EP1691454A2

EP1691454A2 - Elektrischer Steckverbinder mit Verriegelungsklammern

Info

Publication number: EP1691454A2
Application number: EP06100580A
Authority: EP
Inventors: Martin Drewes
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2005-02-11
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: EP1691454B1; EP1691454A3; ES2378386T3; CN1835295B; CN1835295A; ATE535967T1

Abstract

Elektrischer Steckverbinder (1) mit einem ersten Steckverbinderteil (2) und einem mittels einer Handhabe (3) daran verriegelbaren zweiten Steckverbinderteil (4), wobei die Handhabe (3) U-förmig gestaltet ist und zwei seitliche Verriegelungsklammen (8, 9) als Längsschenkel und einen die beiden Verriegelungsklammern (8, 9) verbindenden Grundschenkel (10) aufweist, wobei an dem ersten Steckverbinderteil (2) zwei Gelenkzapfen (12) ausgebildet sind, die zur Lagerung der Vcrricgclungsklammern (8, 9) dienen und wobei an dem zweiten Steckverbinderteil (4) korrespondierende Riegelzapfen (14) zum Verriegeln der Verriegelungsklammern (8, 9) ausgebildet sind, wobei die Verriegelungsklammern jeweils als Omegafedern ausgebildet mit zwei freien Schenkeln 15, 16 ausgebildet sind, die am Grundschenkel 10 ansetzen, wobei der eine der beiden freien Schenkel (15, 16) der Omegafeder eine Lagerausnehmung (17) aufweist, und wobei sich vom Endbereich des anderen freien Schenkel (16) her ein Sicherungszapfen (18) in der Richtung des Gelenkzapfens 12 und der Lagerausnehmung (17) des ersten freien Schenkels (15) erstreckt, der weitgehend parallel oder ganz parallel zum Grundschenkel (10) ausgebildet ist und der zum Sichern des Gehlenkzapfens (12) gegen ein Ausfallen dient.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Steckverbinder sind in verschiedensten Ausführungsformen bekannt.
So ist in der DE 102 09 686 A1 ein elektrischer Steckverbinder gezeigt und beschrieben, bei dem in jedem Schenkel einer U-förmigen Handhabe eine metallische Verriegelungsklammer einliegt, wobei jeder Schenkel eine entsprechend geformte Aufiiahme aufweist. Die Verriegelungsklammern sind somit integraler Bestandteil der Handhabe, während die Anpreßkräfte, mit denen das Gehäuseober- und - unterteil aneinander gedrückt sind, durch die Elastizitätskräfte einer zwischen den Gehäuseteilen angeordneten Gummidichtung erzeugt werden, denen gegenüber die Verriegelungsklammern ein Widerlager bilden. Ergänzend federn auch die Klemmen.
Des weiteren ist ein gattungsgemäßer elektrischer Steckverbinder aus der EP 0 731 534 A2 bekannt. Hier sind zur Aufnahme der Verriegelungsklammern in den sich gegenüber liegenden Schenkeln einer U-förmigen Handhabe aus Kunststoff Taschen vorgesehen, in denen jeweils eine Verriegelungsklammer einliegt, wobei die zugeordnete Tasche so bemessen ist, daß die zwei Schenkel der Verriegelungsklammer gegeneinander bewegbar sind. Die Schenkel der U-förmigen Handhabe sind so ausgebildet, daß sie zumindest einen Schenkel der jeweiligen Verriegelungsklammer vollständig überdecken und gemeinsam auf einem Lagerzapfen des Gehäuseunterteils schwenkbar gelagert sind.
Die Herstellung und Montage eines solchen Steckverbinders gestaltet sich jedoch recht aufwendig insbesondere dann, wenn neben dem ersten auch der zweite Schenkel der Verriegelungsklammer in dem zugeordneten Schenkel der Handhabe fixiert ist. Darüber hinaus muss die Handhabe entsprechend den einzusetzenden Verriegelungsklammem konfiguriert sein, so daß er für anders geformte Klammern, insbesondere auch anders dimensionierte, praktisch nicht verwendet werden kann.
