umfangsrille vorgesehen, in welche die Rastnase in der Steckstellung einrastet. Auf diese Weise erhält man eine zusätzliche Sicherung gegen ein unerwünschtes Lösen der Steckvorrichtung. Dabei wird die den Federdrähten innewohnende Federkraft ausgenutzt, die beim Einschieben des Steckers in die Buchse eine gegenseitige Schrägstellung ermöglicht und dabei gleichzeitig im Sinne einer gegenseitigen Zentrierung wirkt, so daß die Rastnase und die Umfangsrille in der vorgesehenen Weise zusammenwirken können.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der vorbeschriebenen Weiterbildung ist die Rastnase an der die Kontaktfederdrähte aufweisenden Steckbuchse im Bereich des inneren Endes der Aufnahmehöhlung für den Stecker vorgesehen, der an seinem äußeren Ende die Umfangsrille aufweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in einem Axialschnitt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stecker; '

Fig. 2 den Drahtverlauf der verwendeten Kontaktfederdrahtmatte vor deren zylindrischem Einrollen;

Fig. 3 in einem Axialschnitt bei einer mit der Federdrahtmatte ausgestatteten Buchse mit eingeführtem Stecker eine Rastsicherung für die dargestellte Steckstellung und

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Fig. k ein bei der Rastsicherung verwendetes Einzelteil in axialer Sicht.

Der Stecker 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einem Steckteil 2, einem koaxial zu diesem angeordneten Röhrchen 3 und einer Federdrahtmatte h. Das vergleichsweise kurze Steckerteil 2 ist mit einem Quetschabschnitt 5 zum Fixieren der Federdrahtmatte h am Steckerteil 2 versehen und besitzt eine Anlagefläche 6 für die stirnseitige Anlage des Röhrchens 3 sowie eine die Anlagefläche 6 und das innere Ende des Röhrchens 3 umschließende Manschette 7» Ferner ist von der Anlagefläche 6 her eine axiale Bohrung 8 im Steckerteil 2 vorgesehen.

Der Verlauf der zylindrisch gerollten Federdrahtmatte k ist in der Zeichnung am besten anhand der beiden in der Schnittebene liegenden Federdrahtabschnitte zu verfolgen. Die parallel dazu verlaufenden Federdrahtabschnitte sind innerhalb des Röhrchens und des Steckerteils 2 lediglich angedeutet. Die Federdrähte bzw. Federdrahtmatte k umfaßt einen zwischen dem Röhrchen 3 und der Manschette 7 angeordneten äußeren Endabschnitt 10, einen sich' radial nach außen vorwölbenden Kontaktabschnitt 11 auf der Außenseite des Röhrchens 3» einen um etwa 180 um die äußere Stirnseite des Röhrchens 3 herumgebogenen Verbindungsabschnitt 12, einen geraden Abschnitt I3» mit dem sich die Matte k durch das Röhrchen 3 erstreckt, und einen über das Röhrchen 3 in die Bohrung 8 des Steckerteils 2 hinausragenden inneren Endabschnitt Dieser innere Endabschnitt 1 ^f ist wie dargestellt im Bereich des Quetschabschnitts 5 durch Verformung am Steckerteil 2 fixiert. Dadurch ist gleichzeitig auch das Röhrchen 3 mit dem Steckerteil 2 verbunden. Der äußere Endabschnitt 10 der Federdrahtmatte k kann sich in begrenztem Maße in axialer Richtung innerhalb der Manschette 7 verlagern, so daß sich der Kontaktbereich 11 der Federdrahtmatte k beim Einschieben des Steckers 1 in eine zugehörige Steckbuchse elastisch nachgiebig radial einwärts verlagern kann.

