Elektrischer Stecker mit einer mechanischen Verriegelung mit Hilfe einer Rastfeder

Abstract

 Um den Widerstand gegen eine unbeabsichtigte Entriegelung einer insbesondere kippbaren Rastfeder (17) erheblich zu erhöhen, ist am Gehäuse (2) des Steckers (1) eine Anschlagfläche (29) abgeordnet, an der sich die Rastfeder (17) mit einem Rastfuß (22) in der Verriegelungsstellung abstützt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stecker, wie er im einzelnen z. B. aus der DE 39 16 863 A1 bekannt ist. Dort dient ein gabelförmiges Federblech als Rastfeder. Die mittlere Zinke der Gabel ist an ihrem Rastarm mit einem Durchbruch versehen, Figur 3. Der Durchbruch weist einen Anschlaglappen auf, der mit einer Rastschulter eines Gegensteckers oder Gerätes zusammenwirken kann, vergleiche Figur 1. Über einen Handhabungsabschnitt kann die Rastfeder aus einer Verriegelungsstellung in eine Lösestellung geschwenkt oder gekippt werden.

[0002] Aus der EP 0 351 083 A2 ist ein Stecker ähnlicher Art bekannt. Dort dienen zwei kippbare Blattfedern zur Verriegelung. Ein Ende einer Blattfeder bildet einen hakenförmigen Rastfuß, der mit entsprechenden Rastmitteln am Gegenstecker zusammenwirken kann, vergleiche Figur 6.

[0003] Ähnliche kippbare Rastfedern, jedoch aus Federdraht, sind aus der DE 35 31 925 C2 bekannt.

[0004] Die bekannten Ausbildungen widerstehen auf die Steckverbinder einwirkenden Trenn- oder Zugkräfte nur so lange, bis der frei nach außen bewegliche Verriegelungsabschnitt am Ende der Rastfeder doch aus seiner Verriegelungsstellung nach außen herausgedrückt wird, wodurch die Rastnocke oder dergleichen am Gegenstecker oder Gerät freigegeben wird.

[0005] Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, einen elektrischen Stecker der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem äußeren Trennkräften ein sehr hoher Widerstand gegen eine Entriegelung entgegengesetzt wird.

[0006] Hierzu sieht die Erfindung vor, daß am Gehäuse eine Anschlagfläche angeordnet ist, an der sich die Rastfeder mit einem Rastfuß in der Verriegelungsstellung, etwa in Richtung auf den Gegenstecker oder dergleichen, abstützt. Dadurch ist sichergestellt, daß beim Einwirken von axialen Trennkräften, welche die elektrische Steckverbindung lösen wollen, der Rastfuß der Rastfeder nicht nach außen in die Lösestellung gedrückt werden kann. Folglich können außerordentlich hohe Trennkräfte auf die mechanische Verriegelung des Steckers einwirken, ohne daß die Rastfeder ihre Funktionstüchtigkeit verliert.

[0007] Die Erfindung ist sowohl bei Rastfedern aus Federblech, als auch aus Federdraht anwendbar. Letztendlich kommt es darauf an, daß dem nach außen verschiebbaren oder verschwenkbaren Rastfuß der Rastfeder eine Anschlagfläche am Gehäuse des Steckers zugeordnet ist, die den Rastfuß daran hindert, sich unter der axialen Lösekraft nach außen zu bewegen und dadurch die Verrastung zu lösen.

[0008] Die Anordnung und der Verlauf der Anschlagfläche ist abhängig von der Anordnung und Form der Rastfeder. Die Anschlagfläche wird in der Regel etwa senkrecht zur Steckrichtung verlaufen. Je nachdem wie die entsprechende Rastfläche oder Rastnocke oder dergleichen am Gegenstecker oder Gerät ausgebildet ist, kann die Anschlagfläche auch von dieser Richtung abweichen und z. B. bis etwa 45° zur Steckrichtung verlaufen.

[0009] Rastfläche und Anschlagfläche sollten mindestens nahezu parallel verlaufen, um eine optimale Wirkung zu erzielen. Abweichungen von ca. 15° scheinen tolerierbar zu sein.

