[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stecker gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 sowie eine elektrische Steckverbindung gemäß Anspruch 11.
[0002] Im Stand der Technik sind unterschiedliche elektrische Steckverbinderkonzepte bekannt,
bei denen in der Regel ein männlicher Steckverbinder (Stecker) mit einem weiblichen
Steckverbinder (Buchse) in elektrisch und mechanische Verbindung gebracht wird.
[0003] Je nach Anwendungsfall müssen die Steckverbinderpaare, somit der Stecker und/oder
die Buchse gewissen Anforderungen genügen, insbesondere auch Anforderungen an Umwelteinflüsse.
[0004] Ein wesentliches Merkmal welches bei Steckverbindern, insbesondere bei mehrpoligen
Steckverbindern, auftritt und insbesondere auch bei geschirmten Steckverbindern im
Einsatz von schmutziger Umgebung ist, sind Vorrichtungen, welche Schmutz von den Steckverbinderpaaren
abhalten. Beim Einsatz in schmutziger Umgebung werden daher unterschiedliche Dichtkonzepte
verwendet, so dass die Kontaktkammern oder der Innenraum eines Steckverbinders von
Schmutz oder Schmutzpartikeln frei bleiben.
[0005] In der Regel wird zwischen den Stecker und der Buchse eine Dichtebene und eine Dichtung
angebracht, so dass beim Zusammenstecken der Steckverbinderpaare der eine Steckverbinder
mit seiner Dichtebene auf die Dichtung des korrespondierenden Steckers (Buchse) aufliegt
und mittels einer Verriegelung den Stecker dicht mit der Buchse verbindet. Solche
gedichteten Steckverbinder werden je nach Grad der Dichtigkeit in EP-Schutzklassen
eingeteilt.
[0006] Allerdings besteht zunehmend das Bedürfnis, die Steckverbinder nicht nur im gesteckten
und/oder verriegelten Zustand gegenüber Umwelteinflüssen wie Schmutz, Staub oder sonstige
störende Partikel abzudichten, sondern auch im nicht gesteckten, somit geöffneten
Zustand.
[0007] Es besteht also im Stand der Technik das Bedürfnis, Steckverbinder so weiter zu entwickeln,
dass diese auch im nicht gesteckten Zustand vor Schmutz geschützt bleiben.
[0008] Werden ungeschützte Steckverbinder eingesetzt, so kommt es in der Praxis häufig zu
dem Fall, dass mit einem Werkzeug oder mit Hilfsmitteln Schmutz aus dem Steckverbinderaufnahmeraum
oder dem Raum, in dem sich die Kontakte befinden, mittels dieser Werkzeuge beseitigt
wird.
[0009] Hierbei werden die Kontakte beschädigt und der Steckverbinder ist nicht mehr funktionsfähig.
[0010] Darüber hinaus kann es zu weiteren Ausfällen oder Störungen kommen, wenn Schmutz
in den Steckverbinderinnenraum gelangt.
[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Steckverbinder bereitzustellen,
der vorbesagte Nachteile nicht aufweist und sowohl im gesteckten als auch im nicht
gesteckten Zustand ausreichend Schutz gegen Schmutz oder Schmutzpartikel bietet.
[0012] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Stecker mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und
einer Steckverbindung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11.
[0013] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine Schutzvorrichtung,
die entweder im Stecker oder der Buchse hin- und her bewegbar im Kontaktaufnahmeraum
angeordnet ist und dabei die Kontakte, jedenfalls teilweise so umgibt, dass die Kontakte
sowie der Kontaktaufnahmeraum gegen Schmutz geschützt sind und zwar sowohl im nicht
gesteckten als auch im gesteckten Zustand.
[0014] Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass die im Kontaktaufnahmeraum angeordnete Schutzvorrichtung
in dieser beweglich und zwar hin- und her bewegbar angeordnet ist.
[0015] Die Schutzvorrichtung wird im Steckergehäuse an einer Feder, vorzugsweise an einer
Schraubenfeder federgelagert hin- und her bewegbar angeordnet und zwar in Steckrichtung
S hin- und her bewegbar.
[0016] Somit lässt sich die Schutzvorrichtung von einer im nicht gesteckten Zustand abdichtender
Stellung in eine Stellung überführen, in dem der korrespondierende Gegenstecker, hier
die Buchse, in den Stecker eingeschoben ist und diesen abdichtet.
