ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckkontakteinrichtung und ein Stecksystem mit einer
solchen Steckkontakteinrichtung.
[0002] Die
EP 3 104 665 A1 offenbart eine solche Steckkontakteinrichtung zum elektrischen Verbinden einer Induktionsheizeinrichtung
eines Induktionskochfelds. Die Steckkontakteinrichtung ist auf einer Leiterplatte
und der Stecker an der Unterseite eines Trägers angeordnet. Durch eine Art schwimmende
Lagerung des Steckers mit Beweglichkeit zur Seite kann ein Einführen beim Verbinden
erleichtert werden.
AUFGABE UND LÖSUNG
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Steckkontakteinrichtung
zur elektrischen Verbindung eines Steckers bereitzustellen sowie ein entsprechendes
Stecksystem, welche Probleme des Standes der Technik vermeiden sollen und insbesondere
die Herstellung der elektrischen Verbindung vereinfachen und gleichzeitig eine möglichst
sicher ausgestaltete elektrische Verbindung herstellen sollen.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Steckkontakteinrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 sowie durch ein Stecksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte
sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche
und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche Merkmale nur für die
Steckkontakteinrichtung oder nur für das Stecksystem beschrieben. Die Merkmale sollen
jedoch unabhängig davon sowohl für die Steckkontakteinrichtung als auch für das Stecksystem
selbstständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche
wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
[0005] Die erfindungsgemäße Steckkontakteinrichtung zur elektrischen Verbindung eines Steckers
mit einer Kontaktbuchse weist die Leiterplatte, die Kontaktbuchse, einen Klemmrahmen
und einen Klemmaktor auf. Die Kontaktbuchse, die auf einer Leiterplatte befestigt
ist, weist einen ersten Klemmschenkel mit einem ersten Klemmvorsprung und einen zweiten
Klemmschenkel mit einem zweiten Klemmvorsprung auf. Der erste Klemmschenkel ist dem
zweiten Klemmschenkel gegenüberliegend angeordnet und die beiden Klemmschenkel begrenzen,
insbesondere zwischen sich, einen Steckeraufnahmeraum für die Aufnahme des Steckers.
Der Klemmrahmen umgibt die Kontaktbuchse. Der Klemmaktor ist dazu ausgebildet, bei
seiner Betätigung den Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte in eine vorgegebene Klemmrichtung
zu bewegen. Der Klemmrahmen wirkt bei dieser Bewegung derart mit dem ersten Klemmvorsprung
und dem zweiten Klemmvorsprung zusammen, dass der Steckeraufnahmeraum dabei verengt
wird, wenn sich also der Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte in die Klemmrichtung
bzw. entlang der Klemmrichtung bewegt. Der Klemmaktor bewirkt also die Klemmung, insbesondere
bei Montage eines Elektrogeräts mit der Steckkontakteinrichtung bzw. mit dem Stecksystem.
[0006] Die Kontaktbuchse kann lösbar oder unlösbar auf der Leiterplatte befestigt sein.
Vorteilhaft kann die Kontaktbuchse durch eine stoffschlüssige Verbindung auf der Leiterplatte
befestigt sein, wobei vorzugsweise die stoffschlüssige Verbindung eine Lötverbindung
oder eine Schweißverbindung ist.
[0007] Die Kontaktbuchse kann aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, vorteilhaft
aus entsprechendem Blech, insbesondere kann die Kontaktbuchse eine Legierung aus Kupfer,
aus Eisen oder aus Aluminium aufweisen.
[0008] Die Kontaktbuchse kann vorteilhaft einteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die
Kontaktbuchse hohlzylinderförmig, insbesondere mit rundem oder abgerundetem Innenquerschnitt.
Die Kontaktbuchse kann an einer Stirnfläche ein freies Ende und einer anderen Stirnfläche
ein befestigtes Ende aufweisen, wobei das freie Ende dem befestigten Ende gegenüberliegt.
Die Kontaktbuchse kann mit dem befestigten Ende auf der Leiterplatte befestigt sein
wie vorbeschrieben. Das freie Ende kann den ersten Klemmvorsprung und den zweiten
Klemmvorsprung bzw. alle Klemmvorsprünge aufweisen. Die Kontaktbuchse ist bevorzugt
dazu ausgebildet, dass der Stecker in ihr freies Ende eingesteckt wird, insbesondere
zwischen dem ersten Klemmvorsprung und dem zweiten Klemmvorsprung eingeschoben bzw.
eingeführt wird, um den Stecker innerhalb des Steckeraufnahmeraums anzuordnen, also
einzustecken.
[0009] Ein Durchmesser bzw. Außendurchmesser des Steckers ist vorteilhaft kleiner sein als
ein Durchmesser bzw. Innendurchmesser des Steckeraufnahmeraums der Kontaktbuchse.
