[0001] Die vorliegende Verbindung betrifft eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1. Eine derartige Steckverbindung mit Steckverbindern mit Kontaktstiften
am Steckerteil und mit Buchsenkontakten am Buchsenteil, bei welcher bei geschlossener
Steckverbindung die Kontaktstifte in die Buchsenkontakte eingesteckt sind, ist beispielsweise
aus der
EP 2 190 071 bekannt.
[0002] Bei derartigen Steckverbindungen ist eine sichere Kontaktierung nur gewährleistet,
wenn die Kontaktstifte und die Kontaktbuchsen in vordefinierter Weise sicher ineinander
greifen. Hierfür ist es förderlich, wenn das Steckerteil und das Buchsenteil vor dem
Schließen der Steckverbindung aus einer vordefinierten Position des Steckerteils und
des Buchsenteils zueinander zusammengesteckt werden. Weiterhin förderlich für die
Steckverbindung ist es, das Steckerteil und das Buchsenteil aneinander mechanisch
zu verriegeln, um ein ungewolltes Herausgleiten der Kontaktstifte aus den Kontaktbuchsen
bzw. Buchsenkontakten zu verhindern.
[0003] Von diesen Überlegungen ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
elektrische Steckverbindung anzugeben, welche sowohl ein sicheres Schließen der aus
Steckerteil und Buchsenteil bestehenden Steckverbindung gewährleistet, als auch eine
sichere Verriegelung der geschlossenen Steckverbindung gewährleistet. Diese Aufgabe
ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst.
Die rückbezogenen Ansprüche betreffen teilweise vorteilhafte und teilweise erfinderische
Weiterbildungen der Erfindung.
[0004] Die Erfindung kombiniert eine nach dem Schloss-Schlüsselprinzip wirkende Kodierung
am Steckerteil und am Buchsenteil einerseits mit einer mechanischen Steckverbinderverriegelung
andererseits. Für die Kodierung sind am Steckerteil und am Buchsenteil zwei komplementär
zueinander ausgebildete Kodierelemente vorgesehen, welche nach dem Schloss-Schlüsselprinzip
ineinandergreifen und welche das Steckerteil und das Buchsenteil in eine vordefinierte
Steckposition zueinander ausrichten.
[0005] Die Verriegelung weist einen oder mehrere Vorsprünge am Steckerteil oder Buchsenteil
und hierzu komplementär ausgebildete Ausnehmungen am entsprechenden komplementären
Buchsen- oder Steckerteil auf. Die Vorsprünge hintergreifen dabei Ränder der Ausnehmungen.
Die Ausnehmungen sind derart zweigeteilt, dass zwei Aufnahmekammern nämlich eine Einsteckaufnahmekammer
und eine Arretierungsaufnahmekammer nebeneinander angeordnet sind. Der Einsteckaufnahmekammerrand
ist dabei so niedrig ausgeführt, dass der zugeordnete Vorsprung ihn in Steckrichtung
übergleiten bzw. überschnappen kann. Der Arretierungsaufnahmekammerrand hingegen ist
so ausgestaltet, dass das Überschnappen bzw. Übergleiten des Vorsprungs wirksam verhindert
ist. Zum Verriegeln der Steckverbindung werden deshalb zunächst Steckerteil und Buchsenteil
so miteinander versteckt, dass die Vorsprünge die Einsteckaufnahmekammerränder übergleiten,
um sodann von der Einsteckaufnahmekammer in die Arretierungsaufnahmekammer überführt
zu werden. In der Arretierungsaufnahmekammer ist es dann nicht mehr möglich, den Vorsprung
über den Arretierungsaufnahmekammerrand hinweg aus der Arretierungsaufnahmekammer
zu lösen.
