Die Erfindung betrifft einen Adapter zur Verbindung eines Steckers und einer Steckdose mit jeweils unterschiedlicher Anzahl und/oder unterschiedlicher Größe von Kontakten, bei dem ein Kupplungseinsatz mit darin angeordneten Adapterkontakten zur direkten Verbindung der Kontakte des Steckers und der Steckdose um seine Längsachse drehbar in dem Adaptergehäuse angeordnet ist, sowie eine Steckdose, bei der eine die Steckdosenkontakte tragende Steckdosenbuchse mittels in an dem Steckdosengehäuse angeordnete Haltefenster einrastenden Schnappfedern in dem Steckdosengehäuse gehalten wird.
Die Erfindung geht aus von einem Adapter nach der Gattung des Anspruchs 1.
Ein solcher Adapter ist aus der patentschrift
Derzeitige technische Ausführungen von Adaptern zur Verbindung eines Steckers und einer Steckdose mit jeweils unterschiedlicher Anzahl und/oder unterschiedlicher Größe von Kontakten, wie sie beispielsweise bei Kraftfahrzeugen mit Anhängerkupplung, welche mit einem 13-poigen Elektrosatz zur Stromversorgung beispielsweise eines Wohnwagens ausgestattet ist, benötigt werden, um einen Sportgeräteanhänger oder einen Transportanhänger mit 7-poligem Elektrosatz an der 13-poligen Steckdose am Kraftfahrzeug zu betreiben, weisen ein zylinderförmiges Adaptergehäuse auf, das auf der der Steckdose zugewandten Seite an seinem Außenumfang eine gewindeförmig ansteigende und um etwa 90° umlaufende Verbindungsnut aufweist. An der Steckdose ist dabei ein Stift angeordnet, der in die gewindeförmige Verbindungsnut eingreift, so dass der Adapter in die Steckdose mit einer etwa 90° Drehbewegung eingeschraubt wird. Der Adapter weist dabei auf seiner der Steckdose zugewandten Seite in die Steckdosenkontakte der Steckdose greifende Steckerkontakte, und auf seiner dem Stecker, beispielsweise von einem Anhänger, zugewandten Seite, die Kontakte des Steckers umfassende Buchsenkontakte auf. Da die in der Steckdose angeordneten Steckdosenkontakte fest stehend angeordnet sind, muss die Drehbewegung zwischen dem Adaptergehäuse, welches in die Steckdose eingedreht wird, und den Steckerkontakten, welche in die stehenden Steckdosenkontakte eingreifen, ausgeglichen werden. Dazu ist in den bekannten Ausführungsformen derartiger Adapter in dem Adaptergehäuse ein die Steckerkontakte tragender Kontaktträger angeordnet, der um die Längsachse des Adapters um 90° bis etwa 120° drehbar angeordnet ist. Dabei erfolgt eine Positionierung des Kontaktträgers gegenüber dem Adaptergehäuse mittels Richtflächen, wie beispielsweise Nuten, Zinken oder Nasen, die in gegenseitigem Eingriff stehen. Um die elektrische Verbindung zwischen den steckdosenseitigen Steckerkontakten und den Steckerseitigen Buchsenkontakten räumlich herzustellen, ist es dabei üblich, eine in dem Adaptergehäuse angeordnete elektrische Leiterplatte zu verwenden, an der die Buchsenkontakte direkt oder über einen Kabelbaum verbunden angeordnet sind, und welche Schleifkontakte zur Herstellung der elektrischen Verbindung zu den drehbar angeordneten Steckerkontakten aufweist. Beim Eindrehen des Adapters in die Steckdose gleiten dabei die Steckerkontakte kreisbogenförmig über die Leiterplatte und rasten in der Endposition in auf der Leiterplatte angeordnete Öffnungen ein, welche mit elektrisch leitfähigem Material versehen sind, um eine elektrische Verbindung zu den Steckerkontakten herzustellen. Dabei ist die Leiterplatte in der mit dem Adaptergehäuse verbundenen, die steckerseitigen Buchsenkontakte tragenden Stirnwand des Adaptergehäuses angeordnet.
