DE4123116C1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Steckverbinderanordnung aus.

Derartige, aus einem Steckkontaktteil und einem Gegen- Steckkontaktteil bestehende elektrische Steckverbinderanordnungen sind dafür vorgesehen, um äußerst sichere, nur mit erhöhtem Aufwand wieder lösbare elektrische Verbindungen zu schaffen.

Durch die GB 21 28 039 A ist eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende elektrische Steckverbinderanordnung bekanntgeworden. Bei dem für die Verbindung mit einem runden Gegen-Steckkontaktteil vorgesehenen elektrischen Steckkontaktteil weist der Kontaktbereich vier Kontaktzungen auf. Über Ausnehmungen in den Kontaktzungen ist das aus Formgedächtnismaterial hergestellte Betätigungsglied unverlierbar am Kontaktbereich des elektrischen Steckkontaktteiles gehalten. In seiner zweiten Funktionsstellung erzeugt das Betätigungsglied eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem elektrischen Steckkontaktteil und dem Gegen-Steckkontaktteil. Bei einem solchermaßen ausgebildeten Steckkontaktteil kann es aber dazu kommen, daß sich beim Betätigungsglied maßliche Veränderungen einstellen, weil es bei der Lagerung oder beim Transport der Steckkontaktteile zu Temperaturveränderungen gekommen ist, die zur Einleitung des Betätigungsprozesses des Betätigungsgliedes geführt haben. Der Kontaktbereich des Steckkontaktteiles wird also nicht mehr mit Übermaß vom Betätigungsglied umschlossen, vielmehr übt das Betätigungsglied schon eine gewisse Kraft auf den Kontaktbereich aus, so daß ein Aufschieben des Steckkontaktteiles auf das Gegen-Steckkontaktteil nur noch mit erhöhtem Kraftaufwand möglich oder aber gänzlich unmöglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbinderanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der zur Sicherstellung der leichten Steckbarkeit von Steckkontaktteil und Gegen-Steckkontaktteil eine über ein bestimmtes Maß hinausgehende, durch das Betätigungsglied hervorgerufene maßliche Veränderung des Kontaktbereiches selbst dann wirkungsvoll verhindert ist, wenn ungewollt durch eine bestimmte z. B. bei der Lagerung oder dem Transport der Steckkontaktteile auftretende Temperaturveränderung der Betätigungsprozeß des Betätigungsgliedes eingeleitet wurde.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Eine solche Ausführungsform ist deshalb besonders vorteilhaft, weil durch das Betätigungsglied nicht nur sehr hohe Kontaktkräfte und somit eine elektrisch sichere Verbindung zwischen dem elektrischen Steckkontaktteil und dessen zugeordneten Gegen-Steckkontaktteil erzeugt wird, sondern weil das Zusammenführen von Steckkontaktteil und Gegen- Steckkontaktteil in der ersten Funktionsstellung des Betätigungsgliedes sehr komfortabel ohne nennenswerten Kraftaufwand erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine elektrische Steckverbinderanordnung in der Seitenansicht im Teilschnitt

Fig. 2 die elektrische Steckverbinderanordnung nach Fig. 1 in der Draufsicht

Fig. 3 die elektrische Steckverbinderanordnung nach Fig. 1 und 2 in verschiedenen Funktionszuständen.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht eine solche Steckverbinderanordnung im wesentlichen aus einem insbesondere durch Stanzen und Biegen hergestellten elektrischen Steckkontaktteil 1, das mit einem für den Anschluß einer elektrischen Leitung vorgesehenen Anschlußbereich 2 und einem sich daran anschließenden, für die Kontaktierung mit einem Gegen-Steckkontaktteil 3 vorgesehenen Kontaktbereich 4 sowie einem separaten, aus Formgedächtnismaterial hergestellten, als geschlossener Ring ausgebildeten Betätigungsglied 5 versehen ist.