[0006] In bevorzugter Ausgestaltung sind die Vorsprünge nicht am Gehäuse des Steckerteils
oder Buchsenteils direkt angeordnet sondern sind Bestandteil eines am Steckerteil
oder Buchsenteil drehbar angeordneten Drehrings. Vorzugsweise sind die Vorsprünge
am Drehring in identischen Abständen äquidistant zueinander angeordnet. Als besonders
vorteilhaft hat sich die Anordnung von drei Vorsprüngen an der Innenseite auf dem
Innenmantel des Drehrings erwiesen.
[0007] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist zwischen der Einsteckaufnahmekammer und
der Arretierungsaufnahmekammer eine nur in Richtung von der Einsteckaufnahmekammer
her zur Arretierungsaufnahmekammer hin vom jeweiligen Vorsprung übergleitbare Kammertrennwand
vorgesehen. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Steckverbindung einfach zu verriegeln.
Eine Entriegelung der Steckverbindung ist dann jedoch nur mit Hilfe eines Werkzeugs
möglich.
[0008] Auf diese Weise ist eine ungewollte Entriegelung der Steckverbindung wirksam verhindert.
Zur Erleichterung der Verriegelung der Steckverbindung ist eine Einführschräge im
Bereich der Einsteckaufnahmekammer vorgesehen.
[0009] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist es somit möglich, die Vorsprünge einfach
über die Einführschräge in die Einsteckaufnahmekammer einzubringen und anschließend
in die Arretierungsaufnahmekammer zu überführen. Sobald die Verriegelungsvorsprünge
ihre Endposition in der Arretierungsaufnahmekammer erreicht haben, ist es nur noch
mit Hilfe eines Werkzeugs möglich, die Verriegelungsvorsprünge wieder aus der Arretierungsausnahmekammer
heraus zu verfahren, um so die Steckverbindung wieder zu lösen.
[0010] Anhand eines in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die
Erfindung mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Steckerteils und eines Buchsenteils in ungestecktem Zustand,
- Fig. 2
- als Detail II aus Fig. 1 den mindestens einen Vorsprung tragenden Drehring,
- Fig. 3
- als Detail III aus Fig. 1 eine Ausnehmung mit zwei nebeneinander angeordneten Aufnahmekammern,
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht eines Buchsenteils mit einem im Buchsenteil angeordneten
Kodierstift als Kodierelement,
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines komplementär zum Buchsenteil ausgebildeten Steckerteils
mit einer im Buchsenteil angeordneten Aufnahmebuchse als Kodierelement,
- Fig. 6
- die geschlossene Steckverbindung mit miteinander verstecktem Steckerteil und Buchsenteil
in einer ohne Werkzeug lösbaren Schließstellung sowie
- Fig. 7
- die geschlossene Steckverbindung mit miteinander verstecktem Steckerteil und Buchsenteil
in einer ausschließlich mit einem Werkzeug lösbaren Schließstellung.
[0011] Das Steckerteil 1 besteht aus einem Steckergehäuse 2 und aus im Steckergehäuse 2
angeordneten Kontaktstiften 3. Am Steckergehäuse 2 ist des Weiteren in Drehrichtung
4 der Drehring 5 drehbar gelagert.
[0012] Das Steckerteil 1 wird in Montageendstellung in Steckrichtung 6 auf ein Buchsenteil
7 aufgesteckt. Das Buchsenteil 7 weist an seiner dem Steckerteil 1 zugewandten Stirnseite
in den Zeichnungen nicht erkennbare Buchsenkontakte auf. Die Kontaktstifte 3 sind
in diese als Steckbuchsen ausgestalteten Buchsenkontakte in Steckrichtung 6 einsteckbar.
Das Buchsenteil 7 weist seinerseits ein Buchsengehäuse 8 auf.
[0013] Der Drehring 5 trägt auf seinem Außenmantel eine Riffelung 9 und trägt an seiner
Innenseite im Ausführungsbeispiel drei äquidistant über den Innenmantel des Drehrings
5 verteilte Vorsprünge 10 wobei in der Darstellung der Fig. 2 lediglich ein einziger
Vorsprung 10 sichtbar ist. Außerdem trägt der Drehring 5 an seinem Außenmantel eine
von der Riffelung 9 freigelassene Indikatornut 11.