[0010] Als vorteilhaft hat sich für die Rast- und Lösefunktion erwiesen, wenn der Rastarm Z-förmig ausgebildet ist und als C-förmig nach unten zum Stecker hin gebogener Rastfuß endet.

[0011] Der Rastfuß ist gut gleitfähig zu führen und sorgt für eine gute Anlage am Gegenstecker oder dergleichen, wenn er als 180° umgebogener Haken endet und somit einen großen Radius bildet.

[0012] Wenn der Stecker, wie aus Blech schon bekannt, dreizinkig ausgebildet ist, die äußeren Zinken als Haltearme am Gehäuse gelagert sind und die mittlere Zinke als Rastarm dient, ist es vorteilhaft, wenn die Haltearme und der Rastarm unterschiedlich abgewinkelt sind und der Winkel der Haltearme größer ist als der Winkel des Rastarms. Damit ist ein längerer Hebelarm an den Rastarmen erzielbar, und die Federeigenschaften werden optimiert. Zum gleichen Zweck können die Arme so gebogen sein, daß sich in der Seitenansicht eine der Zahl Acht ähnliche Form ergibt.

[0013] Die Halterung der Rastfeder kann vorzugsweise so erfolgen, daß die Haltearme als zurückgebogene Widerhaken enden, die in Taschen des Gehäuses mit Spiel gelagert sind.

[0014] Die Rastfeder kann gut gekippt werden, wenn der Rücken, von dem aus die Haltearme und der Rastarm ausgehen, zum Gehäuse zu abgebogen sind, so daß ein Radius gebildet ist. Die Feder kann dann entweder von Hand oder mit Hilfe einer Taste oder dergleichen betätigt werden, vergleiche DE 31 23 825 A1.

[0015] Die Rastfeder kann aus rostfreiem Federblech gestanzt oder aus Federdraht sein. Insbesondere der Grundgedanke der Erfindung ist jedoch bei Rastfedern aus beliebigem Halbzeug realisierbar.

[0016] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im nachfolgenden näher beschrieben wird.

Figur 1

zeigt einen zweipoligen elektrischen Stecker mit zwei Rastfedern im mittigen Schnitt, ohne elektrische Kontaktteile und daran befestigten Leitungen, mit einer oberen, geschlossenen Kappe und einer unteren, geöffneten Kappe, mit angedeuteter Verriegelung mit einem Gegenstecker.

Figur 2

zeigt den Stecker nach Figur 1 von rechts.

Figur 3

zeigt den Stecker nach Figur 1 von links.

Figur 4

zeigt den Stecker nach Figur 1 während des Einführens oder Lösens eines Gegensteckers.

Figur 5

zeigt den Stecker nach Figur 1 mit Schnitt durch den Bereich der Befestigung der Rastfeder, während des Einführens oder Lösens eines Gegensteckers.

Figur 6

zeigt die Rastfeder in der Draufsicht.

Figur 7

zeigt die Rastfeder nach Figur 6 in der Seitenansicht.

Figur 8

zeigt die Rastfeder nach Figur 6 im mittigen Schnitt.

[0017] Figur 1 zeigt einen elektrischen Stecker 1 mit einem Gehäuse 2 aus Kunststoff mit zwei Kontakt- und Leitungskammern 3, die zur Aufnahme von nicht dargestellten, gegebenenfalls abgedichteten Kontaktteilen, wie z. B. Buchsen, dienen. An der Stirnseite 4 ist in einem Ringraum 5 eine gummielastische Dichtung 6 eingelegt, und an der Oberseite 7 bzw. Unterseite 8 sind über ein Filmscharnier 9 zwei Kappen 10 angeformt.

[0018] Die Kappen 10 weisen vier Wände auf. Die hintere Wand 11 geht in die obere Wand 12 über, die über das Filmscharnier 9 stirnseitig mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Gleichzeitig schließen sich zwei Seitenwände 13 an, in denen nahe der Mitte Langlöcher 14 eingebracht sind. Außen ist im Bereich zwischen den Wänden 11 und 12 eine Querriffelung R angebracht.

