WO2010020571A1

WO2010020571A1 - Steckerbuchsenanordnung

Info

Publication number: WO2010020571A1
Application number: PCT/EP2009/060442
Authority: WO
Inventors: Jürgen Friedrich
Original assignee: Escha Bauelemente Gmbh
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2010-02-25
Also published as: EP2319137B1; US8177562B2; EP2319137A1; US20110143572A1; DE102008038589A1; DE102008038589B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckerbuchsenanordnung mit einem zumindest eine Steckerbuchse (3) bevorzugt mehrere Steckerbuchsen (3) tragenden Gehäuse, insbesondere Einbaugehäuse (2), wobei die Steckerbuchse (2) einen in einer Gehäuseöffnung (3) eingesetzten elektrisch leitenden Flansch (5) und einen darin steckenden Kontaktträger (6) mit einem oder mehreren elektrisch leitenden Kontakten (7) zur Verbindung mit Gegenkontakten eines zur Steckerbuchse (3) korrespondierenden Stecker aufweist. Um Hochspannungsentladungen vom Flansch wirksam abgeleitet abzuleiten, wird vorgeschlagen, einen im Gehäuse (2) angeordneten Leitkörper (8, 9), der einen Einleitabschnitt (11, 91) aufweist, der mit einem gehäuseinnenseitigen Abschnitt (12) des Flansches (5) elektrisch leitend verbunden ist und der einen Ableitabschnitt (13, 9") aufweist, der mit einem Ableiter (14) verbunden ist.

Description

Steckerbuchsenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Steckerbuchsenanordnung mit einem zumindest eine Steckerbuchse bevorzugt mehrere Steckerbuchsen tragenden Gehäuse, ins- besondere Einbaugehäuse, wobei die Steckerbuchse einen in einer Gehäuseöffnung eingesetzten elektrisch leitenden Flansch und einen darin steckenden Kontaktträger mit einem oder mehreren elektrisch leitenden Kontakten zur Verbindung mit Gegenkontakten eines zur Steckerbuchse korrespondierenden Stecker aufweist.

Eine derartige Anordnung ist bekannt aus der DE 10 2006 015 718 Al. Die Steckerbuchsenanordnung bildet ein Verteilersystem aus mit einem Gehäuse, welches eine Vielzahl von Steckerbuchsen trägt, in die korrespondierende Stecker eingesteckt werden können. Die mechanische Verriegelung des Steckers erfolgt an einem elektrisch leitenden Flansch in Form einer Hülse, der einen Kontaktträger umgibt, welcher die elektrisch leitenden Kontakte ausbildet. Der Flansch kann mit einem Schirm eines den Stecker tragenden Kabels verbunden sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen Hochspannungsentladungen vom Flansch wirksam abgeleitet werden können.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen darstellen, sondern auch eigenständige Lösungen.

Zunächst und im Wesentlichen ist vorgesehen, dass im Gehäuse ein Leitkörper angeordnet ist. Der Leitkörper besitzt einen Einleitabschnitt, der mit einem ge- häuseinnenseitigen Abschnitt des Flansches verbunden ist. Der Leitkörper besitzt darüber hinaus einen Ableitabschnitt, der mit einem ebenfalls im Gehäuse angeordneten Ableiter verbunden ist. Der Kontaktträger kann von der Gehäuseinnenseite in den Flansch eingesteckt sein. Er kann dort verklipst sein. Die Klipsverbindung des Kontaktträgers innerhalb des Flansches ist von eigenständiger Bedeutung. Des Weiteren kann der Kontaktträger einen Halteabschnitt aufweisen, der unter Zwischenlage des am gehäuseinnenseitigen Stirnabschnitt des Flansches anliegenden Einleitabschnitts des Leitkörpers den Stirnrand des Flansches zumindest teilweise übergreift. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Halteabschnitt des Kontaktträgers von einem Ringkragen ausgebildet. Der Leitkörper kann von einem Federblech ausgebildet sein. Das Federblech kann von einem Stanzbiegekörper ausgebildet sein mit einer oder mehrerer Stanzöffnungen, von deren Rändern radial einwärts gerichtete Federzungen abragen. Diese Federzungen können auf dem gehäuseinnenseitigen Stirnrand des Flansches anliegen. Die Federzungen können aus der Erstreckungsebene des Federblechs ausgebogen sein. Die Federvorspannung, mit der die Federzungen am Stirnrand des Flansches anliegen, kann vom Haltekragen des Kontaktträgers ausgeübt werden. Letzterer beaufschlagt den Randabschnitt der Stanzöffnung und presst somit die vorgebogenen Federzungen gegen den