Der Stecker und/oder die Kontaktbuchse können dazu ausgebildet sein, dass der Stecker
mit einer Spielpassung in dem Steckeraufnahmeraum aufgenommen ist, wenn der Steckeraufnahmeraum
nicht verengt ist, also beim Einstecken. Vorteilhaft kann dadurch der Stecker kraftlos
in den Steckeraufnahmeraum eingesetzt werden. Mit anderen Worten: eine Steckkraft
ist nicht erforderlich für das Einsetzen des Steckers in die Kontaktbuchse. Dies erleichtert
die Montage und verhindert Beschädigungen beim falschen Montieren, wenn zuviel Kraft
angewendet wird.
[0010] Der Klemmaktor kann teilweise oder vollständig zwischen der Leiterplatte und dem
Klemmrahmen angeordnet sein. So kann er sich ggf. gut an der Leiterplatte abstützen.
Beispielsweise kann der Klemmaktor einteilig ausgebildet sein, insbesondere kann der
Klemmaktor ein einteiliges Kunststoffbauteil sein. Der Klemmaktor kann auf der Leiterplatte
oder an dem Klemmrahmen befestigt oder gehalten sein. Beispielsweise kann ein Formschluss
zwischen dem Klemmaktor und dem Klemmrahmen und/oder der Leiterplatte bestehen. Der
Klemmaktor kann rotierbar bzw. drehbar ausgebildet und befestigt oder angeordnet sein,
wobei infolge der Rotation der Klemmaktor den Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte
in die Klemmrichtung bewegt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Klemmaktor seine
Rotationsbewegung durch einen Monteur in eine Linearbewegung des Klemmrahmens umwandelt.
Vorzugsweise wird die Rotation des Klemmaktors durch die Betätigung initiiert. Die
Betätigung kann durch den Monteur erfolgen. Durch Betätigung des Klemmaktors kann
bevorzugt eine Klemmkraft eingestellt werden, mit der der Stecker zwischen den Klemmschenkeln
eingeklemmt wird, nachdem der Stecker in dem Steckeraufnahmeraum angeordnet bzw. eingesteckt
worden ist.
[0011] Der Klemmrahmen kann eine Mantelfläche der Kontaktbuchse teilweise oder vorteilhaft
vollständig umgeben. Vorzugsweise umgibt der Klemmrahmen zumindest den ersten Klemmvorsprung
und den zweiten Klemmvorsprung, insbesondere alle Klemmvorsprünge, wenn es noch mehr
gibt, vorzugsweise vier Kontaktbuchsen.
[0012] Das Zusammenwirken zwischen Klemmrahmen und dem ersten Klemmvorsprung und dem zweiten
Klimmvorsprung kann bedeuten, dass der Klemmrahmen an dem ersten Klemmvorsprung und
an dem zweiten Klemmvorsprung entlang gleitet, wenn der Klemmaktor den Klemmrahmen
relativ zur Leiterplatte in die Klemmrichtung bewegt. Eine Verengung des Steckeraufnahmeraums
kann bedeuten, dass der Klemmrahmen an dem ersten Klemmvorsprung und an dem zweiten
Klemmvorsprung einer Kontaktbuchse angreift und den ersten Klemmschenkel und den zweiten
Klemmschenkel aufeinander zu bewegt oder zusammendrückt, wenn der Klemmaktor den Klemmrahmen
relativ zur Leiterplatte in die Klemmrichtung bewegt. Durch das Zusammendrücken des
ersten Klemmschenkels und des zweiten Klemmschenkels können diese vorgespannt und
zusammengedrückt werden, insbesondere federnd vorgespannt werden. Wenn sich der Klemmrahmen
in die entgegengesetzte Klemmrichtung bewegt, kann die Vorspannung des ersten Klemmschenkels
und des zweiten Klemmschenkels gelöst werden und der erste Klemmschenkel und der zweite
Klemmschenkel entfernen sich voneinander, insbesondere federn der erste Klemmschenkel
und der zweite Klemmschenkel zurück. Daher kann durch die Vorspannung eine Rückstellung
des ersten Klemmschenkels und des zweiten Klemmschenkels erreicht werden und somit
eine Öffnung des Steckeraufnahmeraums. Mit anderen Worten: der erste Klemmschenkel
und der zweite Klemmschenkel werden durch den Klemmrahmen gebogen, insbesondere nicht
verbogen, wenn dieser sich relativ zur Leiterplatte in die Klemmrichtung bewegt, und/oder
federn vorteilhaft zurück, wenn sich der Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte entgegen
der Klemmrichtung bewegt.