[0014] In Fig. 3 erkennbar ist zunächst ein an dem dem Steckerteil 1 im Montageendzustand
zugewandten Ende des Buchsenteils 7 angeordneter Montagekragen 12. Der Montagekragen
12 ist hohlzylinderförmig ausgestaltet und liegt mit seinem Außenmantel im Montageendzustand
am Innenmantel des Drehrings 5 an. Die Innenseite des Montagekragens 12 ist über den
die Kontaktstifte 3 umfangenden Bereich des Steckerteils 1 stülpbar.
[0015] In Fig. 3 weiterhin erkennbar ist eine Einführschräge zur mechanischen Einführung
des Vorsprungs 10 in die zweitgeteilte Ausnehmung 14 am Montagekragen 12 des Buchsenteils
7. Die Einführschräge ist zweigeteilt. Zunächst weist die Einführschräge einen radialen
Einführschrägenbereich 13 auf. An den radialen Einführschrägenbereich 13 schließt
sich der axiale Einführschrägenbereich 13' an. Trifft einer der Vorsprünge 10 auf
den radialen Einführschrägenbereich 13 der Einführschräge wird er durch weitere Drehung
des Drehrings 5 in Drehrichtung 4 in den axialen Einführschrägenbereich 13' geführt.
Die Ausnehmung 14 besteht zunächst aus der Einsteckaufnahmekammer 15 und der neben
der Einsteckaufnahmekammer 15 in Drehrichtung 4 des Drehrings 5 angeordneten Arretierungsaufnahmekammer
16. Der axiale Einführschrägenbereich 13' ist dabei der Einsteckaufnahmekammer 15,
genauer gesagt dem Einsteckaufnahmekammerrand 17 vorgeschaltet. Wird der Vorsprung
10 beim Zusammenfügen des Steckerteils 1 und des Buchsenteils 7 in Steckrichtung 6
über den axialen Einführschrägenbereich 13 geschoben, überwindet der Vorsprung 10
den Einsteckaufnahmekammerrand 17 und rastet so in die Einsteckaufnahmekammer 15 ein.
[0016] Die aus dem radialen Einführschrägenbereich 13 und dem axialen Einführschrägenbereich
13' bestehende Einführschräge bildet so eine mechanische Bahnführung für den Vorsprung
10. Beim Zusammenfügen bzw. Zusammenstecken des Steckerteils 1 und des Buchsenteils
7 wird der Vorsprung 10 von der Einführschräge derart zwangsgeführt, dass der Vorsprung
10 den Einsteckaufnahmekammerrand 17 übergleitet und in die Einsteckaufnahmekammer
15 gleichsam einfällt. In dieser Stellung kann der Vorsprung 10 manuell einfach gegen
die Steckrichtung 6 wieder über den Einsteckaufnahmekammerrand 17 hinausgezogen werden.
Dies entspricht der in Fig. 6 dargestellten Schließstellung von Steckerteil 1 und
Buchsenteil 7, ohne dass ein Werkzeug zum Lösen beider Teile voneinander benötigt
wird. Die Indikatornut 11 verläuft dabei in Steckrichtung 6 linienflüchtig mit dem
mittleren Feld 28 der dreigeteilten Anzeige 18. Dieses mittlere Feld 28 der dreigeteilten
Anzeige 18 steht für die ohne Werkzeug lösbare, geschlossene Steckverbindung. Im Ausgangszustand
des Steckerteils 1 vor der Montage verläuft die Indikatornut 11 linienflüchtig mit
dem oberen äußeren Feld 29 der Anzeige 18, welches den Öffnungszustand des Drehrings
5 anzeigt.