[0019] An den Gehäuseseiten 15 befinden sich Zapfen 16, die bei heruntergeschwenkter Kappe 10 in die Langlöcher 14 eingreifen können und somit kulissenartige Führungen bilden. Zum erleichterten Verschwenken der Kappen 10 über die Zapfen 16 sind die Stirnflächen der Zapfen 16 mit Abschrägungen 16a versehen, die in Richtung der Kappen 10 verlaufen. Das Langloch 14 liegt etwa parallel zum Filmscharnier 9, so daß die Kappen 10 mit einem bestimmten Weg aus einer Ausgangsstellung in Richtung auf die Seiten 7 bzw. 8 des Gehäuses 2 hin drückbar, d. h. um das federnde Filmscharnier verschwenkbar, sind.

[0020] Unter den Kappen 10 sind identische Rastfedern 17 gelagert. Die Rastfeder 17 ist im Prinzip als dreizinkige symmetrische Gabel aus Blech, insbesondere aus rostfreiem Federstahl, geformt, vergleiche Figuren 6 bis 8.

[0021] Ausgehend von einem mit dem Radius R1 gewölbten Rücken 18 erstrecken sich zwei relativ schmale äußere Haltearme 19 unter einen Winkel Alpha = 120° mit einem Radius R2 und enden mit einem über einen Radius R3 zurückgebogenen Widerhaken 20. Die mittlere Gabelzinke erstreckt sich vom Rücken 18 ausgehend als Rastarm 21 über einen Radius R4 unter einen Winkel von Beta = 90° und endet über einen Radius R5 mit einem entgegengesetzt gebogenen Rastfuß 22. Der Rastfuß 22 endet als um 180° umgebogener Haken 23, so daß sich ein etwa halbkreisförmiger größerer Radius R6 ergibt. Der Rastfuß 22 selber ist mit großem Radius R7 leicht C-förmig gebogen.

[0022] Die Rastfedern 17 sind mit ihren Widerhaken 20 in Taschen 24 an der Oberseite 7 bzw. Unterseite 8 verrastend in das Gehäuse 2 eingeschoben, so daß sie sich mit leichtem axialen Spiel X bewegen können. Zwischen den Taschen 24 ist ein Durchgang 25 zum Inneren des Gehäuses 2 angebracht.

[0023] In den Durchgang 25 ist eine Rastnocke 26 mit einer Rastfläche 27 eines Gegensteckers 28 einführbar. Oberhalb des Durchgangs 25 ist nahe der Stirnseite 4 eine Anschlagfläche 29 für die Rastfeder 17 vorgesehen. Die Flächen 27 und 29 verlaufen etwa parallel: Die Fläche 29 steht im Winkel von etwa 20°, die Fläche 27 etwa 15° zur Steckerstirnfläche 4.

[0024] In der in Figur 1 in der oberen Hälfte gezeigten Verriegelungsstellung mit dem Gegenstecker 28 stützt sich der Gegenstecker 28 mit einem Ringbund 30 an der Dichtung 6 ab. Die Rastfeder 17 liegt mit dem Radius R6 des Rastfußes 22 an der Rastfläche 27 und an der Außenfläche 31, d. h. unter einem Winkel von ca. 105°, des Gegensteckers 28 an. Desweiteren liegt der Rastfuß 22 im Breich des Radius R7 an der Fläche 29 des Gehäuses 2 an. Durch diese Anordnung werden eventuelle Fertigungstoleranzen gut ausgeglichen, so daß eine gute Abdichtwirkung sichergestellt ist.

[0025] Die Rastfeder 17 sperrt die Verbindung, da sie sich hauptsächlich über die Fläche 29 am Gehäuse 2 abstützt, aber auch über den Rastarm 21 auf der Oberseite 7 und über den Rücken 18, die Haltearme 19 und die Widerhaken 20 am Gehäuse 2. Die Kappen 10 brauchen dabei nicht belastet zu werden.

[0026] Die Lösestellung der Feder 17 ist in Figur 4 dargestellt. Durch Druck P auf die Kappen 10 im Breich der Riffelung R wird der Rastarm 21 verschwenkt, so daß der Rastfuß 22 etwa entlang der Fläche 29 sich nach oben bewegt. Hierbei stützen sich die Haltearme 19 und der Rastarm 21 im Bereich des Radius R4 auf die Oberseite des Gehäuses 2, vergleiche Figur 1, ab.