Es ist daher auch bekannt, die Verriegelungsklammem mit der Handhabe einteilig aus Metall zu fertigen, wobei ein ergänzendes Kunststoffgriffteil vorgesehen sein kann. Eine derartige Lösung zeigt die weiter gattungsgemäße DE 101 20 846 A12. An dieser Lösung ist nachteilig, dass zwei relativ dünne Lagerarme des einen Lagerschenkels gemeinsam ein Drehlager für einen Verriegelungszapfen bilden, wobei der eine Lagerarm ergänzend federnd ausgebildet ist. Der eine Lagerarm benötigt als relativ filigranes Bauteil zwingend einen stabilisierenden Anschlag und ist auch nicht dazu in der Lage, allein die Lagerung am Zapfen sicherzustellen. Es ist daher notwendig, einen weiteren Lagerarm vorzusehen, der zur Lagerung beiträgt. Nachteilig ist auch, dass die Federkraft auf einen Federschenkel allein konzentriert wird, so dass dieser hoch belastet wird.
Vorteilhafter erscheint insofern die Lösung der DE 100 06 433 A1, in der die Lagerung durch einen einzigen Lagerarm erfolgt und ein Sicherungszapfen, der selbst keine Lagerfunktion übernimmt, den Zapfen in der Lagerausnehmung des stabileren Lagerarmes gegen Ausfallen sichert. Dieser Sicherungszapfen ist allerdings relativ ungünstig angeordnet und wird daher bei der Betätigung leicht beschädigt. Die Sicherungskräfte werden durch eine Gummidichtung in Kombination mit einer federnden Wirkung der Verriegelungsbügel erzeugt, die allerdings hinsichtlich der Federkraft relativ undefiniert ist. Zusätzlich ist die Lösung fertigungstechnisch (stanztechnisch) eher ungünstig.
Die Erfindung hat daher ausgehend von der gattungsgemäßen DE 100 06 433 A1 die Aufgabe, bei Übernahme der Lagerung des Verriegelungsbügels an einem einzigen Lagerarm mit Sicherungszapfen, wie sie aus der DE 100 06 433 bekannt ist, die dort gezeigte Handhabe derart weiterzubilden, dass eine erhöhte Stabilität und ein definiertes federndes Sichern der Steckverbindung durch die Verriegelungsklemmen selbst erreicht werden.
Diese Aufgabe wird durch einen elektrischen Steckverbinder gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Danach sind die Verriegelungsklammem jeweils als Omegafedern ausgebildet, der eine der beiden freien Schenkel der Omegafeder weist eine Lagerausnehmung auf und vom Endbereich des anderen freien Schenkels her erstreckt sich ein Sicherungszapfen in Richtung des Gelenkzapfens und der Lagerausnehmung des ersten freien Schenkels, der weitgehend parallel oder ganz parallel zum Grundschenkel ausgebildet ist und der zum Sichern des Gelenkzapfens gegen ein Ausfallen dient. Die Omegafedern sichern in Kombination mit einer Gummidichtung zwischen den Steckverbinderteilen eine definierte Federkraft zum Verriegeln der zwei Steckverbinderteile. Sowohl die Montage einfach durch Aufrasten der Handhabe auf die Schwenkzapfen als die Handhabung im Betrieb sind einfach und besonders kostengünstig. Die Sicherungszapfen sind jeweils auf einfache Weise gegen Beschädigungen geschützt, da sie separat zu den freien Schenkeln der Omegafedern ausgebildet sind und vorzugsweise innerhalb der Omegafeder oder an deren Rand liegen und diese quasi nach außen "verschließen". Die Sicherungszapfen sind nicht Teil des Drehgelenkes. Sie tragen nicht zur Verrieglung bei und nehmen dabei keine Kräfte auf. Die beiden freien Schenkel und der Sicherungszapfen werden jeweils lappenartig aus einer den Verriegelungshebel bildenden Platte herausgeschnitten. Die Herstellung ist damit zwar nach wie vor in diesem Bereich eher aufwendig, sie resultiert aber nach der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in einer besonders sicheren Funktionsweise.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a-c: drei aufeinanderfolgende Schritte beim Zusammenstecken und Verriegeln zweier Steckverbinderteile eines Steckverbinders;
Fig. 2a,b: weitere Schritte, insbesondere des Aufrastens des Verriegelungsbügels in einer Seitenansicht (aus einem Schnitt durch den Verriegelungszapfen); und
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungsbügels.

