DE4238157A1 - Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, mit einem Stiftstecker und einem Buchsenstecker, die jeweils ein einen Isolierkörper umschließendes Gehäuse aufweisen, wobei in jedem Gehäuse eine mehrere Kontaktelemente aufweisende Kontaktanordnung aufgenommen ist.

Derartige Steckverbinder sind bekannt. Bei diesen ist vorgesehen, daß die Kontaktelemente einer jeden Kontaktanordnung in einer oder mehreren parallelen Reihen angeordnet sind. Diese Symmetrie in der Anordnung der Kontaktelemente bezüglich einer in Steckrichtung verlaufenden Achse bringt aber in nachteiliger Art und Weise mit sich, daß der Stiftstecker und der Buchsenstecker in mehreren Positionen ineinander einsteckbar sind. Um dies zu vermeiden ist bei den bekannten Steckverbindern vorgesehen, daß jeder der beiden Stecker ein im wesentlichen trapezförmig geformtes Frontteil aufweist, welche jeweils nur in einer einzigen, definierten Orientierung von Stiftsteckern und Buchsenstecker ineinander einschiebbar sind. Eine derartige Konstruktion zur Verhinderung einer möglichen Positions-Vertauschung beim Steckvorgang besitzt jedoch den Nachteil, daß sie insbesondere nach längerem Gebrauch des Steckverbinders nicht mehr zuverlässig funktioniert: Durch bei der Herstellung der trapezförmigen Frontteile unvermeidliche Herstellungstoleranzen sowie durch die beim oftmaligen Ein- und Ausstecken auftretenden Verschleißerscheinigungen tritt ein Spiel zwischen den beiden Frontteilen auf, welches es dann ermöglicht, den Buchsenstecker und den Stiftstecker in einer gegenüber der ordnungsgemäßen Lage vertauschten Position ineinander zu stecken. Dies führt in nachteiliger Art und Weise dann zu einer Vertauschung einander zugeordneter Kontaktelemente von Stiftstecker und Buchsenstecker, welche zur Funktionsunfähigkeit sowie zu schweren Beschädigungen der durch den Steckverbinder verbundenen Geräte führen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß dessen Stiftstecker vertauschungssicher in den Buchsenstecker einsteckbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße dadurch gelöst, daß der Isolierkörper des Stiftsteckers ein erstes Positionierelement und der Isolierkörper des Buchsensteckers ein zweites Positionierelement aufweist, daß das erste Positionierelement komplementär zum zweiten Positionierelement geformt ist, und daß die Positionierelemente asymmetrisch zu einer in Steckrichtung verlaufenden Symmetrieachse der Kontaktanordnung ausgeführt sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder passen in vorteilhafter Art und Weise Stiftstecker und Buchsenstecker nur in einer einzigen Orientierung zusammen. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird daher in besonderer einfacher Art und Weise eine Lage-Vertauschung des Stiftsteckers und des Buchsensteckers beim Ineinanderstecken verhindert, so daß eine Vertauschung von Kontaktelementen, die zu einer Fehlfunktion der durch den erfindungsgemäßen Steckverbinder gekoppelten Geräte führt, ausgeschlossen ist. Die Ausbildung des Isolierkörper des Stiftsteckers mit einem ersten Positionierelement sowie die Ausbildung des Isolierkörpers des Buchsensteckers mit einem zum ersten Positionierelement komplementär geformten zweiten Positionierelement und eine asymmetrische Ausführung der Positionierelemente bezüglich einer in Steckrichtung verlaufenden Symmetrieachse aufweisenden bringt in vorteilhafter Art und Weise eine Vertauschungssicherheit der beiden Bestandteile des Steckverbinders mit sich.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die asymmetrische Ausführung des Stiftsteckers und des Buchsensteckers durch eine asymmetrische Formgebung der Positionierelemente der Isolierkörper realisiert ist. Durch diese Maßnahme wird in besonders vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß jeweils ein entsprechend asymmetrisch geformtes Positionierelement pro Stiftstecker und pro Buchsenstecker ausreichend ist, um eine Vertauschungssicherheit der beiden Stecker des erfindungsgemäßen Steckverbinders zu erreichen.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die asymmetrische Ausführung des erfindungsgemäßen Steckverbinders durch eine asymmetrische Anordnung der Positionierelemente realisiert ist. Durch die beiden eben genannten Möglichkeiten zur Erzeugung der erforderlichen Asymmetrie ist es besonders einfach möglich, die Ausführung der Positionierelemente dem jeweiligen Einsatzzweck anzupassen.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das erste und zweite Positionierelement jeweils aus asymmetrisch angeordneten Teilelementen besteht. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine redundante Auslegung erreicht, so daß gewährleistet ist, daß der Stiftstecker und der Buchsenstecker selbst dann nur in einer definierten Lage ineinander gesteckt werden können, wenn eines oder mehrere der Teilelemente in Folge von Abnutzungserscheinungen ihre Funktion verlieren.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Stiftstecker und der Buchsenstecker ein zu der in Einsteckrichtung verlaufenden Symmetrieachse asymmetrisch geformtes Frontteil aufweisen. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise eine doppelte Sicherung des erfindungsgemäßen Steckverbinders gegenüber einer Vertauschung seiner beiden Elemente erreicht.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a eine Vorderseite eines Stiftsteckers eines Ausführungsbeispiels;