[0013] Die elektrische Verbindung eines Steckers mit der Kontaktbuchse kann dadurch hergestellt
werden, indem der Stecker in den nicht verengten bzw. aufgeweiteten Steckeraufnahmeraum
der Kontaktbuchse kraftlos eingesetzt oder eingesteckt wird und anschließend der Klemmaktor
betätigt wird. Durch das Betätigen des Klemmaktors kann der Klemmrahmen den ersten
Klemmschenkel und den zweiten Klemmschenkel gegen den Stecker, vorzugsweise seitlich
gegen den Stecker, drücken. Mit anderen Worten: der Stecker wird dann zwischen dem
ersten Klemmschenkel und dem zweiten Klemmschenkel eingeklemmt. Durch das seitliche
Andrücken oder Einklemmen des Steckers kann eine elektrische Verbindung zwischen den
beiden Klemmschenkeln und dem Stecker hergestellt werden. Der Stecker kann derart
zwischen den beiden Klemmschenkeln eingeklemmt sein, dass er nur mit einer bestimmten
Steckerabzugskraft aus dem Steckeraufnahmeraum gezogen werden kann. Diese Steckerabzugskraft
kann von der Klemmkraft des ersten Klemmschenkels und des zweiten Klemmschenkels abhängen,
die jeweils auf den Stecker wirkt, wenn der Stecker zwischen den Klemmschenkeln eingeklemmt
ist. Typischerweise ist die Steckerabzugskraft größer als Kräfte die während einer
üblichen Verwendung der Steckkontakteinrichtung auf diese einwirken.
[0014] So löst die Erfindung die Aufgabe, nämlich eine Steckkontakteinrichtung zur elektrischen
Verbindung eines Steckers bereitzustellen, welche die Herstellung der elektrischen
Verbindung vereinfacht und gleichzeitig eine möglichst sicher ausgestaltete elektrische
Verbindung herstellt.
[0015] In Weiterbildung der Erfindung ist der Klemmaktor dazu ausgebildet, bei anderer Betätigung
des Klemmaktors den Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte entgegengesetzt der Klemmrichtung
zu bewegen. Der Klemmrahmen wirkt mit dem ersten Klemmvorsprung und dem zweiten Klemmvorsprung
derart zusammen, dass der Steckeraufnahmeraum erweitert wird, wenn der Klemmaktor
den Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte entgegengesetzt der Klemmrichtung bewegt.
Insbesondere kann der Klemmaktor an den Klemmrahmen angreifen, um den Klemmrahmen
entgegensetzt der Klemmrichtung zu bewegen. Vorzugsweise ist der Klemmaktor an dem
Klemmrahmen befestigt oder bildet mit diesem eine Baueinheit.
[0016] In Weiterbildung der Erfindung ist die Klemmrichtung parallel zu einer Längsachse
des Steckeraufnahmeraums. Die Längsachse des Steckeraufnahmeraums kann der Steckrichtung
entsprechen oder kann die Steckrichtung vorgeben. Vorzugsweise ist die Klemmrichtung
senkrecht zu der Leiterplatte, insbesondere senkrecht zu einer Oberfläche der Leiterplatte.
[0017] In Weiterbildung der Erfindung ist der Klemmaktor dazu ausgebildet, bei Betätigung
des Klemmaktors einen Abstand zwischen dem Klemmrahmen und der Leiterplatte zu verändern.
Der Klemmrahmen wirkt mit dem ersten Klemmvorsprung und dem zweiten Klemmvorsprung
derart zusammen, dass der Steckeraufnahmeraum verengt wird, wenn der Klemmaktor den
Abstand zwischen dem Klemmrahmen und der Leiterplatte erhöht, und dass der Steckeraufnahmeraum
erweitert wird, wenn der Abstand zwischen dem Klemmrahmen und der Leiterplatte verringert
wird.
[0018] Alternativ kann der Klemmrahmen mit dem ersten Klemmvorsprung und dem zweiten Klemmvorsprung
derart zusammenwirken, dass der Steckeraufnahmeraum verengt wird, wenn der Klemmaktor
den Abstand zwischen dem Klemmrahmen und der Leiterplatte verringert, und dass der
Steckeraufnahmeraum erweitert wird, wenn der Abstand zwischen dem Klemmrahmen und
der Leiterplatte erhöht wird.
[0019] In Weiterbildung der Erfindung weist der Klemmrahmen einen ersten Zustand und einen
zweiten Zustand auf. Der Klemmaktor ist dann dazu ausgebildet, den Klemmrahmen zwischen
dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand überzuführen. Der Abstand zwischen der
Leiterplatte und dem Klemmrahmen ist im zweiten Zustand des Klemmrahmens größer als
im ersten Zustand des Klemmrahmens. Der Steckeraufnahmeraum ist im zweiten Zustand
des Klemmrahmens kleiner als im ersten Zustand des Klemmrahmens.