Fig. 1a-c zeigen jeweils einen elektrischen Steckverbinder 1 mit einem ersten Steckverbinderteil 2 und einem mittels einer Handhabe 3 daran verriegelbaren zweiten Steckverbinderteil 4. Die Steckverbinderteile weisen jeweils Gehäuse 5, 6 mit Durchführungen 7 für Kabel auf. In die Gehäuse 5, 6 können Steckerstifte und/oder Buchsen, Steckermodule und dgl. eingesetzt sein, um elektrische Verbindungen zwischen Leitern zu realisieren.
Die Darstellung der Fig. 1 ist nicht einschränkend zu verstehen. Im Gebrauch kann die Ausrichtung der beiden Steckverbinderteile beliebiger Art sein.
Die Handhabe 3 ist einstückig aus einem Metallblech gestanzt und geformt.
Sie weist (siehe Fig. 3) zwei seitliche Verriegelungsklammen 8, 9 als Längsschenkel auf und einen die beiden Verriegelungsklammem verbindenden Grundschenkel 10, an den sich einstückig ein abgewinkelter Griffabschnitt 11 anschließt.
Die Verriegelungsklammem sind omegaartig geformt bzw. als Omegafedern mit zwei freien Schenkeln 15, 16 und dem Grundschenkels als Teil der Omegafeder ausgebildet, wobei die freien Schenkel 15, 16 am Grundschenkel 10 ansetzen. An dem ersten Steckverbinderteil 2 sind zwei Gelenkzapfen 12 mit breiterem Kopfabschnitt 13 (Fig. 1, 2) ausgebildet, die zur Lagerung der Verriegelungsklammem 8, 9 an diesem Steckverbinderteil dienen.
Die eigentliche Verriegelung erfolgt an korrespondierenden Riegelzapfen 14 am korrespondiereden zweiten Steckverbinderteil 4.
Hierzu weist der eine der beiden freien Schenkel 15, 16 der Omegafeder eine Lagerausnehmung 17 auf (siehe auch Fig. 3). Vom anderen freien Schenkel 16 her erstreckt sich ein Sicherungszapfen 18 in Richtung des Gelenkzapfens 12 und der Lagerausnehmung 17, der allein zum Sichern des Gehlenkzapfens 12 gegen ein Ausfallen dient, der aber - wie aus Fig. 2 ersichtlich - beim Verriegeln keine Lagerfunktion übernimmt, da der Lagerzapfen 12 beim Verriegeln nur in der Lagerausnehmung 17 - die derart allein die Lagerung übernimmt - und nicht an dem Sicherungszapfen 18 anliegt. Die Verbreiterung 19 am freien Ende des Sicherungszapfens dient der leichteren Fertigung und zur Stabilisierung des Sicherungszapfens in sich, nicht aber der Übernahme einer Lagerfunktion.
Ergänzend schafft der Sicherungszapfen 18 blattfederartig auf einfachste Weise eine definierten Anlagebereich 20 für die Rastzapfen 14 am gegenüberliegenden Federschenkel 16. Er liegt dabei geschützt innerhalb der Omegafeder.
Zur Montage wird die Handhabe lediglich auf die Schwenkzapfen 18 aufgerastet (Fig. 2a).
Beim Verriegeln werden sodann zunächst nach Art der Fig. 1 die beiden Steckverbinderteile 2, 4 zusammengesteckt. Sodann wird die Handhabe 3 als Ganzes verschwenkt, wobei sich die beiden Omegafederartigen Verriegelungsklammem 8, 9 jeweils in sich als ganzes aufweiten. Da derart die Federwirkung über die gesamte Omegafeder hinweg - insbesondere im hinteren Grundschenkelbereich - gegeben ist, wird nicht wie beim Stand der Technik ein einzelner Federschenkel allein so stark belastetet, dass er einen sichernden Anschlag benötigt. Auch benötigt das Gelenk am Gelenkzapfen 12 nicht zwei Gelenkarme sondern nur einen einzigen stabförmigen Gelenkarm und eine Sicherungsfeder 18, die nur sichert, aber keine Lagerfunktion hat.
Sowohl die Montage einfach durch Aufrasten der Handhabe 3 auf die Gelenkzapfen 12 (Fig. 2a, 2b) als die Handhabung im Betrieb (Fig. 1a-c) sind einfach und besonders kostengünstig.