Randabschnitt des Kontaktträgers. Es sind bevorzugt zwei oder mehrere derartiger Stanzöffnungen vorgesehen, so dass mit dem Kontaktträger benachbart angeordnete Flansche miteinander verbunden sind. Die Verbindung mit dem Ableiter erfolgt ebenfalls bevorzugt über Federzungen, die vom Rand einer weiteren Stanzöffnung abragen. Der Ableiter kann ein im Gehäuse steckender Zapfen sein. Der Zapfen kann ein Innengewinde aufweisen, in welches eine Verbindungsschraube eingeschraubt werden kann, mit der ein äußeres Aluminiumgehäuse mit dem aus Kunststoff bestehenden Einbaugehäuse verbunden sein, welches die Steckerbuchsen trägt. Der Zapfen kann von der Gehäusein- nenseite in einen hülsenförmigen Abschnitt des Gehäuses eingepresst sein. Dies erfolgt bevorzugt im Heatsert- Verfahren. Der Ableiter besitzt darüber hinaus einen Fortsatz, der mit einer Masse-Leiterbahn einer Platine lötverbunden ist. Auch der Flansch kann in einen hülsenförmigen Abschnitt des Gehäuses eingepresst sein. Auch hier wird das Heatsert- Verfahren verwendet. Ableiter bzw. Flansch bilden hierzu konische Einpressflächen aus. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ableiter von einem Draht, insbesondere einem Federdraht, ausgebildet ist. Dieser Federdraht formt eine Wendelgangschenkelfeder. Der Wendelgangabschnitt der Feder liegt in berührender Anlage und insbesondere in klemmender federkraftbeaufschlag- ten Anlage an einem zylindrischen Abschnitt des Ableiters. Die beiden vom Wendelgangabschnitt abragenden Federschenkel können Abwinklungen aufweisen. Die Enden der Federschenkel liegen in federnder Anlage an einem ge- häuseinnenseitigen Abschnitt des Flansches. Der Flansch besitzt hierzu eine Umfangsnut, in die die Federschenkel eingreifen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Aluminium- Außengehäuse 1 mit einem Kunststoffeinbaugehäuse 2, welches acht Steckplätze für Steckerbuchsen 3 besitzt,

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß Figur 1,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Figur 1,

Fig. 4 den vergrößerten Abschnitt IV in Figur 2,

Fig. 5 den vergrößerten Abschnitt V in Figur 3,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den in Figur 4 dargestellten Abschnitt,

Fig. 7 den als Federelement ausgebildeten Ableiter 8, Fig. 8 eine Darstellung gemäß Figur 4 eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem der Ableiter von einer Drahtfeder 9 ausgebildet ist und

Fig. 9 eine Darstellung gemäß Figur 5 des zweiten Ausführungsbeispiels.

In einem aus Aluminium bestehenden Gehäuse 1, welches eine Gehäuseöffnung aufweist, ist ein aus zwei Schalen bestehendes Kunststoffeinbaugehäuse 2 eingesetzt. Die obere Schale des Einbaugehäuses 2 trägt an insgesamt acht zur Verfügung stehenden Steckplätzen sechs Steckbuchsen 3, die durch die Öff- nung des Aluminiumgehäuses 1 hindurch ragen. Es sind insgesamt vier Befestigungszungen des Randes der Öffnung des Aluminiumgehäuses 1 vorgesehen, in denen Bohrungen 18 angeordnet sind, durch welche Schrauben 17 greifen, die im Innengewinde 14' eines Zapfens 14 eingeschraubt sind.

Der aus Metall bestehende Zapfen 14 besitzt einen konischen Abschnitt 28, der in einen hülsenförmigen Abschnitt 29 der oberen Gehäuseschale 2 eingepresst ist. Der Zapfen 14 ist dabei von der Gehäuseinnenseite unter Verwendung von Wärme in den hülsenförmigen Abschnitt 29 eingepresst. Das der Gewindeöffnung des Innengewinde 14' gegenüberliegenden Ende des Zapfens 14 bildet einen durchmesserverschmälerten Kontaktabschnitt 14" aus, der ein Lötauge 27 einer im Gehäuse 2 angeordneten Platine 16 durchgreift. Dort trägt die Platine eine Masse-Leiterbahn, mit der der Kontaktabschnitt 14" elektrisch leitend verlötet ist.

Die Steckerbuchse 3 besitzt einen hülsenförmigen Flansch 5. Dieser Flansch besitzt einen konischen Einpressabschnitt 30, der in eine konische Öffnung 4 des Gehäuses eingepresst ist. Die Gehäuseöffnung 4 ist dabei einem Hülsenabschnitt 31 zugeordnet. Auch hier erfolgt das Einpressen des Flansches 5 unter Verwendung von Wärme, aber von der Gehäuseaußenseite her. In die zur Gehäuseinnenseite weisende Öffnung der Höhlung des Flansches 5 ist ein Kontaktträger 6 eingesteckt. Es handelt sich dabei um ein Kunststoffteil, welches die elektrischen Kontakte 7 trägt, die mit Gegenkontakten eines Steckers in elektrische Leitverbindung treten, wenn in die Steckerbuchse 3 ein ent- sprechender Gegenstecker eingesteckt worden ist. Die Kontakte 7 sind mit der Platine 16 verbunden.