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Fig. 2 zeigt schematisch und in anderem Maßstab den Verlauf des die Federdrahtmatte k bildenden Federdrahts vor dem Einrollen, Umbiegen und Verformen der Matte. Die ebene Hatte 4· gemäß Fig.2 besteht aus einer Reihe von parallel zueinander verlaufenden geraden Drahtabschnitten 15 sowie aus gekrümmten Verbindungsabschnitten i6, die jeweils 2 benachbarte gerade Abschnitte 15 miteinander verbinden. Dabei sind die Verbindungsabschnitte 16 abwechselnd an den Mattenenden vorgesehen, so daß der Federdraht etwa mäanderförmig verläuft. Wie dargestellt erstrecken sich die Verbindungsabschnitte 16 über einen Kreisbogen von 270 > wobei jeweils ein gerader Drahtabschnitt 15 tangential in den Verbindungsabschnitt 16 einläuft, während der andere benachbarte gerade Abschnitt 15 unter einem rechten Winkel aus dem kreisbogenförmigen Verbindungsabschnitt 16 abgewinkelt ist. Diese Ausbildung hat zur Folge, daß bei fest aneinander anliegenden Verbindungsabschnitten 16 die geraden Drahtabschnitte 15 jeweils an beiden Enden der Matte so abgestützt sind, daß sie parallel zueinander verlaufen. Es ist ersichtlich, daß der Übergangsbereich zwischen dem gekrümmten Verbindungsabschnitt 16 und dem anschlie ßenden abgewinkelten geraden Abschnitt 15 im Interesse einer ein facheren Biegung mehr oder weniger abgerundet sein kann, so daß eine scharfkantige Abwinkelung unter einem rechten Winkel entfallen kann. Von entscheidender Bedeutung ist nur, daß die geraden Federdrahtabschnitte I5 parallel und in im wesentlichen gleichem Abstand zueinander gehalten sind.

Zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Steckers 1 wird die zunächst flache Federdrahtmatte k* , die in Fig. 1 etwa die zweieinhalbfache Länge aufweist, quer zur Erstreckungsrichtung der geraden Drahtabschnitte 15 auf einen den Durchmesser des Röhrchens 3 unterschreitenden Durchmesser zusammengerollt und soweit durch das Röhrchen 3 geschoben, daß am einen (inneren) Ende des Röhrchens 3 ein der Länge des inneren Endabschnitts Ik entsprechender Mattenabschnitt vorschaut. Dann wird der über das andere (äußere) Ende des Röhrchens 3 weit vorragende Bereich der Matte

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um die äußere Stirnseite des Röhrchens 3 herum auf die Außenseite des Röhrchens 3 zurückgebogen und in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise mit einem sich radial nach außen vorwölbenden Kontaktbereich 11 und einem sich axial erstreckenden äußeren Endabschnitt 10 verformt. Dann wird das Röhrchen 3 mit der in der vorbeschriebenen Weise verformten Kontaktfederdrahtmatte 4 axial an die Anlagefläche 6 des Steckerteils: 2 angedrückt, wobei der äußere Endabschnitt 10 der Federdrahtmatte 4 von der Manschette 7 verdeckt wird und der innere Endabschnitt 14 der Matte in die Bohrung 8 des Steckerteils 2 eindringt. Durch radial einwärts gerichtete Verformung des Metalls im Quetschabschnitt 5 des Steckerteils 2 wird dann der Stecker 1 fertig gestellt.

Fig. 3 zeigt eine Steckbuchse 20 mit einer Bohrung oder Aufnahme— · höhlung 21 für einen nur teilweise dargestellten Stecker 22, der anders als der Stecker 1 gemäß Fig. 1 ohne Federdrähte bzw. Federdrahtmatte ausgeführt ist, tia bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 eine Federdrahtmatte 24 an der Buchse 20 fixiert ist. Auch diese Federdrahtmatte 24 ist aus einer zunächst flachen Matte 4¹ gemäß Fig. 2 gebildet, die nach ihrem zylindrischen Einrollen in die Buchse 20 eingeführt wurde, die ähnlich wie für das Röhrchen 3 bei der Ausführungsforir. gemäß Fig. 1 beschrieben ein Expandieren der gerollten Matte 4¹ mit ihrer Innenumfangsfläche verhindert. Um die dargestellte radial einwärts gerichtete Innenwölbung der Federdrahtmatte 24 zu erhalten, wird die Matte an ihren beiden Enden konisch nach außen gedrückt. Die Abmessungen können dabei so gewählt werden, daß sich die zunächst im Abstand zueinander verlaufenden geraden Federdrahtabschnitte 15 im mittleren, einwärts vorgewölbten Bereich zu einem Ring schließen.

Die Verformung und Fixierung der Federdrahtmatte 24 erfolgt mit Hilfe einer verformbaren Kupferhülse 25 in. Verbindung mit einer

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zugeordneten ringförmigen Biegeliaie^am Innenumfang der Buchse Nach dem vollständigen Aufschieben der Hülse 25 und ihrem Verformen ist sie fest mit der Buchse 20 verbunden und fixiert die

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Federdrahtmatte an ihrem äußeren Ende. Das innere Ende der Federdrahtmatte 2k wird mit Hilfe einer konischen Anlagefläche 27 am Innenumfang der Buchse 20 abgestützt und mit Hilfe einer nach dem Einbringen verformten Gegenhülse 28 mit Bewegungsspiel befestigt.