Bezugszeichenliste

Steckverbinder: 1
erstes Steckverbinderteil: 2
Handhabe: 3
zweites Steckverbinderteil: 4
Gehäuse: 5, 6
Durchführungen: 7
Verriegelungsklammen: 8, 9
Grundschenkel: 10
Griffabschnitt: 11
Gelenkzapfen: 12
Kopfabschnitt: 13
Riegelzapfen: 14
freie Schenkel: 15, 16
Lagerausnehmung: 17
Sicherungszapfen: 18
Verbreiterung: 19
Anlagebereich: 20

Claims

Elektrischer Steckverbinder (1)
a) mit einem ersten Steckverbinderteil (2) und einem mittels einer Handhabe (3) daran verriegelbaren zweiten Steckverbinderteil (4),

b) wobei die Handhabe (3) U-förmig gestaltet ist und zwei seitliche Verriegelungsklammen (8, 9) als Längsschenkel und einen die beiden Verriegelungsklammem (8, 9) verbindenden Grundschenkel (10) aufweist,

c) wobei an dem ersten Steckverbinderteil (2) zwei Gelenkzapfen (12) ausgebildet sind, die zur Lagerung der Verriegelungsklammern (8, 9) dienen und wobei an dem zweiten Steckverbinderteil (4) korrespondierende Riegelzapfen (14) zum Verriegeln der Verriegelungsklammern (8, 9) ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass

d) die Verriegelungsklammem jeweils als Omegafedern ausgebildet mit zwei freien Schenkeln 15, 16 ausgebildet sind, die am Grundschenkel 10 ansetzen, wobei der eine der beiden freien Schenkel (15, 16) der Omegafeder eine Lagerausnehmung (17) aufweist,

e) sich vom Endbereich des anderen freien Schenkel (16) her ein Sicherungszapfen (18) in der Richtung des Gelenkzapfens 12 und der Lagerausnehmung (17) des ersten freien Schenkels (15) erstreckt, der weitgehend parallel oder ganz parallel zum Grundschenkel (10) ausgebildet ist und der zum Sichern des Gehlenkzapfens (12) gegen ein Ausfallen dient.
Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungszapfen innerhalb der Omegafedern liegt oder diese nach außen abschließt.
Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende des Sicherungszapfens (18) eine Verbreiterung (19) ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Grundschenkel (10) der Handhabe (3) einstückig ein Griffabschnitt 11 anschließt.
Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem einen freien Schenkel (15) und dem Sicherungszapfen ein Anlagebereich (20) für die Rastzapfen (14) ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (3) aus einem Metallblech gefertigt und einstückig ausgebildet ist.