[0017] Beim Übergang vom ungesteckten Zustand in den gesteckten Zustand wird die Schutzvorrichtung
entgegen der Federkraft der Feder, vorzugsweise der Schraubenfeder, in den Kontaktaufnahmeraum
hineingedrückt und zwar entlang von im Kontaktaufnahmeraum angeordneten Gleitlagern.
[0018] Die Schutzvorrichtung hat dabei ein stirnseitiges, den Kontaktaufnahmeraum abdichtendes
Deckelelement, durch welches in einer vorteilhaften Ausführungsform die im Kontaktaufnahmeraum
angeordneten Gleitlager hindurch tauchen können und zwar durch im Deckelelement angeordnete
Öffnungen.
[0019] Die Schutzvorrichtung weist demnach auch Kontaktdurchgangsöffnungen für die Kontakte
auf, durch die die Kontakte hindurch dringen können, wenn die Schutzvorrichtung im
Kontaktaufnahmeraum hin- und her bewegt wird, sozusagen betätigt wird.
[0020] Wird daher die Schutzvorrichtung gegen die Federkraft in Steckrichtung S der Steckverbindung
betätigt, in dem die Buchse in den Steckverbinder eingeführt wird, so wird die Schutzvorrichtung
entlang des einen oder der mehreren angeordneten Gleitlager verschoben, wobei während
des Betätigens und damit während des Verschiebens das Deckelelement mit seinen Dichtflächen
sowohl den Kontaktaufnahmeraum als auch die Gleitdichtungen und vorzugsweise auch
die Kontakte an ihren Außenflächen abdichtet.
[0021] In einer alternativen Ausführungsform können die Gleitlager auch so angeordnet sein,
dass das Deckelelement bzw. die Schutzvorrichtung an dieser außen anliegend vorbei
gleitet.
[0022] Jedenfalls ist sicher zu stellen, dass die Schutzvorrichtung über Dicht- und Gleitflächen
verfügt, die sowohl die Kontakte gegenüber der Umgebung abdichten, als auch den Kontaktaufnahmeraum
gegenüber der Umgebung.
[0023] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist im Bereich des Kontaktaufnahmeraums mindestens
ein mit Vorteil zwei Gleitlager als Lager für das Schutzelement ausgebildet, an dem
das Schutzelement gleitend hin- und her bewegbar angeordnet ist.
[0024] Die Kontaktdurchgangsöffnungen der Schutzvorrichtung, welche vorzugsweise im Deckelelement
ausgebildet sind, weisen ebenfalls Anlageflächen auf, so dass die Kontakte während
der Betätigung des Schutzelementes von diesem an den Mantelflächen der Kontakte abgedichtet
werden und zwar sowohl im ungesteckten Zustand als auch während dem Übergang vom ungesteckten
in den gesteckten Zustand.
[0025] Mit Vorteil wird eine im wesentlichen topfförmige Schutzvorrichtung, vorzugsweise
eine der Innenkontur angepasste Form ausgebildete Schutzvorrichtung bereitgestellt,
die über einen umlaufenden Mantel und ein Deckelelement verfügt.
[0026] So wird beispielsweise bei einem Rundsteckverbinder eine zylinderförmige und einseitig
offene Schutzvorrichtung bereitgestellt, bei der die der offenen Seite gegenüberliegende
Seite mit dem Deckelelement verschlossen ist.
[0027] Das Deckelelement weist wenigstens eine Lageröffnung für ein wenigstens erstes Gleitlager
auf und zwar derart, dass das Gleitlager durch die Lageröffnung bei der Betätigung
hindurch dringen kann und an dieser entlang bewegt werden kann.
[0028] Ferner sind die Innenflächen der Lageröffnungen der Schutzvorrichtung als Gleit-
und Dichtflächen ausgebildet zur Abdichtung und zwar zur Abdichtung während der Betätigung
der Schutzvorrichtung und zwar an den Außenflächen der Gleitlager.
[0029] Entsprechend der Anordnung der Gleitlager im Stecker können im korrespondierenden
Gegenstecker, somit in der Buchse, Codierausnehmungen vorgesehen sein, in die die
Gleitlager beim Stecken von der Steckverbindung, somit von dem Stecker und der Buchse
in die Codierausnehmungen eintauchen können.
[0030] Hierdurch wird gewährleistet, dass die Gleitlager im Stecker gleichzeitig Codierrippen
darstellen, die in die Codierausnehmungen der Buchse eintauchen und somit ein fehlerhaftes
Stecken der Steckverbindung vermeiden.