[0020] In Weiterbildung der Erfindung weist der Klemmrahmen Klemmschrägen auf, die mit dem
ersten Klemmvorsprung und dem zweiten Klemmvorsprung derart zusammenwirken, dass der
Steckeraufnahmeraum verengt wird, wenn der Klemmaktor den Klemmrahmen relativ zur
Leiterplatte in die Klemmrichtung bewegt. Dies kann allgemein ein Getriebe bilden.
Durch die Bewegung des Klemmrahmens in die Klemmrichtung gleiten die Klemmvorsprünge
an den Klemmschrägen entlang und werden unter Verengung des Steckeraufnahmeraums aufeinander
zugedrückt. Weiter wirkt der Klemmrahmen mit dem ersten Klemmvorsprung und dem zweiten
Klemmvorsprung derart zusammen, dass der Steckeraufnahmeraum erweitert wird, wenn
der Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte entgegengesetzt der Klemmrichtung bewegt
wird. Durch die Bewegung des Klemmrahmens entgegengesetzt der Klemmrichtung gleiten
die Klemmvorsprünge an den Klemmschrägen entlang und entfernen sich unter erneuter
Erweiterung des Steckeraufnahmeraums voneinander. Eine Anzahl der Klemmschrägen kann
vorteilhaft der Anzahl der Klemmvorsprünge entsprechen. Alternativ können die Klemmschrägen
aneinander angeordnet sein und eine einzige zusammenhängende Fläche bilden. Die Klemmschrägen
können eine Kulisse für die Klemmvorsprünge sein, insbesondere eine Kulissenführung
als vorgenanntes Getriebe.
[0021] In Weiterbildung der Erfindung weist der erste Klemmvorsprung eine erste Einführungsschräge
und der zweite Klemmvorsprung eine zweite Einführungsschräge auf bzw. sie bilden diese
Einführungsschrägen. Die erste Einführungsschräge und die zweite Einführungsschräge
sind dem Steckeraufnahmeraum zugewandt. Die erste Einführungsschräge und die zweite
Einführungsschräge sind dazu ausgebildet, den Stecker innerhalb des Steckeraufnahmeraums
zu positionieren, wenn er in den Steckeraufnahmeraum eingesetzt bzw. eingesteckt wird.
Vorzugsweise sind die Klemmvorsprünge derart angeordnet, dass die Einführungsschrägen
den Steckeraufnahmeraum erweitern, insbesondere nach oben erweitern.
[0022] In Weiterbildung der Erfindung ist der erste Klemmvorsprung an einem oberen Rand
des ersten Klemmschenkels angeordnet und ist so aufgebogen bzw. nach außen gebogen,
dass er den Steckeraufnahmeraum vergrößert, insbesondere von der Längsachse des Steckeraufnahmeraums
in radialer Richtung nach außen aufgebogen. Der zweite Klemmvorsprung ist an einem
oberen Rand des zweiten Klemmschenkels angeordnet und ist auch so aufgebogen, dass
er den Steckeraufnahmeraum vergrößert, insbesondere von der Längsachse des Steckeraufnahmeraums
in radialer Richtung nach außen aufgebogen.
[0023] In Weiterbildung der Erfindung weist die Kontaktbuchse eine Anzahl von Befestigungselementen
für die Durchsteckmontage der Kontaktbuchse auf der Leiterplatte auf. Sie ist mit
den Befestigungselementen auf der Leiterplatte befestigt, wobei vorzugsweise diese
Befestigungselemente abstehende Stifte sind, die vorteilhaft nach unten abstehen.
Vorzugsweise sind die Befestigungselemente an dem befestigten Ende der Kontaktbuchse
angeordnet. Vorteilhaft können die Befestigungselemente dazu ausgebildet sein, in
korrespondierende Durchgangslöcher der Leiterplatte gesteckt zu werden. Mit anderen
Worten: die Leiterplatte kann eine Anzahl von Durchgangslöchern aufweisen entsprechend
der Anzahl von Befestigungselementen. Die Kontaktbuchse kann insbesondere zwei bis
zwölf Befestigungselemente aufweisen.
[0024] In Weiterbildung der Erfindung ist die Kontaktbuchse ein Stanz-Biegeteil aus Blech.
Dies kann ein üblicherweise für solche Kontaktbuchsen verwendetes Blech sein. Seine
Stärke kann zwischen 0,5 mm und 2 mm liegen.
[0025] In Weiterbildung der Erfindung weist die Kontaktbuchse einen dritten Klemmschenkel
mit einem dritten Klemmvorsprung auf, insbesondere an dem freien Ende, und einen vierten
Klemmschenkel mit einem vierten Klemmvorsprung auf, insbesondere an dem freien Ende.