Die Gegenhülse 28 dient gleichzeitig dazu, am Boden der Aufnahmehöhlung 21, die sich mit einer engeren Bohrung 29 noch weiter in die Buchse 20 hinein erstreckt, einen Sicherungsring 30 zu befestigen, der auch in Fig. k dargestellt ist. Dieser Sicherungsring 30 umschließt in seinem unteren Teil eine scheibenförmige Rastnase 3I mit einer die Ringöffnung 32 begrenzenden Sehnenkante 33. Der Stecker 22 ist mit einem Kopf 35 versehen, der eine sich konisch zu einer Umfangsrille 37 erweiternde Fläche 3& aufweist.

In der dargestellten gssicherten Kontaktstellung zwischen der Buchse 20 und dem Stecker 22 ragt der Steckerkopf 35 durch die Öffnung 32 des Rings 30 in die Bohrung 29 der Buchse 20 vor. Dabei greift die Rastnase 31 in die Umfangsrille 37 des Steckers ein. Beim Einschieben des Steckers 22 trifft der Steckerkopf 35 mit der konischen Fläche 36 auf die Kante 33 der Rastnase 3I auf und gleitet über die Kante 33 hinweg, wobei sich der Stecker 22 etwas schräg stellt, was durch ein entsprechendes Nachgeben der Federdrahtmatte 2k ermöglicht wird. Die von der Federdrahtmatte 2^ ausgeübte Federkraft drückt dann nach vollständigem Einschieben des Steckers 22 diesen wieder in eine zentrische Lage, in welcher die Rastnase 3I wie dargestellt in die Umfangsrille 37 eingreift.

- Ansprüche -

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Claims

Patentanwalt Dr. jur. JOiAf^HIWUSANrDMAIS 8O14 Neubiberg, Rathauspiatz 18, Telefon Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung Mein Zeichen: 1531 .Anmeiderün): Georg KoIm1 Mühldorf/inn 2558003 Ansprüche

1. Elektrische Steckvorrichtung, bestehend aus zwei Steckteilen in Form einer Steckbuchse und eines in die Steckbuchse einführbaren Steckers, von denen das eine Steckteil mit um seine Achse verteilt angeordneten, in der Längsrichtung verlaufenden und sich radial zum anderen Steckteil vorwölbenden Kontaktfederdrähten versehen ist, die an ihren Enden durch gekrümmte Drahtabschnitte zu einer raäanderförmigen und im wesentlichen zylindrisch gerollcen Matte miteinander verbunden und durch Einklemmen am betreffenden Steckteil fixiert sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Federdrähte an einem als getrenntes Teil ausgeführten Röhrchen (3) abgestützt sind, das sich koaxial zur zylindrischen Federdrahtmatte (k) über deren Kontaktbereich (ii) erstreckt, und daß die verlängerte Federdrahtmatte (4) unter Umfassung des Röhrchens (3) an seinem Innenumfang und Außenumfang um die äußere Stirnseite des Röhrchens (3) herum zurückgebogen und über die innere Stirnseite des Röhrchens (3) hinausgeführt und mit diesem vorspringenden Abschnitt (i4) am Steckteil (2) festgeklemmt ist.

2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei cn net, daß die innere Stirnseite des Röhrchens (3) an einer Anlagefläche (6) des Steckteils (2) anliegt.

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3. Steckvorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzei ch net, daß die Verbxndungsabschnitte (i6) zwischen benachbarten Federdrähten ( 15") der Matte (h) über einen Bogen von mehr als ISO in der Mattenebene gekrümmt sind, wobei jeder Federdraht (15) an seinem einen Ende tangential in den Bogen einläuft und an seinem anderen Ende aus dem Bogen heraus nach außen abgewinkelt ist.

k. Steckvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzei ch net, daß die Verbindungsabschnitte (16) sich über einen Bogen von etwa 270 erstrecken.

5. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet , daß am einen Steckteil (20) eine Rastnase (3I) und am anderen Steckteil (22) eine umlaufende Umfangsrille (37) vorgesehen ist, in welche die Rastnase (31) in der Steckstellung einrastet.

6. Steckvorrichtung nach Anspruch 51 dadurch gekennzei ch — net, daß die Rastnase (31) an der die Kontaktfederdrähte (2U) aufweisenden Steckbuchse (20) im Bereich des inneren Endes der Aufnahmehöhlung (21) für den Stecker (22) vorgesehen ist, der an seinem äußeren Ende die Umfangsrille (37) aufweist.

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