[0031] Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckers;
Fig. 2 zeigt eine Steckverbinderbuchse, welche mit dem erfindungsgemäßen Stecker gemäß
Fig. 1 steckbar ist;
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung in einer Ansicht von oben und
unten;
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Steckverbindung mit einem
Stecker und einer Buchse im nicht gesteckten Zustand;
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht ähnlich Fig. 4, jedoch im gesteckten Zustand.
[0032] In Fig. 1 ist ein Stecker 2 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Stecker
2 umfasst ein Steckergehäuse 21. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Stecker 2 als
ein Rundsteckverbinder dargestellt, mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Steckergehäuse
21.
[0033] Wie in Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich, befindet sich im Steckergehäuse 21 ein Kontaktträger
22, in dem Kontakte 20 angeordnet sind, die auch mit ihren stirnseitigen Enden in
Fig. 1 dargestellt sind.
[0034] Im vorderen Bereich des Steckers 2 befindet sich ein Kontaktaufnahmeraum 25, in welche
die Kontakte 20 zumindest teilweise hineinragen.
[0035] Wie in Fig. 1 ferner ersichtlich ist, befindet sich im Kontaktaufnahmeraum 25 die
erfindungsgemäße Schutzvorrichtung 40 eingesetzt, wie sie in Fig. 3 in einer Ober-
und Unteransicht dargestellt ist.
[0036] Die Fig. 3 zeigt ferner den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
40.
[0037] Die Schutzvorrichtung 40 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine im
wesentlichen zylinder- bzw. topfförmige Schutzvorrichtung ausgebildet. Neben dem Mantel
44 befindet sich an der Oberseite in der oberen Ansicht der Fig. 3 ein Deckelelement
43, welchen den zylinderförmigen Mantel 44 an einer Seite verschließt.
[0038] Die dem Deckelelement 43 gegenüberliegende Seite ist, wie in Fig. 3 in der Unteransicht
dargestellt, offen, so dass, wie zuvor beschrieben, eine topfförmige Gestalt der Schutzvorrichtung
40 geben ist. In dem Deckelelement 43 befinden sich jeweils zwei Lageröffnungen 45,
für die in Fig. 1 dargestellten Gleitlager 24. Neben den Lageröffnungen 45 bzw. zwischen
denen diesen angeordnet, befinden sich Kontaktdurchgangsöffnungen 42 für Kontakte
20. Diese können auch an anderen Stellen des Deckelelementes 43 und zwar an den Kontaktpositionen
eines Steckers je nach Kontaktanordnung eingebracht sein.
[0039] Die Lageröffnungen 45 verfügen über Gleit- und Dichtflächen 46, an denen die Gleitlager
24 berührend anliegen und an denen entlang die Schutzvorrichtung 40 bewegt werden
kann.
[0040] Fig. 2 zeigt eine Buchse 3 die steckbar mit dem Stecker 2, gemäß Fig. 1, ausgebildet
ist. Die Buchse 3 verfügt über ein Buchsengehäuse 31, in dem ein Kontaktträger 32
angeordnet ist, in dem Buchsenkontakte 30 eingebracht sind. Sowohl der Stecker 2 als
auch die Buchse 3 verfügen je über einen Kabelausgang 23 bzw. 33 an der der Steckseite
gegenüberliegenden Seite des Steckers 2 bzw. der Buchse 3.
[0041] Am Kontaktträger 32 sind Codierausnehmungen 34 angebracht.
[0042] Beim Zusammenstecken von Stecker 2 und Buchse 3 können die Gleitlager 24, welche
in ihrer Form korrespondierend zu den Codierausnehmungen 34 ausgebildet sind, in diese
eintauchen beim Zusammenstecken von Stecker 2 und Buchse 3.
[0043] In Fig. 4 deutlich erkennbar sind die Kontakte 20, die sich in den Kontaktaufnahmeraum
25 erstrecken von der Schutzvorrichtung 40 umschlossen und dichten somit den Kontaktaufnahmeraum
im nicht gesteckten Zustand ab.
[0044] Ferner ist zu erkennen, dass die Schutzvorrichtung 40 federgelagert ist und zwar
an einer Spiralfeder 41.
[0045] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schutzvorrichtung 40 gegen einen am
Steckergehäuse 21 ausgebildeten, umlaufenden Kragen 27 federgelagert eingespannt.
[0046] Die Steckverbindung 1 kann von der, wie in Fig. 4 dargestellten nicht gesteckten
Position, in die in Fig. 5 dargestellte gesteckte Position übergeführt werden. Hierbei
tauchen die Kontakte 20 in die Buchsenkontakte 30 ein, während sich die Schutzvorrichtung
40 entlang der Gleitlager 24 verschiebt und zwar so lange, bis die in Fig. 5 vollständig
gesteckte Position erreicht ist.