Der dritte Klemmschenkel ist dem vierten Klemmschenkel gegenüberliegend angeordnet.
Diese vier ersten Klemmschenkel begrenzen den Steckeraufnahmeraum für die Aufnahme
des Steckers. Vorteilhaft können die Klemmschenkel gleichmäßig verteilt und mit gleichem
Winkel zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise wirkt der Klemmrahmen mit den Klemmvorsprüngen
derart zusammen, dass der Steckeraufnahmeraum dazwischen verengt wird, wenn der Klemmaktor
den Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte und somit relativ zu der Kontaktbuchse in
die Klemmrichtung bewegt. Die Kontaktbuchse kann auch mehr als vier Klemmschenkel
aufweisen.
[0026] In Weiterbildung der Erfindung weist der Klemmaktor eine Schraube, einen Exzenter
oder eine Schrägflächenkopplung bzw. Kulissenführung auf. Vorzugsweise überdeckt der
Klemmrahmen den Klemmaktor teilweise oder vollständig bzw. ist darüber angeordnet.
Der Klemmrahmen kann eine Öffnung aufweisen, durch die hindurch der Klemmaktor, insbesondere
mit einer Schraube, betätigt werden kann.
[0027] In einer ersten Weiterbildung der Erfindung weist der Klemmaktor eine Schraube und
ein zur Schraube korrespondierendes Gewinde auf, in dem die Schraube aufgenommen ist.
Eine Längsachse der Schraube ist parallel zu einer Längsachse des Steckeraufnahmeraums.
Die Schraube ist dazu ausgebildet, am Klemmrahmen anzugreifen oder am Klemmrahmen
befestigt zu sein und durch Drehen der Schraube den Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte
in die bzw. entlang der Klemmrichtung zu bewegen. Vorzugsweise kann der Klemmaktor
eine Gewindeeinrichtung mit dem Gewinde aufweisen, die auf der Leiterplatte befestigt
ist, insbesondere mit der Leiterplatte verlötet ist. Die Gewindeeinrichtung mit der
eingeschraubten Schraube kann zwischen der Leiterplatte und dem Klemmrahmen angeordnet
sein. Die Schraube kann mit der Gewindeeinrichtung derart zusammenwirken, dass sie
den Klemmrahmen von der Leiterplatte wegdrückt, wenn sie aus der Gewindeeinrichtung
geschraubt wird.
[0028] In einer zweiten Weiterbildung der Erfindung ist der Klemmaktor ein Exzenter. Der
Exzenter ist zwischen der Leiterplatte und dem Klemmrahmen drehbar angeordnet, insbesondere
kann der Exzenter um 180° drehbar sein. Der Exzenter weist eine Betätigungsvorrichtung
auf um ihn zu betätigen, insbesondere zu drehen, wobei vorzugsweise die Betätigungsvorrichtung
ein Hebel sein kann. Der Exzenter ist dazu ausgebildet, den Klemmrahmen relativ zur
Leiterplatte in die Klemmrichtung zu bewegen, wenn er gedreht wird. Vorzugsweise ist
der Exzenter teilweise von dem Klemmrahmen überdeckt, insbesondere ist die Betätigungsvorrichtung
aber nicht von dem Klemmrahmen überdeckt. Der Exzenter kann an der Leiterplatte oder
an dem Klemmrahmen drehbar befestigt sein. Eine Drehachse des Exzenters kann parallel
zur Leiterplatte oder senkrecht zur Längsachse des Steckeraufnahmeraums sein.
[0029] In einer dritten Weiterbildung der Erfindung ist der Klemmaktor eine Schrägflächenkopplung.
Der Klemmrahmen weist eine erste schräge Fläche der Schrägflächenkopplung auf, und
eine Betätigungsvorrichtung des Klemmaktors weist eine zweite schräge Fläche der Schrägflächenkopplung
auf. Die Betätigungsvorrichtung ist zwischen der Leiterplatte und dem Klemmrahmen
drehbar angeordnet, insbesondere kann die Betätigungsvorrichtung zwischen 10° und
180° drehbar sein, vorteilhaft um 45°, 30° oder 20° drehbar sein. Die erste schräge
Fläche und die zweite schräge Fläche wirken derart zusammen, insbesondere miteinander,
dass der Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte in die Klemmrichtung bewegt wird, wenn
die Betätigungsvorrichtung gedreht wird. Vorzugsweise kann die erste schräge Fläche
auf der zweiten schrägen Fläche gleiten. Vorzugsweise weist die Schrägflächenkopplung
eine Mehrzahl von ersten schrägen Flächen und eine Mehrzahl von zweiten schrägen Flächen
auf, wobei die Mehrzahl von ersten schrägen Flächen der Mehrzahl von zweiten schrägen
Flächen entspricht.