[0017] Zum endgültigen Verschließen der Steckverbindung wird der Drehring 5 weiter in Drehrichtung
4, in den dargestellten Ausführungsbeispielen nach unten gedreht. Hierbei übergleitet
der Vorsprung 10 die zwischen der Einsteckaufnahmekammer 15 und der Arretierungsaufnahmekammer
16 angeordnete Kammerzwischenwand 19. Sobald der Vorsprung 10 die Kammerzwischenwand
19 überglitten hat, liegt der Vorsprung 10 fest in der Arretierungsaufnahmekammer
16 ein. Sowohl die Kammerzwischenwand 19 als auch der Arretierungsaufnahmekammerrand
20 sind dabei so hoch, dass der Vorsprung 10 mit Handkraft nicht über die Kammerzwischenwand
19 oder den Arretierungsaufnahmekammerrand 20 manuell abgezogen werden kann. Es wird
vielmehr ein Werkzeug benötigt, beispielsweise eine Schrauberklinge, um die Verbindung
wieder zu lösen. Dementsprechend verläuft in dieser Schließstellung der Vorrichtung
die Indikatornut 11 linienflüchtig mit dem dem oberen äußeren Anzeigefeld 29 in Fig.
6 und Fig. 7 abgewandten, gegenüberliegenden unteren äußeren Anzeigefeld 30, der dreigeteilten
Anzeige 18 und signalisiert dem Benutzer somit, dass die Steckverbindung nur mit einem
Werkzeug lösbar verschlossen ist (Fig. 7).
[0018] In den Fig. 1 und Fig. 3 ist eine alternative Ausgestaltung der Anzeige 18 gezeigt.
Die Indikatornut 11 trägt zur besseren Deutlichkeit der Anzeige einen Anzeigepfeil
31. Im Montageendzustand zeigt dieser Anzeigepfeil 31 auf die Anzeige 18 am Buchsenteil
7. Die Anzeige 18 weist ihrerseits Piktogramme auf, nämlich Darstellungen eines geöffneten
Schlosses 32, eines geschlossenen Schlosses 33 und eines Schraubers 34. Verglichen
mit der in den Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten Anzeige 18 entspricht das geöffnete Schloss
32 dem oberen äußeren Feld 29, das geschlossene Schloss 33 dem mittleren Feld 28 und
der Schrauber 34 schließlich dem unteren äußeren Anzeigefeld 30. Beim Zusammenfügen
des Steckerteils 1 und des Buchsenteils 7 zeigt der Anzeigepfeil 31 zunächst auf das
geöffnete Schloss 32. In dieser Funktionsstellung läuft der Vorsprung 10 auf den radialen
Einführschrägenbereich 13 auf. Sobald der Vorsprung 10 den radialen Einführschrägenbereich
13 verläßt und den axialen Einführschrägenbereich 13'überfährt um in die Einsteckaufnahmekammer
15 hinein zu gleiten, zeigt der Anzeigepfeil 31 auf das geschlossene Schloss 33. Wird
die Vorrichtung vollständig durch ein Verbringen des Vorsprungs 10 in die Arretierungsaufnahmekammer
16 verriegelt, zeigt der Anzeigepfeil 31 auf das Symbol der Anzeige 18 mit dem Schrauber
34. Hierdurch wird signalisiert, dass die Steckverbindung nur mit Hilfe eines Werkzeugs
aus dieser Funktionsstellung wieder gelöst werden kann.
[0019] In der perspektivischen Ansicht des Buchsenteils 7 in Fig. 4 ist schließlich ein
Kodierelement 21 erkennbar. Das Kodierelement 21 ist im Wesentlichen als axialer,
sich in Steckrichtung 6 erstreckender Kodierstift 25 ausgestaltet. Dieser Kodierstift
25 weist im Querschnitt eine unregelmäßige Querschnittsform auf. Diese Querschnittsform
setzt sich im Wesentlichen aus geschwungenen Nuten 22 und sich an die geschwungenen
Nuten 22 anschließenden Stegen 23 zusammen. Die Querschnittsform des Kodierstifts
25 besteht also im Wesentlichen aus sich aneinander reihenden konvexen und konkaven
Gebilden, zur Bildung einer möglichst einmaligen Schlüsselform.