Wie aus den Figuren hervorgeht, weist der Kontaktbereich 4 des elektrischen Steckkontaktteiles 1 einen aus zwei Abschnitten bestehenden kreisringartig zusammengesetzten runden Querschnitt auf und ist zur Kontaktierung des einen runden Querschnitt aufweisenden Kontaktbereiches des Gegen-Steckkontaktteiles 3 vorgesehen. Das elektrische Steckkontaktteil 1 setzt sich aus einem in Bezug auf das Gegen-Steckkontaktteil 3 in radialer Richtung erstreckenden, für den Anschluß einer elektrischen Leitung vorgesehenen Anschlußbereich 2 und einem sich in axialer Richtung von der Basis des Anschlußbereiches 2 weg erstreckenden Kontaktbereich 4 zusammen. Der Kontaktbereich 4 besteht dabei im wesentlichen aus zwei langgestreckten Kontaktzungen 6, die der runden Kontur des Gegen- Steckkontaktteiles 3 angepaßt und durch das Ausstanzen von im wesentlichen rechteckförmigen Aussparungen 7 gebildet sind. Ausgehend vom freien Ende des Kontaktbereiches 4 sind die Aussparungen 7 in einem ersten Bereich so bemessen, daß für jede Kontaktzunge 6 nur eine Breite verbleibt, die zumindest kleiner als der Durchmesser des Gegen-Steckkontaktteiles 3 ist. An den ersten Bereich schließt sich ein weiterer Bereich an, dessen Aussparungen 7 so bemessen sind, daß für jede Kontaktzunge 6 eine Breite verbleibt, die wesentlich größer als der Durchmesser des Gegen-Steckkontaktteiles 3 ist. Die Stirnseiten der Verbreiterungen der beiden Kontaktzungen 6 dienen dem Betätigungsglied 5 als Anschläge 8, wodurch die räumliche Anordnung des Betätigungsgliedes 5 definiert ist. Jede der beiden Kontaktzungen 6 weist eine angeformte, nach außen gerichtete Haltenase 9 auf. Zwischen den Haltenasen 9 und den Anschlägen 8 wird das Betätigungsglied 5 unverlierbar am Kontaktbereich 4 gehalten. Die Kontaktzungen 6 sind dabei so ausgestaltet, daß das Betätigungsglied 5 in der Nähe des freien Endes des Kontaktbereiches 4 angeordnet ist. Jede der beiden Schmalseiten des oval geformten Betätigungsgliedes 5 liegt an einer der beiden gegenüberliegend angeordneten Kontaktzungen 6 an. Im Gegen-Steckkontaktteil 3 ist eine als umlaufende Nut ausgebildete Ausnehmung 10 vorhanden. Das oval geformte Betätigungsglied 5 greift mit seinen beiden Breitseiten partiell in die Ausnehmung 10 ein. An das freie Ende einer jeder der beiden Kontaktzungen 6 ist ein Sperrelement 11 einstückig angeformt. Die Sperrelemente 11 sind fingerartig ausgebildet und kommen in ihrer Sperrposition mit ihren freien Enden direkt aneinander zur Anlage.

Zur Herstellung einer solchen elektrischen Steckverbinderanordnung wird zunächst das aus Formgedächtnismaterial hergestellte, als ovaler geschlossener Ring ausgebildete Betätigungsglied 5 durch einen Reckvorgang maßlich verändert. Vom freien Ende des Kontaktbereiches 4 her wird das gereckte Betätigungsglied 5 auf den Kontaktbereich 4 des elektrischen Steckkontaktteiles 1 aufgeschoben. Die Sperrelemente 11 sind dabei wie aus Fig. 3 hervorgeht, zunächst so ausgestellt, daß sie dem Betätigungsglied 5 als Montagehilfe dienen. Das Betätigungsglied 5 muß zunächst über die Haltenasen 9 hinweggedrückt werden, wobei die beiden Kontaktzungen 6 zusammengedrückt werden. Kommt das Betätigungsglied 5 dann zur Anlage an die Anschläge 8, federn die beiden Kontaktzungen 6 mit ihren Haltenasen 9 zurück. Jetzt werden die Sperrelemente 11 so gebogen und ausgerichtet, daß ihre freien Enden direkt aneinander zur Anlage kommen, so daß die Sperrelemente 11 ihre Sperrposition einnehmen, so daß das Betätigungsglied 5 zwischen den Anschlägen 8 und den Haltenasen 9 unverlierbar am Kontaktbereich 4 gehalten ist. In dieser ersten Funktionsstellung wird der Kontaktbereich 4 vom Betätigungsglied 5 mit Übermaß umgriffen, so daß normalerweise keine Betätigungskräfte auf die beiden Kontaktzungen 6 einwirken. Sollte es jedoch z. B. bei der Lagerung oder dem Transport der Steckkontaktteile dazu kommen, daß übermäßige Temperaturen z. B. von über 75°C auftreten, so führt das dazu, daß der Betätigungsprozeß zur Rückstellung (Schrumpfen) des Betätigungsgliedes 5 eingeleitet wird. Die mit ihren freien Enden direkt aneinander liegenden Sperrelemente 11 verhindern nun eine der Temperatur entsprechende Verformung des Betätigungsgliedes 5 und damit gleichzeitig eine entsprechende Veränderung des Kontaktbereiches 4. Die Sperrelemente 11 sind dabei derart an die Kontaktzungen 6 angeformt, daß insbesondere ein Schrumpfen der Längsseiten des oval ausgebildeten Betätigungsgliedes 5 wirkungsvoll verhindert wird.