[0030] Vorzugsweise ist die Betätigungsvorrichtung teilweise von dem Klemmrahmen überdeckt.
Die Betätigungsvorrichtung kann an der Leiterplatte oder an dem Klemmrahmen drehbar
befestigt sein oder drehbar zwischen der Leiterplatte und dem Klemmrahmen angeordnet
sein. Eine Drehachse der Schrägflächenkopplung kann senkrecht zur Leiterplatte oder
parallel zur Längsachse des Steckeraufnahmeraums sein.
[0031] In Ausgestaltung der Erfindung weist die Steckkontakteinrichtung eine Mehrzahl von
Kontaktbuchsen auf, vorzugsweise eine Mehrzahl von gleichen Kontaktbuchsen. Insbesondere
weist die Steckkontakteinrichtung eine gerade Anzahl von Kontaktbuchsen auf, vorteilhaft
vier, acht oder sechzehn Kontaktbuchsen. Die Mehrzahl von Kontaktbuchsen können in
ihrem Aufbau identisch sein, vorteilhaft alle. Vorzugsweise kann der Klemmrahmen alle
Steckeraufnahmeräume der Mehrzahl von Kontaktbuchsen gleichzeitig verengen oder gleichzeitig
erweitern, wenn sich der Klemmrahmen relativ zur Leiterplatte in Klemmrichtung oder
entgegen der Klemmrichtung bewegt.
[0032] In Weiterbildung der Erfindung sind die Kontaktbuchsen um den Klemmaktor gleichmäßig
verteilt und mit gleichem Winkel zueinander angeordnet. Insbesondere können die Kontaktbuchsen
punktsymmetrisch oder spiegelsymmetrisch angeordnet sein.
[0033] In Ausgestaltung der Erfindung isoliert der Klemmrahmen die Kontaktbuchsen voneinander
elektrisch, insbesondere mindestens in Richtung einer direkten Verbindung zwischen
ihnen. Vorzugsweise isoliert der Klemmrahmen die Klemmvorsprünge voneinander. Die
direkte Verbindung kann eine zur Längsachse des Steckeraufnahmeraums radiale Richtung
sein.
[0034] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ebenfalls durch ein Stecksystem
gelöst. Dieses Stecksystem weist eine zuvor beschriebene Steckkontakteinrichtung und
einen Steckerhalter mit dem Stecker auf. Vorzugsweise weist der Steckerhalter eine
Anzahl von Steckern auf, die zur Anzahl von Kontaktbuchsen der Steckkontakteinrichtung
korrespondiert.
[0035] In Weiterbildung der Erfindung weist der Steckerhalter eine Öffnung auf, durch die
hindurch der Klemmaktor betätigbar ist, wenn der Stecker in dem Steckeraufnahmeraum
aufgenommen ist. Vorzugsweise ist die Öffnung mittig angeordnet. Insbesondere ist
die Öffnung des Steckerhalters konzentrisch zu der Öffnung des Klemmrahmens angeordnet,
wenn der Stecker in dem Steckeraufnahmeraum aufgenommen ist, wobei der Klemmaktor
durch die Öffnung des Steckerhalters und durch die Öffnung des Klemmrahmens hindurch
betätigbar ist.
[0036] In weiterer Ausbildung der Erfindung weist das Stecksystem einen Träger auf, an dessen
Unterseite der Steckerhalter angeordnet ist. Weiter weist das Stecksystem mindestens
eine elektrische Funktionseinheit auf, die an dem Träger, insbesondere an einer Oberseite
des Trägers, angeordnet ist und die elektrisch angeschlossen ist, wenn der Stecker
in dem Steckeraufnahmeraum aufgenommen ist. Die Steckkontakteinrichtung kann an einer
Spannungsquelle angeschlossen sein, die dazu ausgebildet ist, die elektrische Funktionseinheit
mit elektrischer Energie zu versorgen. Die elektrische Funktionseinheit kann insbesondere
eine Induktionsheizeinrichtung eines Induktionskochfelds sein. Der Steckerhalter kann
dazu ausgebildet sein, die Induktionsheizeinrichtung mit der Spannungsquelle elektrisch
zu verbinden, wenn der Stecker in dem Steckeraufnahmeraum aufgenommen ist.
[0037] So kann die Steckkontakteinrichtung eine elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle
und der elektrischen Funktionseinheit herstellen, wobei die Herstellung der elektrischen
Verbindung vereinfacht und die hergestellte elektrische Verbindung gleichzeitig möglichst
sicher ausgestaltet ist.