Am Adaptergehäuse ist dabei auf der dem Stecker zugewandten Seite eine federbelastete Schutzklappe angeordnet, zum Verschließen der zur Aufnahme des Steckers dienenden Öffnung bei Nichtgebrauch, sowie eine kreisabschnittförmige Fixierungsfläche, auf welche eine ähnliche, an der Steckdose angeordnete, federbelastete Abdeckklappe bei in die Steckdose gestecktem Adapter aufliegt und einrastet. Ein wesentlicher Nachteil des aus dem Stand der Technik bekannten Adapters ist, dass durch die relativ zu der Leiterplatte beweglich angeordneten Steckerkontakte die Leitfähigkeit der durch den Adapter herzustellenden elektrischen Verbindung über der Lebensdauer des Adapters abnimmt. Dabei ist der Übergangswiderstand durch die Qualität der Leiterplatte und der zuschaltbaren Steckerkontakte beschränkt. Neben der sehr aufwändigen Bauausführung mit Leiterplatte und Schleifkontakten bauen die nach dem Stand der Technik hergestellte Adapter sehr lang, wodurch insbesondere bei einer Querbelastung des an dem Stecker angeschlossenen Kabels große Drehmomente und daraus resultierende Haltekräfte auf die Steckdose und den Adapter einwirken. Hierdurch und durch die Schleifkontakte im Inneren des Adaptergehäuses wird die Betriebszuverlässigkeit herabgesetzt. Ein zusätzlicher Nachteil ergibt sich aus der Form der Fixierungsfläche, gegen welche die steckdosenseitige Abdeckklappe bei in die Steckdose eingestecktem Adapter anliegt. Da die Fixierungsfläche nur einen kreisabschnitt einnimmt und die Abdeckklappe kreisförmig ist, kann sich während des Betriebs Schmutz an dem nicht von der Fixierungsfläche abgedeckten Teil der Abdeckklappe ansammeln, der nach dem Abziehen des Adapters von der Steckdose und dem Zuschnappen der federbelasteten Abdeckklappe ins Innere der Steckdose gelangen und die Steckdosenkontakte beschädigen oder beeinträchtigen kann.
Typischerweise besteht eine Steckdose zur Verwendung in Verbindung mit einer derartigen Steckverbindung aus einem Steckdosengehäuse, an dem eine federbelastete Abdeckklappe angeordnet ist. In dem Steckdosengehäuse ist eine von der Abdeckklappe verschließbare kreiszylinderförmige Aufnahme mit darin angeordnetem, sich gegenüber der Aufnahme in dieser erhebenden zylinderförmigen Steckdosenkontaktträger ausgeformt, in dem die Steckdosenkontakte angeordnet sind. Die Steckdose bildet dabei zusammen mit dem Adapter durch das gegenseitige Umfassen von Steckdosengehäuse, Adaptergehäuse, Aufnahme und Steckdosenkontaktträger ein gegen Feuchtigkeit dichtendes Labyrinth. Am Übergang zwischen Steckdosenkontaktträger und Aufnahme ist dabei ein Dichtring angeordnet. Die Steckdosenkontakte sind dabei mit dem einteiligen Steckdosengehäuse, welches gleichzeitig die Aufnahme und den Steckdosenkontaktträger umfasst, fest verbunden, so dass üblicherweise die Litzen des mit den Steckdosenkontakten zu verbindenden Kabelbaumes mittels Schraubklemmverbindungen mit den einzelnen Steckdosenkontakten verbunden werden. Zum Verlegen des Kabelbaumes beispielsweise in einem Kraftfahrzeug ist es dabei üblich, zunächst den Kabelbaum durch die Karosserie und durch Karosserieöffnungen hindurchzuführen und dann mit der auf dem hierfür vorgesehenen Steckdosenträger am Kraftfahrzeug montierten Steckdose einzeln zu verbinden. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Steckdosenbuchse nur in Verbindung mit einem mittels einer Schraubklemmverbindung mit einer Litze verbindbaren Steckdosenkontakt verwendbar ist, mit dem die Litze unter hohem Arbeitsaufwand lösbar mittels einer in eine innere zylindrische Aussparung des Steckdosenkontakts eingreifenden Schraube befestigt wird. Dabei besteht die Gefahr, dass die Schraubklemmverbindung oxidiert, wodurch sich der Übergangswiderstand zwischen Litze und Steckdosenkontakt ändert, wodurch es zu einer lokalen Erwärmung und anderen unerwünschten Nebenwirkungen kommen kann. Die aus dem Stand der Technik bekannten Adapter und Steckdosen lassen sich somit als unbefriedigend in Bezug auf Kosten und Aufwand bei der Herstellung sowie Verkehrssicherheit zusammenfassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Adapter und eine Steckdose zu entwickeln, die einerseits eine höhere Betriebszuverlässigkeit bieten, und andererseits einfacher oder mit einem geringeren Montageaufwand herstellbar sind.
Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Adapter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 vollständig gelöst.
Der erfindungsgemäßen Adapter weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass in dem Adaptergehäuse ein um dessen Längsachse mindestens um 90° drehbar angeordneter Kupplungseinsatz mit darin angeordneten, einzelne Kontakte der Steckdose und des Steckers direkt miteinander verbindenden Adapterkontakten angeordnet ist. Der Kupplungseinsatz weist dabei Verbindungskanäle zur Aufnahme der Adapterkontakte auf. Der Adapter kann dabei vorteilhafterweise mit einer federbelasteten Klappe ausgestattet sein, zum Verschließen der Aufnahme für den Stecker bei Nichtgebrauch, und zum Festhalten des Steckers in der Aufnahme bei Gebrauch durch ein Hintergreifen der federbelasteten Klappe hinter einen Rücksprung am Gehäuse des in die Aufnahme gesteckten Steckers. Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Adapters gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich aus der besonders kurzen Baulänge, wodurch die auf die Steckdose einwirkenden Momente von über das am Stecker angeordnete Kabel schräg oder seitlich, insbesondere an einem elektrischen Anschluss zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger beispielsweise bei starkem Lenkeinschlag bei Rückwärtsfahrt einwirkenden Kräfte deutlich verringert und so die Gefahr einer Beschädigung deutlich herabgesetzt wird. Die kurze Baulänge verhindert insbesondere beim Einsatz am Kraftfahrzeug ein übermäßiges Durchhängen des am Anhänger angeordneten und mittels des Adapters verlängerten elektrischen Anschlusskabels, wodurch ein Schleifen oder Streifen auf der Straße verhindert wird. Dabei ist am Adaptergehäuse außen vorzugsweise eine kreisrunde Fixierungsfläche angeordnet, an der bei in die Steckdose gestecktem Adapter eine die Steckdose verschließende federbelastete Abdeckplatte vollflächig anliegt, so dass sich keine Verschmutzung auf der Innenseite der Abdeckplatte sammeln kann. Der Kern der Erfindung liegt dabei darin, dass in dem Adaptergehäuse ein Kupplungseinsatz um die Längsachse des Adapters drehbar angeordnet ist, der sowohl die Steckerkontakte, als auch die Buchsenkontakte in sich trägt. Dabei sind die Steckerkontakte und die Buchsenkontakte in dem Kupplungseinsatz jeweils paarweise oder je nach Anwendungsfall auch Gruppenweise direkt miteinander verbunden, ohne dass elektrische Übergänge zwischen stehend und drehbar angeordneten Bauteilen vorhanden sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adapters sieht vor, dass der Kupplungseinsatz an seinem Außenumfang mindestens eine um mindestens 90° umlaufende Sicherungsnut aufweist und am Adaptergehäuse mindestens ein von der Zylinderwand nach innen in den Hohlzylinder ragender, zur Wegbegrenzung in Drehrichtung in die Sicherungsnut greifender Sicherungszapfen angeordnet ist, wobei die Nut in einer Richtung endet und in der anderen Richtung in einem 90°-Knick in Richtung der Zylinderlängsachse bis zu einem stirnseitigen Ende des Kupplungseinsatzes weitergeführt ist, so dass der Zapfen beim stirnseitigen Einführen des Kupplungseinsatzes in das Adaptergehäuse in die Nut führbar ist, wobei im Bereich des 90°-Knicks eine Abflachung in der Nut angeordnet ist, zu deren Überwindung durch den Zapfen eine erhöhte Kraft aufgebracht werden muss, so dass ein unbeabsichtigtes Lösen des Kupplungseinsatzes aus dem Adaptergehäuse bei gleichzeitiger Freigängigkeit in Drehrichtung um die Zylinderlängsachse gewährleistet ist. Die Sicherungsnut bildet dabei gleichzeitig einen den Drehwinkel begrenzenden Anschlag, gegen den der in dem Adaptergehäuse angeordnete Kupplungseinsatz beim Drehen um seine Längsachse anstößt, um einen bestimmten Drehwinkel, bei dem das Aufstecken auf die Steckdose nicht mehr möglich oder nur nach aufwändigem hantieren möglich wäre, nicht zu überschreiten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adapters sieht vor, dass die in dem Kupplungseinsatz angeordneten Adapterkontakte jeweils einen der Steckdose zugewandten Steckerkontakt, einen dem Stecker zugewandten Buchsenkontakt und eine den Steckerkontakt und den Buchsenkontakt verbindende, plastisch verformbare Brücke aufweisen.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adapters sieht vor, dass in dem Kupplungseinsatz Kanäle zur Aufnahme der Brücken ausgeformt sind. Die Kanäle können dabei zusätzlich der Führung und Unterstützung der Adapterkontakte, insbesondere im noch nicht zusammengebauten Zustand des Kupplungseinsatzes dienen.
