[0001] 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,
und wobei die Kontaktelemente der Kontaktanordnung symmetrisch zu einer in Steckrichtung
verlaufenden Symmetrieachse angeordnet sind.
[0002] 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.
[0003] Die DE 25 32 885 weist eine Steckvorrichtung mit einem Stiftstecker und einem Buchsenstecker
auf, bei der der Stiftstecker aus einem Block aus elektrisch isolierendem Material
besteht. Dieser weist ein aus vier symmetrisch zurEinsteckrichtung angeordneten Kontakten
bestehendes Kontaktfeld auf. Der Steckerverbinder weist ferner einen an seinem Außenrand
angeordneten Nocken auf, der mit einem entsprechenden Abschnitt des Buchsensteckers
zusammenwirkt.
[0004] Zur Codierung der Steckvorrichtung ist vorgesehen, daß der Stiftstecker und der Buchsenstecker
jeweils eine Kammer aufweisen, in die ein Verschlüsselungsorgang einsetzbar ist. Dieses
besteht aus einem Körper, dessen Querschnitt demjenigen des vorderen Teils der Kammer
entspricht. Der Verschlüsselungsorgan weist einen schrägen Teil und zwei Schenkel
auf, die mit als Widerhaken ausgebildeten Vorsprüngen versehen sind. Wird das Verschlüsselungsorgan
in die Kammer eingeführt, so schnappen die Vorsprünge im hinteren Teil der Kammer
ein und halten das Verschlüsselungsorgan zurück.
[0005] Es ist dieser Druckschrift also nicht zu entnehmen, ein Isolierkörper mit Positionierelementen
zu versehen und die die Positionierelemente innerhalb der entsprechenden Kontaktanordnung
anzuordnen, da in der genannten Druckschrift zur Codierung Verschlüsselungsorgane
verwendet werden, die in entsprechende Kammern des Stift- und des Buchsensteckers
einsetzbar sind, wobei diese Kammern außerhalb des Kontaktfeldes liegen.
[0006] Die DE 23 40 773 beschreibt eine Übergabesteckverbindung n für einen mit Federleisten
bestückten Drahtungsaufbau, bei dem zwecks vollständiger Bestückung Leiterplatten
tragende Messerleisten auf die Federleisten steckbar und diese derart mit den Aufbauschienen
bzw. der Steckerplatten des Verdrahtungsaufbaus verbunden sind, daß ihre Anschlußstifte
über die Verdrahtungsebene hinausragen. Um etwaige Fehlsteckungen zu vermeiden, ist
vorgesehen, daß ein bezüglich der Außenabmessungen mit den Federleisten übereinstimmender
und zwischen die Federleisten einsetzbarer Buchsenadapter und eine mit diesem zusammenwirkende
Buchsenleiste jeweils paarweise mit Codierelementen versehen sind.
[0007] Das DE-GM 1 860 657 beschreibt eine Einrichtung zum Verbinden von Leitungen, die
einen Stiftstecker und einen Buchsenstecker aufweist. Um eine Vertauschungssicherheit
zu erreichen, ist vorgesehen, daß die nicht verwendeten Buchsenkontakte der Kontaktanordnung
des Buchsensteckers verschlossen sind und daß die nicht verwendeten Stiftkontakte
der Kontaktanordnung weggelassen sind. Die aus diesm Gebrauchsmuster bekannte Steckvorrichtung
weist also keine symmetrisch zu einer in Einsteckrichtung verlaufenden Symmetrieachse
angeordnete Kontaktanordnung auf, so daß bei dieser Steckvorrichtung das o.g. Problem
der Vertauschung überhaupt nicht auftritt.
[0008] Die US-PS 4 764 129 beschreibt eine einen Stiftstecker und einen Buchsenstecker aufweisende
Steckvorrichtung. Zur Vermeidung von Vertauschungen ist vorgesehen, daß das Gehäuse
des einen Teils einen nasenartigen Vorsprung aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung
des anderen Teils eingreift.
[0009] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art
derart weiterzubilden, daß dessen Stiftstecker vertauschungssicher in den Buchsenstecker
einsteckbar ist.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße dadurch gelöst, daß der Isolierkörper des Stiftsteckers
ein innerhalb dessen Kontaktanordnung angeordnetes erstes Postionierelement und der
Isolierkörper des Buchsensteckers ein innerhalb dessen Kontaktanordnung angeordnetes
zweites Positionierelement aufweist, daß das erste Positionierelement komplementär
zum zweiten Positionierelement geformt ist, und daß die Positionierelemente asymmetrisch
zu der in Steckrichtung verlaufenden Symmetrieachse der Kontaktanordnung ausgeführt
sind.
[0011] 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 besonderes 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 innerhalb der Kontaktanordnung angeordneten 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das das erste
und zweite Positionierelement jeweils aus asymmetrisch angeordneten Teilelementen
bestehen. 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.
[0015] 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.
[0016] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0017] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1a
- eine Vorderseite eines Stiftsteckers eines Auführungsbeispiels;
- Figur 1b
- eine Vorderseite eines Buchsensteckers des Ausführungsbeispiels;
- Figur 2a
- einen Querschnitt durch den Stiftstecker entlang der Linie II-II der Fig. 1a;
- Figur 2b
- einen Querschnitt durch den Buchsenstecker entlang der Linie III-III der Fig. 1b;
Die Figuren 1a und 2a zeigen einen Stiftsteckers 11 eines Steckverbinders 10. Aus
Gründen der Übersichtlichkeit wurden in Figur 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 umschließen
einen Isolierkörper 18, der von einer je drei Bohrungen 19 für Kontaktelemente 21
Kontaktanordnung 20 des Steckverbinders 11 durchsetzt ist.
[0018] Der in den Figuren 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 Figur 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.
[0019] Wichtig ist nun, daß der Isolierkörper 18 des Stiftsteckers 11 ein als Vorsprung
25 ausgefürtes erstes Postionierelement aufweist, welches mit einem als Ausnehmung
45 ausgebildeten, komplementär geformten zweiten Postionierelement 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.
[0020] 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 ledigich 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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 rückwärten
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.
[0025] 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
[0026]
- 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
1. Steckvorrichtung (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, und wobei die Kontaktelemente (21:41) der Kontaktanordnung
(20:40) symmetrisch zu einer in Steckrichtung (A) verlaufenden Symmetrieachse (S)
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (18) des Stiftsteckers (11) ein innerhalb dessen Kontaktanordnung
(20) angeordnetes erstes Postionierelement (25) und der Isolierkörper (38) des Buchsensteckers
(31) ein innerhalb dessen Kontaktanordnung (40) angeordnetes zweites Positionierelement
(45) aufweist, daß das erste Positionierelement (25) komplementär zum zweiten Positionierelement
(45) geformt ist, und daß die Positionierelemente (25,45) asymmetrisch zu der in Steckrichtung
(A) verlaufenden Symmetrieachse (S) der Kontaktanordnung (20:40) ausgeführt sind.
2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrische Ausführung
durch eine asymmetrische Formgebung der Positionierelemente (25,45) realisiert sind.
3. Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrische
Ausführung durch eine asymmetrische Anordnung der Positionierelemente (25,45) realisiert
ist.
4. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
erste (25) und das zweite Positionselement (45) aus mehreren Teilelementen bestehen.
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.