[0038] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein können und vorteilhafte sowie für sich
schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischenüberschriften und einzelne Abschnitte beschränkt
die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0039] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Steckkontakteinrichtung mit einem Klemmaktor
mit einer Schraube,
- Fig. 2
- eine Schrägansicht der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 1 ohne Klemmrahmen,
- Fig. 3
- eine Schrägansicht einer Kontaktbuchse der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 1,
- Fig. 4
- eine Seitenansicht der Kontaktbuchse aus Fig. 3, in der ein Stecker aufgenommen ist,
- Fig. 5
- eine Schrägansicht eines Stecksystems mit der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 1 und
einem Steckerhalter in einem auseinandergezogenen Zustand,
- Fig. 6
- eine Schnittansicht des Stecksystems aus Fig. 5 in einem zusammengesteckten Zustand,
- Fig. 7
- eine Schrägansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steckkontakteinrichtung
mit einem Klemmaktor mit einem Exzenter,
- Fig. 8
- eine Seitenansicht der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 7 mit einem Klemmrahmen in
einem ersten Zustand,
- Fig. 9
- eine weitere Seitenansicht der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 8,
- Fig. 10
- eine Seitenansicht der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 7 mit dem Klemmrahmen in einem
zweiten Zustand,
- Fig. 11
- eine weitere Seitenansicht der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 10,
- Fig. 12
- eine Schnittansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steckkontakteinrichtung
mit einem Klemmaktor mit einer Schrägflächenkopplung,
- Fig. 13
- eine Schrägansicht der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 12 ohne Klemmrahmen,
- Fig. 14
- eine Schrägansicht der Steckkontakteinrichtung aus Fig. 12 ohne Leiterplatte und ohne
Betätigungsvorrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[0040] Fig. 1 zeigt eine Steckkontakteinrichtung 100 mit insgesamt vier Kontaktbuchsen 20,
wobei in der Schnittansicht der Fig. 1 zwei Kontaktbuchsen 20 geschnitten und eine
Kontaktbuchse 20 ungeschnitten gezeigt sind. Alle vier Kontaktbuchsen 20 sind vom
Aufbau identisch, weshalb der Aufbau der Kontaktbuchsen 20 anhand einer repräsentativen
Kontaktbuchse 20 beschrieben werden kann, die in Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
[0041] Die Kontaktbuchse 20 ist ein einteiliges Stanz-Biegeteil aus Blech und hohlzylinderförmig.
Sie ist vorteilhaft aus einem einzigen Blechstück oder Streifen hergestellt und gebogen
bzw. zusammengebogen nach Art eines Rohrs oder Rundzylinders. Weiter ist die Kontaktbuchse
20 elektrisch leitfähig. An einem unteren Ende der Kontaktbuchse 20 ist eine Anzahl
von Befestigungselementen 22 für die Durchsteckmontage der Kontaktbuchse 20 auf einer
Leiterplatte 10 angeordnet. In Fig. 3 und 4 ist zu sehen, dass die Kontaktbuchse 20
insgesamt sechs Befestigungselemente 22 in Form von abstehenden Stiften aufweist.
Die Befestigungselemente 22 sind durch korrespondierende Durchgangsöffnungen der Leiterplatte
10 hindurchgesteckt und mit der Leiterplatte 10 verlötet, siehe Fig. 1. So verbinden
die Befestigungselemente 22 die Kontaktbuchse 20 auch elektrisch mit der Leiterplatte
10.
[0042] Gegenüber dem befestigten Ende befindet sich ein freies Ende der Kontaktbuchse 20.
An dem freien Ende weist die Kontaktbuchse 20 einen ersten Klemmschenkel 24, einen
zweiten Klemmschenkel 26, einen dritten Klemmschenkel 28 und einen vierten Klemmschenkel
30 auf, siehe auch Fig. 3. Der erste Klemmschenkel 24 ist dem zweiten Klemmschenkel
26 gegenüberliegend angeordnet, und der dritte Klemmschenkel 28 ist dem vierten Klemmschenkel
30 gegenüberliegend angeordnet. Dabei sind jeweils zwei benachbarte Klemmschenkel
durch einen Spalt 32 voneinander getrennt. Alle Klemmschenkel 24, 26, 28, 30 sind
gleichmäßig verteilt und mit gleichem Winkel zueinander angeordnet.