Ein rückwärtiger Abschnitt des Kontaktträgers 6 besitzt eine ringförmig umlaufend Stufe 21, der eine Auflaufschräge vorgeordnet ist. Der Flansch 5 besitzt ebenfalls eine ringförmige Rastschulter 20, der eine Auflauf schräge 20' vorgeordnet ist. Im eingebauten Zustand stützt sich die Raststufe 21 auf der Rastschulter 20 ab. Der Kontaktträger 6 wird in die gehäuseinnenseitige Öffnung des Flansches 5 eingesteckt. Dabei gleiten die beiden Auflaufschrägen aufeinander ab. Der aus Kunststoff bestehende Kontaktträger 6 kann sich im Bereich der Raststufe 21 elastisch verformen und bildet zusammen mit der Rastschulter 20 eine Klipsverbindung.

Eine Stufe des Kontaktträgers 6 stützt sich an einer radial einwärts gerichteten Stufe 22 des Flansches 5 ab. Zwischen der Stufe 22 befindet sich ein Dichtring 19, der in einer Ringkehle des Kontaktträgers 6 einliegt.

Bei dem in den Figuren 4 bis 7 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist ein Leitkörper 8 in Form eines Federblechs vorgesehen. Bei dem Federblech 8 handelt es sich um ein Stanzbiegeteil mit insgesamt drei Stanzöffnungen 24, 25. Die beiden einen großen Durchmesser aufweisenden, im Wesentlichen kreisrunden Stanzöffnung 24 bilden insgesamt acht vom Rand radial einwärts ragende Federzungenpaare 11 aus. Die Federzungenpaare 11 sind aus der Erstreckungs- ebene des Federbleches 8 jeweils nach oben und nach unten weg gebogen.

Die durchmesserkleinere Öffnung 25 besitzt vier Federzungen 13. Sämtliche Federzungen 11, 13 sind in gleichmäßiger Umfangsverteilung angeordnet. Das Federblech 8 wird vor der Klipsmontage der Kontaktträger 6 von der Gehäuseinnenseite her eingesetzt, wobei die Federzungen 11 auf dem Stirnrand 12 des Flansches 5 anliegend. Die kleine Stanzöffnung 25 wird über einen koni- sehen Kontaktabschnitt 26 des Zapfens 14 gestülpt.

Anschließend werden die Kontaktträger 6 zweier benachbarter Steckerbuchsen 3 in die jeweiligen Flansche 5 eingesteckt, bis die Raststufen 21 mit den Stufen 22 verrasten. Das rückwärtige Ende des Kontaktträgers 6 bildet einen ringför- migen Kragen 15 aus. Der Kragen 15 bildet einen Halteabschnitt aus, der im montierten Zustand auf dem Rand der Stanzöffnung 24 aufliegt. Bei der Zuordnung des Kontaktträgers 6 zum Flansch 5 werden die Federzungen 11 zufolge ihrer Ausbiegung vorgespannt. Sie liegen dann federvorgespannt auf dem gehäuseinnenseitigen Stirnrand 12 des Flansches 5 an und bildet jeweils eine flächige Leitverbindung zum Flansch 5. Die Federzungen 13 bilden ebenfalls eine flächige Leitverbindung zum konischen Abschnitt 26 des Zapfens 14. Die in die Gewindeöffnung 14' eingeschraubte Gewindeschraube 17 bildet mit ihrem Kopf eine elektrische Leitverbindung zum Gehäuse 1 und mit ihrem Kontaktabschnitt 14" eine elektrische Leitverbindung zur Platine 16. Zufolge dieser Ausgestaltung können Hochspannungsentladungen über den Flansch 5 sicher abgeleitet werden.

Bei dem in den Figuren 8 und 9 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird der Leitkörper von einer Drahtfeder 9 ausgebildet. Sie besteht aus einer Drahtwendel 9" und hiervon abragenden Schenkeln 9\