[0047] Hierbei ist auch ersichtlich, wie die Spiralfeder 41 nun in ihrer komprimierten Form
abgebildet ist.
[0048] Wird der Stecker 2 und die Buchse 3, somit die Steckverbindung 1, wieder getrennt,
somit von der in Fig. 5 dargestellten Position in eine wie in Fig. 4 dargestellt Position
überführt, ist der zuvor beschriebene Prozess revasibel und läuft dementsprechend
in umgekehrter Reihenfolge ab.
[0049] Hierdurch wird während, vor und nach jedem Steckvorgang gewährleistet, dass kein
Schmutz in den Kontaktaufnahmeraum bzw. an die Kontaktflächen gelangen kann und eine
Funktionsfähigkeit des Steckverbinders gewährleistet ist.
[0050] Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel ist nur exemplarisch, nicht abschließend
zu verstehen. Somit können auch andere Steckverbinderformen und andere Kontaktanordnungen
entsprechend der Idee der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
Elektrische Steckverbindung
[0051]
- 1
- Steckverbindung
- 2
- Stecker
- 3
- Buchse
- 20
- Kontakte
- 21
- Steckergehäuse
- 22
- Steckerkontaktträger
- 23
- Kabelausgang
- 24
- Gleitlager
- 25
- Kontaktaufnahmeraum
- 26
- Kontaktmantelfläche
- 27
- Kragen
- 30
- Buchsenkontakte
- 31
- Buchsengehäuse
- 32
- Buchsenkontaktträger
- 33
- Kabelausgang
- 34
- Codierausnehmungen
- 40
- Schutzvorrichtung
- 41
- Spiralfeder
- 42
- Kontaktdurchgangsöffnungen
- 43
- Deckelelement
- 44
- Mantel
- 45
- Lageröffnungen
- 46
- Gleit- und Dichtfläche
1. Stecker (2) zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung (1) umfassend ein Steckergehäuse
(21) mit einem im Steckergehäuse (21) angeordneten Kontaktträger (22) und mit im Kontaktträger
(22) angeordneten Kontakten (20), die teilweise aus dem Kontaktträger (22) hervorstehen
und in einen vom Steckergehäuse (21) ausgebildeten Kontaktaufnahmeraum (25) hineinragen,
dadurch gekennzeichnet, dass eine im Kontaktaufnahmeraum (25) hin- und her bewegbare Schutzvorrichtung (40) angeordnet
ist zum Schutz der Kontakte (20) und des Kontaktaufnahmeraums (25) gegen Schmutz.
2. Stecker (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (40) im Steckergehäuse (21) an einer Feder (41) federgelagert
hin- und her bewegbar angeordnet ist und zwar entgegen der Steckrichtung S.
3. Stecker (2) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (40) über eine stirnseitige, den Kontaktaufnahmeraum (25) abdichtendes
Deckelelement (43) verfügt.
4. Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (41) eine Spiralfeder darstellt.
5. Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (40) über Kontaktdurchgangsöffnungen (42) für die Kontakte
(20) verfügt.
6. Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Kontaktaufnahmeraums (25) mindestens ein Gleitlager (24) als Lager
für das Schutzelement (40) ausgebildet ist, an dem das Schutzelement (40) entlang
hin- und her bewegbar gelagert ist.
7. Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktdurchgangsöffnungen (42) korrespondierend zu den Kontakten (20) so ausgebildet
sind, dass die Kontakte (20) während dem Betätigen des Schutzelementes (40) von diesem
an den Mantelflächen (26) der Kontakte (20) abgedichtet werden.
8. Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (40) als eine im wesentlichen zylinderförmige und einseitig
offene Schutzvorrichtung (40) ausgebildet ist mit einem die der offenen Seite gegenüberliegenden
Seite verschließenden Deckelelementes (43).
9. Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (43) über wenigstens eine Lageröffnung (45) verfügt, so dass das
wenigstens eine Gleitlager (24) durch die Lageröffnung (45) beim Betätigen der Schutzvorrichtung
hindurch dringen kann.
10. Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lageröffnung (45) über Gleit- und Dichtflächen (46) zur Abdichtung
während des Betätigens des Dichtelementes verfügt und zwar an den Außenflächen der
Gleitlager (24).
11. Steckverbindung (1) umfassend ein Stecker (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
sowie eine mit dem Stecker (2) steckbare Buchse (3).