[0020] Fig. 5 zeigt das entsprechend komplemementär ausgebildete Kodierelement 21 am Steckerteil
1. Dieses Kodierelement 21 ist als Aufnahmebuchse 24 ausgestaltet und nimmt bei zusammen-gestecktem
Steckerteil 1 und Buchsenteil 7 den Kodierstift 25 vollständig in sich auf. Um die
Aufnahmebuchse 24 herum sind auf einer imaginären Kreislinie die Kontaktstifte 3 der
Steckerkontakte angeordnet. Diese greifen in die Buchsenkontakte am Buchsenteil 7
in Montageendstellung ein.
[0021] Der Hohlquerschnitt der Aufnahmehülse bzw. Aufnahmebuchse 24 ist komplementär zum
Volumenquerschnitt des am Buchsenteil 7 als Kodierstift 25 ausgestalteten Kodierelements
21 ausgebildet. Mit anderen Worten weist die Aufnahmebuchse 24 dort wo der Kodierstift
25 als Nuten 22 ausgebildete konkave Bereiche aufweist, als Federn 26 ausgebildete
konvexe Bereiche auf. Umgekehrt entsprechen den konvexen Bereichen am Kodierstift
25 konkave Bereiche 27 an der Aufnahmehülse bzw. Aufnahmebuchse 24. Der stab- oder
stiftartige Kodierstift 25 und die Aufnahmebuchse 24 wirken so nach dem Schloss-Schlüsselprinzip
zusammen, wobei die Aufnahmebuchse 24 dem Schloss und der Kodierstift 25 dem Schlüssel
entspricht.
[0022] Auf diese Weise ist stets sichergestellt, dass beim Zusammenstecken der elektrischen
Steckverbindung das Steckerteil 1 und das Buchsenteil 7 in der passenden vordefinierten
Position zueinander angeordnet sind und beim Stecken auch die miteinander korrespondierenden
Einzelteile sowohl bei den Kontakten als auch bei den übrigen vorbeschriebenen Elementen
passgenau aufeinander treffen. Insbesondere trifft der Vorsprung 7 passgenau auf den
radialen Einführschrägenbereich 13 bzw. den axialen Einführschrägenbereich 13', um
sicher in die Einsteckaufnahmekammer 15 und anschließend die Arretierungsaufnahmekammer
16 überführt zu werden.
Bezugszeichenliste
[0023]
- 1
- Steckerteil
- 2
- Steckergehäuse
- 3
- Kontaktstift
- 4
- Drehrichtung
- 5
- Drehring
- 6
- Steckrichtung
- 7
- Buchsenteil
- 8
- Buchsengehäuse
- 9
- Riffelung
- 10
- Vorsprung
- 11
- Indikatornut
- 12
- Montagekragen
- 13
- radialer Einführschrägenbereich
- 13'
- axialer Einführschrägenbereich
- 14
- Ausnehmung
- 15
- Einsteckaufnahmekammer
- 16
- Arretierungsaufnahmekammer
- 17
- Einsteckaufnahmekammerrand
- 18
- Anzeige
- 19
- Kammerzwischenwand
- 20
- Arretierungsaufnahmekammerrand
- 21
- Kodierelement
- 22
- Nut
- 23
- Steg
- 24
- Aufnahmebuchse
- 25
- Kodierstift
- 26
- Feder
- 27
- konkaver Bereich
- 28
- mittleres Feld
- 29
- oberes äußeres Feld
- 30
- unteres äußeres Anzeigefeld
- 31
- Anzeigepfeil
- 32
- geöffnetes Schloss
- 33
- geschlossenes Schloss
- 34
- Schrauber
1. Elektrische Steckverbindung umfassend ein einen oder mehrere Kontaktstifte (3) aufnehmendes
Steckerteil (1) und ein einen oder mehrere Buchsenkontakte aufnehmendes Buchsenteil
(7) derart, dass bei geschlossener Steckverbindung die Kontaktstifte (3) in die Buchsenkontakte
eingesteckt sind
gekennzeichnet
durch nach dem Schloss-Schlüsselprinzip zusammenwirkende Kodierelemente (21, 24, 25) am
Steckerteil (1) und am Buchsenteil (7) zur örtlichen Fixierung der beiden Teile in