Während die Einleitabschnitte des Federblatts 8 von den Federzungen 11 ausgebildet werden, werden die Einleitabschnitte der Drahtfeder 9 von Schenkeln 9¹ ausgebildet. Die Schenkel 9¹ können Abwinklungen aufweisen, die in federn- de Anlage jeweils in einer Umfangsnut 23 des gehäuseinnenseitigen Flanschabschnitts 12 einliegen. Der wendelgangförmige Abschnitt 9" der Feder 9 um- schlingt einen zylindrischen oder konischen Abschnitt 26 des bereits bei der Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels erwähnten Zapfens 14 in berührender Anlage. Auch hierdurch ist eine Hochspannungsableitung vom Flansch 5 auf den Zapfen 14 bzw. das Gehäuse 1 oder die Platine 16 gewährleistet.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Steckerbuchsenanordnung mit einem zumindest eine Steckerbuchse (3) bevorzugt mehrere Steckerbuchsen (3) tragenden Gehäuse, insbesondere Einbaugehäuse (2), wobei die Steckerbuchse (2) einen in einer Gehäuseöffnung (3) eingesetzten elektrisch leitenden Flansch (5) und einen darin steckenden Kontaktträger (6) mit einem oder mehreren elektrisch leitenden Kontakten (7) zur Verbindung mit Gegenkontakten eines zur Steckerbuchse (3) korrespondierenden Stecker aufweist, gekennzeichnet durch einen im Gehäuse (2) angeordneten Leitkörper (8, 9), der einen Einleitabschnitt (11, 9¹) aufweist, der mit einem gehäuseinnenseitigen Abschnitt (12) des Flansches (5) elektrisch leitend verbunden ist und der einen Ableitabschnitt (13, 9") aufweist, der mit einem Ableiter (14) verbunden ist.

2. Steckerbuchsenanordnung nach Anspruch oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (6) von der Innenseite in den Flansch (5) eingesteckt ist und ein Halteabschnitt (15) des Kontaktträgers (5) unter Zwischenlage des am gehäuseinnenseitigen Stirnabschnitt (12) des Flansches (5) anliegenden Einleitabschnitt (11) des Leitkörpers (8) den Stirnrand (12) des Flansches (5) zumindest teilweise übergreift.

3. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleitabschnitt (11, 9¹) federvorgespannt am Endabschnitt (12) des Flansches (5) anliegt.

4. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (8, 9) ein Federzungen (11) aufweisendes Federblech (8) oder ein Federdraht (9) ist.

5. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Ableiter ein im Gehäuse (2) steckender elektrisch leitender Zapfen (14) insbesondere ein Kontaktzapfen und/ oder ein Innengewindezapfen ist.

6. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Federzungen (11) des vom Halteabschnitt (15) beaufschlagten Leitkörpers (8) federvorgespannt am gehäuseinnenseitigen Stirnrand (12) des Flansches anliegen.

7. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (11) in im Wesentlichen gleichmäßiger Umfangsvertei- lung vom Rand einer Stanzöffnung (24) abragen und mit Federspannung am Flansch anliegen.

8. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (15) ein ringförmiger Kragen des in den Flansch (5) eingeklipsten oder eingeschraubten Kontaktträgers (6) ist.

9. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (8) eine Mehrzahl, insbesondere zwei Flansche (5) elektrisch leitend miteinander verbindet.

10. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Ableiter (14) mit einem Kontaktfortsatz (14") mit einer Masse-

Leiterbahn einer Platine (16) verbunden, insbesondere verlötet ist.

11. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (11) eine Stanzöffnung (28) ausbildet mit einwärts gerichte- ten Federzungen (13) die mit Federspannung am Ableitkörper (14) anliegen.

12. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Ableitkörper (14) bzw. der Flansch (5) in Hülsenabschnitte (29 bzw.31) eines Kunststoffgehäuses (2) eingepresst sind.

13. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (9) von einer Wendelgangschenkelfeder ausgebildet ist, wobei der Wendelgang der Feder (9) in reibschlüssiger Anlage den von einem Zapfen gebildeten Ableiter (14) umgibt und die beiden, insbesondere Abwinklungen aufweisenden Schenkel (9¹) der Feder (9) in federnder Anlage in einer Umfangsnut (23) des gehäuseinnenseitigen Abschnitts des Flansches (5) einliegen.

14. Steckerbuchsenanordnung mit einem zumindest eine Steckerbuchse (3) bevorzugt mehrere Steckerbuchsen (3) tragenden Gehäuse, insbesondere Einbaugehäuse (2), wobei die Steckerbuchse (2) einen in einer Gehäuse- Öffnung (3) eingesetzten elektrisch leitenden Flansch (5) und einen darin steckenden Kontaktträger (6) mit einem oder mehreren elektrisch leitenden Kontakten (7) zur Verbindung mit Gegenkontakten eines zur Steckerbuchse (3) korrespondierenden Stecker aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Gehäuseinnenseite in den Flansch (5) eingesteckte Kon- taktträger (6) eine Raststufe (21) ausbildet, die im eingesteckten Zustand vor einer Rastschulter (20) des Flansches (5) liegt.

15. Steckerbuchsenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine der Rastschulter (20) bzw. der Raststufe (21) vorgeordnete Auflaufschräge (20¹).