Eine zusätzliche, vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adapters sieht vor, dass der jeweils aus Steckerkontakt, Buchsenkontakt und Brücke bestehende Adapterkontakt einteilig ausgeführt ist. Dabei besteht der Kupplungseinsatz aus zwei stirnseitig zusammengefügten Teilen, einem Steckerteil und einem Buchsenteil, wobei die einteiligen und vorgeformten Adapterkontakte in an einer der Fügeflächen am Steckerteil oder am Buchsenteil ausgeformte Ausnehmungen vor dem Zusammenfügen zum Kupplungseinsatz gesetzt. Das Steckerteil weist dabei eine steckdosenseitige Führungsnase und das Buchsenteil eine steckerseitige Führungsnase auf, wobei das Steckerteil an seinem Umfang eine Sicherungsnut aufweist, in die ein am Adaptergehäuse angeordneter, nach innen gerichteter Sicherungszapfen eingreift.
Für die den Steckerkontakt und den Buchsenkontakt verbindende Brücke sind dabei vorzugsweise Kanäle in mindestens einer der Fügeflächen angeordnet. Die Adapterkontakte sind dabei vorzugsweise aus einem Blech hergestellt, welchem zunächst durch Stanzen die gewünschte Grundform gegeben wird. Diese Grundform weist dabei einen Steg, der die Brücke bildet, sowie zwei beidseitig des Steges angeordnete Laschen auf. Die Laschen werden anschließend durch Rollen zu Stecker- und Buchsenkontakt geformt.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adapters sieht vor, dass der Kupplungseinsatz einteilig ausgeführt ist, wobei die Adapterkontakte mindestens jeweils zweiteilig aus Steckerkontakt und Buchsenkontakt aufgebaut sind, und durch stirnseitiges Einschieben in den Kupplungseinsatz eingesetzt werden, wobei die jeweils den Steckerkontakt mit dem Buchsenkontakt verbindende Brücke einteilig mit einem der beiden Kontakte ausgeführt ist, oder die Adapterkontakte einteilig sind, und in die Form des Kupplungseinsatzes bei dessen Herstellung eingelegt werden.
Die Steckdose 1 weist ein Steckdosengehäuse 110 mit einer daran angeordneten, federbelasteten Abdeckklappe 120 auf, wobei das Steckdosengehäuse 110 eine zentral angeordnete, in Längsrichtung der Steckverbindung verlaufende Aufnahmeöffnung 150 aufweist. An der dem Adapter 2 abgewandten Seite der Steckdose 1 sind um den Rand der Aufnahmeöffnung 150 herum gleichmäßig drei Haltefenster 111 angeordnet. Die in der Aufnahmeöffnung 150 anordbare Steckdosenbuchse 130 besteht dabei in einer Ausführungsvariante aus einem einseitig geschlossenen, topfförmigen, hohlzylinderförmigen Buchsengehäuse 131 und einem den Topf beziehungsweise die verbleibende offene Stirnseite verschließenden Buchsendeckel, wobei die Kontaktöffnungen 134 sowohl durch den Buchsendeckel, als auch durch die geschlossene Stirnseite des Buchsengehäuses 131 hindurch führen. In einer anderen, bevorzugten und in den
Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von elektrischen Steckverbindungen und Adaptern für Kraftfahrzeuganhängerkupplungen gewerblich anwendbar.
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