Derart ausgestaltet kann das elektrische Steckkontaktteil 1 dem Gegen-Steckkontaktteil 3 zwecks Kontaktierung selbst dann problemlos zugeordnet werden, wenn der Betätigungsprozeß zur Rückstellung des Betätigungsgliedes 5 durch entsprechende Temperatur bereits eingeleitet wurde. Das elektrische Steckkontaktteil 1 wird zur einwandfreien Kontaktierung von seiner Basis her so weit auf das Gegen-Steckkontaktteil 3 aufgeschoben, bis es mit der Unterseite der Sperrelemente 11 am freien Ende des Gegen-Steckkontaktteiles 3 zur Anlage kommt. Durch die den beiden Kontaktzungen 6 zueigenen Federkräfte und durch den an die Basis angeformten Rastschenkel 12 wird das elektrische Steckkontaktteil 1 positionsgenau auf dem Gegen- Steckkontaktteil 3 festgehalten. Der Rastschenkel 12 kommt dabei in einer entsprechenden Ausnehmung des Gegen- Steckkontaktteiles 3 zu liegen.

Nun wird die Sperrposition der Sperrelemente 11 aufgehoben, indem durch ein Verbiegen zumindest eines Sperrelementes 11 deren freien Enden fehlausgerichtet werden. Sollte der Betätigungsprozeß des Betätigungsgliedes 5 wie bereits erwähnt schon eingeleitet worden sein, so werden die im Betätigungsglied 5 vorhandenen, auf den Kontaktbereich 4 einwirkenden Kräfte durch die Fehlausrichtung der Sperrelemente 11 frei, um nun als Kontaktkrafte die Kontaktzungen 6 auf das Gegen-Steckkontaktteil 3 zu pressen. Durch eine Wärmequelle wird zum Abschluß das Betätigungsglied 5 jedoch auf jeden Fall weit über den Temperaturbereich von 75°C hinaus erhitzt, wodurch die Fortsetzung des Betätigungsprozesses zur Rückstellung des aus Formgedächtnismaterial hergestellten Betätigungsgliedes 5 erfolgt. Durch die Rückstellung wird das als ovaler Ring ausgebildete Betätigungsglied 5 einerseits mit seinen beiden Schmalseiten mit hoher Kraft gegen die Kontaktzungen 6 gedrückt, so daß diese mit hoher Kraft zur Anlage an das Gegen-Steckkontaktteil 3 kommen. Andererseits greift das Betätigungsglied 5 gleichzeitig mit seinen beiden Längsseiten in die als umlaufende Nut ausgebildete Ausnehmung 10 des Gegen-Steckkontaktteiles 3 partiell ein. Zwischen dem elektrischen Steckkontaktteil 1 und dem Gegen-Steckkontaktteil 3 ist somit eine kraft- und formschlüssige Verbindung hergestellt.

Selbstverständlich kann die beispielsweise für eine aus zwei Teilen (Steckkontaktteil und Gegen-Steckkontaktteil) bestehende Steckverbinderanordnung beschriebene Befestigungstechnik auch auf andere Bereiche der Technik übertragen werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So kann z. B. die vorbeschriebene Befestigungstechnik auch bei Nabe- Wellenverbindungen Anwendung finden.