einer vordefinierten Steckposition zueinander und durch einen oder mehrere Vorsprünge
(10) und zu den Vorsprüngen (10) komplementäre Ausnehmungen (14) an den Steckerteilen
(1) oder Buchsenteilen (7) derart, dass jeweils ein Vorsprung (10) den Rand der zugeordneten
Ausnehmung (14) hintergreifend in der Ausnehmung (14) einliegt und dass die Ausnehmung
(14) zwei nebeneinander angeordnete Aufnahmekammern (15, 16) aufweist, wobei der der
Steckrichtung (6) abgewandte Einsteckaufnahmekammerrand (17) der einen Einsteckaufnahmekammer
(15) so niedrig ist, dass der zugeordnete Vorsprung (10) ihn in Steckrichtung (6)
übergleitet und wobei der Arretierungsaufnahmekammerrand (20) der der Einsteckaufnahmekammer
(15) benachbarten Arretierungsaufnahmekammer (16) so hoch ist, dass ein Übergleiten
des Vorsprungs (10) über diesen Arretierungsaufnahmekammerrand (20) wirksam verhindert
ist.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass der oder die Vorsprünge (10) am Innenmantel eines am Steckerteil (1) oder Buchsenteil
(7) angeordneten Drehrings (5) angeordnet sind.
3. Steckverbindung nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Vorsprünge (10) in identischen Abständen zueinander am Innenmantel des Drehrings
(5) angeordnet sind.
4. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3
gekennzeichnet durch
drei am Innenmantel des Drehrings (5) angeordnete Vorsprünge (10).
5. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4
gekennzeichnet durch
eine nur in Richtung von der Einsteckaufnahmekammer (15) zur Arretierungsaufnahmekammer
(16) vom jeweiligen Vorsprung übergleitbare Kammerzwischenwand (19).
6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5
gekennzeichnet durch
eine der Einsteckaufnahmekammer (15) vorgelagerte Einführschräge (13).
7. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehring (5) auf seinem Außenmantel eine Indikatornut (11) aufweist und dass
die Indikatornut mit einer Anzeige (18) mit mehreren Anzeigefeldern (28, 29, 30) zusammenwirkt.
8. Steckverbindung nach Anspruch 7
gekennzeichnet durch,
eine Anzeige (18) mit drei Anzeigefeldern (28, 29, 30), die vorzugsweise mit Piktogrammen
(32, 33, 34) bedruckt sind.
9. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8
dadurch gekennzeichnet,
dass das eine Kodierelement (21) am Buchsenteil (7) als Kodierstift (25) und das andere
Kodierelement (21) am Steckerteil (1) als dazu komplementäre Aufnahmebuchse (24) ausgestaltet
ist oder umgekehrt.
10. Steckverbindung nach Anspruch 9
gekennzeichnet durch,
eine unregelmäßige Querschnittsform der Kodierelemente (21, 24, 25).
11. Steckverbindung nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet,
dass die Querschnittsform der Kodierelemente (21, 24, 25) aus sich unregelmäßig aneinander
reihenden, konvexen und konkaven Gebilden besteht, zur Bildung einer möglichst einmaligen
Schlüsselform.
12. Steckverbindung nach Anspruch 10 oder 11
gekennzeichnet durch,
eine sich aus geschwungenen Nuten (22) und an die Nuten (22) anschließenden Stegen
(23) zusammensetzende unregelmäßige Querschnittsform der Kodierelemente (21).