Fig. 1b eine Vorderseite eines Buchsensteckers des Ausführungsbeispiels;

Fig. 2a einen Querschnitt durch den Stiftstecker entlang der Linie II-II der Fig. 1a;

Fig. 2b einen Querschnitt durch den Buchsenstecker entlang der Linie III-III der Fig. 1b;

Die Fig. 1a und 2a zeigen einen Stiftsteckers 11 eines Steckverbinders 10. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden in Fig. 1a Kontaktelemente des Stiftsteckers 11 weggelassen. Der Stiftstecker 11 besteht aus einem Metallgehäuse 12, welches sich aus einem im wesentlichen trapezförmigen Frontteil 13, einem rückwärtigen Teil 16 (s. Fig. 2a) und einer zwischen beiden Teilen 13, 16 angeordneten Befestigungsplatte 14 zusammensetzt. In der Befestigungsplatte 14 befinden sich zwei Bohrungen 15, die mit in den Figuren nicht gezeigten Befestigungsmitteln zur Sicherung des zusammengesetzten Steckverbinder zusammenwirken. Der rückwärtige Teil 16 des Stiftsteckers 11 umschließt einen Isolierkörper 18, der von einer je drei Bohrungen 19 für Kontaktelemente 21 Kontaktanordnung 20 des Steckverbinders 11 durchsetzt ist.

Der in den Fig. 1b und 2b gezeigte Buchsenstecker 31 besteht ebenfalls aus einem Metallgehäuse 32 mit einem im wesentlichen trapezförmigen Frontteil 33, einem rückwärtigen Teil 36 und einer zwischen diesen beiden Teilen 33, 36 angeordneten Befestigungsplatte 34 mit zwei Bohrungen 35. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in Fig. 1b ebenfalls die Kontaktelemente des Buchsensteckers 31 weggelassen. Der Frontteil 33 des Buchsensteckers 31 entspricht in seiner Form dem Frontteil 13 des Stiftsteckers 11 mit dem Unterschied, daß er etwas kleiner ist, so daß er in den Frontteil 13 des Stiftsteckers 11 eingesteckbar ist. Der Frontteil 33 und der rückwärtige Teil 36 umschließen einen Isolierkörper 38, der von drei Bohrungen 39 für Kontaktelemente 41 einer Kontaktanordnung 40 des Buchsensteckers 31 durchsetzt ist.

Wichtig ist nun, daß der Isolierkörper 18 des Stiftsteckers 11 ein als Vorsprung 25 ausgeführtes erstes Positionierelement aufweist, welches mit einem als Ausnehmung 45 ausgebildeten, komplementär geformten zweiten Positionierelement des Isolierkörpers 38 des Buchsensteckers 31 zusammenwirkt. Hierbei ist vorgesehen, daß der Vorsprung 25 des Frontteils 13 des Stiftsteckers 11 eine im wesentlichen trapezförmige Gestalt aufweist. Demgemäß weist die Ausnehmung 45 des Frontteils 33 des Buchsensteckers 31 ebenfalls eine im wesentlichen trapezförmige Ausgestaltung auf.

Die beschriebene trapezförmige Gestalt des Vorsprungs 25 und der Ausnehmung 45 sind nicht die einzig möglichen Ausbildungsformen des ersten und des zweiten Positionierelements. Vielmehr sind eine Reihe weiterer Ausgestaltungen möglich. Diese müssen lediglich asymmetrisch zu einer gemeinsamen und in Steckrichtung A verlaufenden Symmetrieachse S der beiden Kontaktanordnungen 20, 40 sein. Durch diese Asymmetrie der Positionierelemente 25, 45 wird die durch die Symmetrie der Kontaktanordnungen 20, 40 hervorgerufene Lage-Vertauschbarkeit der beiden Stecker 11, 31 eliminiert, so daß der Stiftstecker 11 nunmehr in einer einzigen, definierten Lage in den Buchsenstecker 31 einschiebbar ist.

Durch die im wesentlichen trapezförmigen Frontteile 13, 33 und den im wesentlichen trapezförmigen Vorsprung 25 des Stiftsteckers 11 und der komplementär hierzu geformten Ausnehmung 45 des Buchsensteckers 31 wird in vorteilhafter Art und Weise eine doppelte Sicherung gegenüber einer Lage-Vertauschung von Stiftstecker 11 und Buchsenstecker 31 erreicht.

Es ist jedoch in vorteilhafter Art und Weise auch möglich, das erste und das zweite Positionierelement 25 und 45 der beiden Stecker 11, 31 allein zur Vertauschungs-Verhinderung zu verwenden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, diese beiden Positionierelemente 25, 45 mit einer derartigen Asymmetrie zu versehen, daß trotz der Symmetrie der Kontaktanordnungen 20,40 der Stiftstecker 11 und der Buchsenstecker 31 aufgrund dieser Positionierelemente nur in einer einzigen, definierten Lage zusammensteckbar sind.