Claims (14)

1. Elektrische Steckverbinderanordnung, bestehend aus einem elektrischen Steckkontaktteil und einem elektrischen Gegen- Steckkontaktteil, wobei das elektrische Steckkontaktteil mit einem für den Anschluß einer elektrischen Leitung vorgesehenen Anschlußbereich und einem für die Verbindung mit dem Gegen- Steckkontaktteil vorgesehenen Kontaktbereich versehen ist, der mehrere federnd auslenkbare Kontaktzungen und ein separates, dem Kontaktbereich zugeordnetes, aus einem einen Formgedächtniseffekt aufweisenden Material hergestelltes Betätigungsglied aufweist, wobei das Betätigungsglied den Kontaktbereich in seiner ersten Funktionsstellung mit Übermaß zumindest partiell umgreift und in seiner zweiten Funktionsstellung zumindest partiell so umgreift, daß die Kontaktzungen mit hoher Kraft an dem zugeordneten Gegen- Steckkontaktteil zur Anlage kommen, dadurch gekennzeichnet, daß dem an dem Steckkontaktteil (1) vorhandenen Betätigungsglied (5) zumindest ein Sperrelement (11) in einer einerseits den von der ersten Funktionsstellung ausgehenden, seinen Abschluß normalerweise in der zweiten Funktionsstellung findenden Betätigungsprozeß des Betätigungsgliedes (5) behindernden und andererseits freigebenden Art und Weise zugeordnet ist.

2. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Sperrelement (11) derart auf das Betätigungsglied (5) ausgerichtet am Kontaktbereich (4) vorhanden ist, daß der Betätigungsprozeß des Betätigungsgliedes (5) in einer bestimmten Richtung behindert ist.

3. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Sperrelement (11) durch Formschluß in seiner Sperrposition gehalten ist.

4. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Sperrelement (11) durch Kraftschluß in seiner Sperrposition gehalten ist.

5. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Sperrelement (11) durch Stoffschluß in seiner Sperrposition gehalten ist.

6. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (5) in der Nähe des freien Endes des Kontaktbereiches (4) unverlierbar an demselben gehalten ist und daß das zumindest eine Sperrelement (11) an das freie Ende des Kontaktbereiches (4) angeformt ist.

7. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbereich (4) des Steckkontaktteiles (1) zwei Kontaktzungen (6) aufweist und daß am freien Ende einer jeden Kontaktzunge (6) ein als Finger ausgebildetes Sperrelement (11) angeformt ist, deren freie Enden in der Sperrposition direkt aneinander zur Anlage kommen und durch eine Fehlausrichtung der freien Enden der Sperrelemente (11) die Sperrposition aufgehoben ist.

8. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Sperrelement (11) als Positionsanschlag für das Gegen- Steckkontaktteil (3) ausgebildet ist.

9. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das am Kontaktbereich (4) unverlierbar gehaltene Betätigungsglied (5) die Form eines geschlossenen Ringes aufweist.

10. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das am Kontaktbereich (4) unverlierbar gehaltene Betätigungsglied (5) im wesentlichen oval ausgebildet ist.

11. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zumindest einen Sperrelement (11) versehene Kontaktbereich (4) zur Aufnahme eines einen runden Querschnitt aufweisenden Gegen- Steckkontaktteiles (3) vorgesehen ist.

12. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zumindest einen Sperrelement (11) versehene Kontaktbereich (4) zur Aufnahme eines einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisenden Gegen-Steckkontaktteiles (3) vorgesehen ist.

13. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zumindest einen Sperrelement (11) versehene Kontaktbereich (4) zur Aufnahme eines einen quadratischen Querschnitt aufweisenden Gegen-Steckkontaktteiles (3) vorgesehen ist.

14. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Gegen- Steckkontaktteil (3) zumindest partiell eine Ausnehmung (10) vorhanden ist und daß die Kontaktzungen (6) des Kontaktbereiches (4) und das Betätigungsglied (5) derart ausgebildet und einander so zugeordnet sind, daß das Betätigungsglied (5) während seiner zweiten Funktionsstellung partiell in die Ausnehmung (10) eingreift.