[0027] Wenn der Rastfuß 22 aus dem Durchgang 25 ausgetreten ist, vergleiche Figur 4, kann der Gegenstecker 28 entnommen werden, da dessen Rastfläche 27 nun freiliegt.

[0028] Beim Herstellen der Verbindung kann entsprechend verfahren werden. Wenn jedoch der Gegenstecker 28, wie im Beispiel, der Rastnocken 26 auch eine Einführungsschräge 32 aufweist, kann die Verbindung der Stecker 1 und 28 durch bloßes Zusammenschieben erfolgen. Der Rastfuß 22 wird beim Einschieben durch die Einführungsschräge 32 angehoben, vergleiche Figur 4, und schnappt dann nach dem Einführen und Abdichten - und nachdem die elektrische Kontaktierung erfolgte - hinter die schräge Rastfläche 27 der Rastnocke 26, wie in Figur 1 dargestellt.

Bezugszeichenliste
1	Stecker	R1	Radius an 18
2	Gehäuse	R2	Radius an 19
3	Kammer	R3	Radius an 19
4	Stirnseite	R4	Radius an 21
5	Ringraum	R5	Radius an 21
6	Dichtung	R6	Radius an 22
7	Oberseite	R7	Radius an 22
8	Unterseite	R	Riffelung an 10
9	Filmscharnier	Alpha	Winkel an 19
10	Kappe, Taste	Beta	Winkel an 21
11	hintere Wand	Gamma	Winkel zw. 21 u. 22
12	obere Wand	X	Spiel in 24
13	Seitenwand	A	Anschlag von 11 an 2
14	Langloch	S	Steckrichtung
15	Gehäuseseite	P	Kraft auf 10
16	Zapfen
16a	Schräge an 16
17	Rastfeder
18	Rücken
19	Haltearme
20	Widerhaken
21	Rastarm
22	Rastfuß
23	Haken
24	Tasche
25	Durchgang
26	Rastnocke
27	Rastfläche
28	Gegenstecker
29	Anschlagfläche
30	Ringbund
31	Außenfläche
32	Einführungsschräge

Ansprüche

1. Elektrischer Stecker

- der mit einem Gegenstecker (28) Gerät oder dergleichen elektrisch verbindbar und mechanisch verriegelbar ist,

- der mindestens eine Rastfeder (17) umfaßt,

-- mit einem winkelförmigen Rastarm (21)

--- der mit einem Rastfuß (22) hinter einen Vorsprung (26) oder in eine Ausnehmung des Gegensteckers oder dergleichen greifen kann,

- und die Rastfeder (17) so am Gehäuse (2) des Steckers (1) gelagert ist, daß durch Druck auf das freie Ende des Rastarms der Rastfuß (22) aus der Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung bringbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (2) des Steckers (1) eine Anschlagfläche (29) angeordnet ist, an der sich die Rastfeder (17) mit einem Rastfuß (22) in der Verriegelungsstellung abstützt.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (29) 60 bis 90° zur Steckrichtung verläuft.

3. Stecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (29) mindestens nahezu parallel zur Rastfläche des Gegensteckers und dergleichen verläuft.

4. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastarm (21) Z-förmig ist, und als C-förmig nach unten zum Gehäuse (2) abgebogener Rastfuß (22) endet. (Figur 1)

5. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastfuß als ein um 180° umgebogener Haken (23) endet.

6. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rastfeder dreizinkig ausgebildet ist und die äußeren Zinken als Haltearme (19) am Gehäuse (2) gelagert sind und die mittlere Zinke als Rastarm (21) dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (19) und der Rastarm (21) unterschiedlich abgewinkelt sind und der Winkel der Haltearme größer ist als der Winkel des Rastarms (21).

7. Stecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (17) in der Seitenansicht eine der Zahl Acht ähnliche Formgebung hat (Figur 1).

8. Stecker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (19) als zurückgebogene Widerhaken (20) enden, die in Taschen (24) des Gehäuses (2) mit Spiel (X) gelagert sind.

9. Stecker nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken (18), von dem die Haltearme (19) und der Rastarm (21) ausgehen, zum Gehäuse (2) zu abgebogen ist, so daß ein Radius (R1) gebildet ist.

10. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (17) aus rostfreiem Federblech gestanzt oder aus Federdraht gebogen ist.

Zeichnung