In die Bohrungen 19 des Isolierkörpers 18 ist die Kontaktanordnung 20 mit drei Kontaktelementen 21 eingesteckt. Jedes Kontaktelement 21 besteht aus einem vorderen Verbindungsteil 22, einem Mittelteil 23 und einem rückwärtigen Anschlußteil 24. Der vordere Verbindungsteil 22 ist entweder als Stift oder als Buchse ausgebildet und reicht ungefähr bis zu einer Vorderkante 13′ des Frontteils 13. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, erstreckt sich der im wesentlichen trapezförmige Vorsprung 25 von der den Isolierkörper 18 begrenzenden Befestigungsplatte 14 durch den Frontteil 13 hindurch bis zu dessen Vorderkante 13′. Der Mittelteil 23 ist vom Isolierkörper 18 gehalten. Die rückwärtigen Anschlußteile 24 ragen aus dem rückwärtigen Teil 16 des Stiftsteckers 11 heraus.

In den Bohrungen 39 des Isolierkörpers 38 ist die Kontaktanordnung 40 mit drei Kontaktelemente 41 eingesteckt, deren vordere Verbindungsteile 42 zu den vorderen Verbindungsteilen der Kontaktelemente 21 des Stiftsteckers 11 komplementär ausgeführt sind. Die vorderen Verbindungsteile 42 der Kontaktelemente 41 sowie deren Mittelteile 43 sind vom Isolierkörper 38 umgeben, der sich von einer Vorderkante 33′ des Frontteils 33 bis in den rückwärtigen Teil 36 des Buchsensteckers 31 erstreckt. Hiervon ist das mittlere Kontaktelement 41′ der Kontaktanordnung ausgenommen, dessen vorderes Verbindungsteil 42′ in die im wesentlichen trapezförmige Ausnehmung 45 des Isolierkörpers 38 hereinragt.

Abschließend ist anzuführen, daß die beschriebene Asymmetrie des ersten und des zweiten Positionierelements 25 und 45 nicht nur durch eine asymmetrische Formgebung dieser Elemente erreicht werden kann. Vielmehr ist es auch möglich diese Positionierelemente jeweils aus mindestens zwei Teilelementen zu bilden und die erforderliche Asymmetrie durch eine asymmetrische Anordnung dieser Teilelemente zu erreichen, welche ihrerseits entweder asymmetrisch oder sphärisch geformt sind.

Bezugszeichenliste

10 Steckverbinder
11 Stiftstecker
12 Metallgehäuse von 11
13 Frontteil von 11
14 Befestigungsplatte von 11
15 Bohrung von 14
16 rückwärtiger Teil von 11
17 Wandung von 11
18 Isolierkörper von 11
19 Bohrung von 18
20 Kontaktanordnung von 11
21 Kontaktelemente von 11
22 vorderer Verbindungsteil von 21
23 Mittelteil von 21
24 rückwärtiger Anschlußteil von 21
25 Vorsprung von 18
31 Buchsenstecker
32 Metallgehäuse von 31
33 Frontteil von 31
34 Befestigungsplatte von 31
35 Bohrung von 34
36 rückwärtiger Teil von 31
37 Wandung von 31
38 Isolierkörper von 31
39 Bohrung von 38
40 Kontaktanordnung von 31
41 Kontaktelemente von 31
42 vorderer Verbindungsteil von 41
43 Mittelteil von 41
44 rückwärtiger Anschlußteil von 41
45 Ausnehmung von 38

Claims (7)

1. Steckverbinder (10) mit einem Stiftstecker (11) und einem Buchsenstecker (31) die jeweils ein einen Isolierkörper (18; 38) umschließendes Gehäuse (12; 32) aufweisen, wobei in jedem Gehäuse eine mehrere Kontaktelemente (21; 41) aufweisende Kontaktanordnung (20; 40) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (18) des Stiftsteckers (11) ein erstes Positionierelement (25) und der Isolierkörper (38) des Buchsensteckers (31) ein zweites Positionierelement (45) aufweist, daß das erste Positionierelement (25) komplementär zum zweiten Positionierelement (45) geformt ist, und daß die Positionierelemente (25, 45) asymmetrisch zu einer in Steckrichtung (A) verlaufenden Symmetrieachse (S) der Kontaktanordnung (20; 40) ausgeführt sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrische Ausführung durch eine asymmetrische Formgebung der Positionierelemente (25, 45) realisiert sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrische Ausführung durch eine asymmetrische Anordnung der Positionierelemente (25, 45) realisiert ist.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (25) und das zweite Positionierelement (45) aus mehreren Teilelementen besteht.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Positionierelemente (25, 45) als Vorsprung (25) und das andere als Ausnehmung (45) ausgebildet ist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (25) und die Ausnehmung (45) im wesentlichen trapezförmig sind.

7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiftstecker (11) und der Buchsenstecker (31) ein in Bezug auf die Symmetrieachse (S) der Kontaktanordnungen (20, 40) asymmetrisch geformtes Frontteil (13, 23) aufweisen.