[0043] Alle Klemmenschenkel 24, 26, 28, 30 begrenzen zwischen sich einen Steckeraufnahmeraum
130 für die Aufnahme eines Steckers 180. Der Steckeraufnahmeraum 130 weist eine Längsachse
132 auf. Fig. 4 zeigt die Kontaktbuchse 20 mit dem Stecker 180, der in dem Steckeraufnahmeraum
130 aufgenommen ist. Der Stecker 180 ist ebenfalls ein einteiliges Stanz-Biegeteil
aus Blech und hohlzylinderförmig ausgebildet. Zwischen dem Stecker 180 und der Kontaktbuchse
20 besteht eine Spielpassung, vorzugsweise mit wenigen zehntel Millimeter Spiel, insbesondere
0,1 mm bis 0,5 mm. Aufgrund der Spielpassung kann der Stecker 180 kraftlos in die
Kontaktbuchse 20 eingesetzt werden. Allerdings ist nur durch das bloße Einsetzen des
Steckers 180 in die Kontaktbuchse 20 noch kein gesicherter elektrischer Kontakt zustande
gekommen, vor allem noch nicht für die hohen Ströme, die bei einem Betrieb einer Induktionsheizeinrichtung
zu erwarten sind.
[0044] Der erste Klemmschenkel 24 weist einen ersten Klemmvorsprung 25 mit einer ersten
Einführungsschräge 34, der zweite Klemmschenkel 26 weist einen zweiten Klemmvorsprung
27 mit einer zweiten Einführungsschräge 36, der dritte Klemmschenkel 28 weist einen
dritten Klemmvorsprung 29 mit einer dritten Einführungsschräge 38 und der vierte Klemmschenkel
30 weist einen vierten Klemmvorsprung 31 mit einer vierten Einführungsschräge 40 auf.
Ein jeweiliger Klemmvorsprung 25, 27, 29, 31 ist an einem oberen Rand des korrespondierenden
Klemmschenkels 24, 26, 28, 30 angeordnet und ist derart in radialer Richtung nach
außen aufgebogen oder abgebogen, dass die Klemmvorsprünge 25, 27, 29, 31 den Steckeraufnahmeraum
130 vergrößern. Sie bilden quasi gleichzeitig die trichterartigen Einführungsschrägen
34, 36, 38 und 40.
[0045] Eine jeweilige Einführungsschräge 34, 36, 38, 40 ist dem Steckeraufnahmeraum 130
zugewandt und dazu ausgebildet, den Stecker 180 leichter innerhalb des Steckeraufnahmeraums
130 zu positionieren, wenn der Stecker 180 in die Kontaktbuchse 20 eingesetzt wird.
Beim Einsetzen des Steckers 180 in den Steckeraufnahmeraum 130 wird der Stecker 180
in Richtung der Längsachse 132 auf die Leiterplatte 10 zugeschoben. Wenn der Stecker
180 beim Einsetzen in die Kontaktbuchse gegen eine der Einführungsschrägen 34, 36,
38, 40 stößt, gleitet er nämlich an dieser Einführungsschräge 34, 36, 38, 40 entlang,
bis er weitgehend konzentrisch zur Kontaktbuchse 20 ausgerichtet ist und leicht vollständig
in die Kontaktbuchse 20 eingesetzt werden kann.
[0046] Weiter zeigen Fig. 1 und 2, dass die vier Kontaktbuchse 20 gleichmäßig verteilt und
mit gleichem Winkel zueinander um einen Klemmaktor 80 angeordnet sind. Der Klemmaktor
80 ist mit Schraube 82 und Gewinde 84, in dem die Schraube 82 aufgenommen ist, ausgebildet.
Das Gewinde 84 ist an einer Gewindeeinrichtung 86 in Form einer Klemme ausgebildet.
Die Gewindeeinrichtung 86 ist ebenfalls mit abstehenden Stiften auf der Leiterplatte
10 befestigt, insbesondere gelötet. Eine Längsachse 83 der Schraube 82 verläuft parallel
zur Längsachse 132, wenn die Schraube von dem Gewinde 84 aufgenommen ist. Die Schraube
und das Gewinde 84 sind zwischen der Leiterplatte 10 und dem Klemmrahmen 50 angeordnet.
Insbesondere liegt der Schraubenkopf der Schraube 82 gegen den Klemmrahmen 50 an.
Der Klemmrahmen 50 weist eine Öffnung 52 auf, durch die ein Werkzeug, insbesondere
ein Schraubendreher, von oben zum Drehen der Schraube 82 geführt werden kann. Wird
die Schraube 82 mit dem Schraubendreher aus dem Gewinde 84 herausgedreht, so greift
der Schraubenkopf gegen den Klemmrahmen 50 an und drückt diesen von der Leiterplatte
10 weg. Das geht auch genauso in der anderen Richtung. Mit anderen Worten: die Schraube
82 ist dazu ausgebildet, durch Drehen den Klemmrahmen 50 relativ zu Leiterplatte 10
in eine Klemmrichtung 60 zu bewegen. Die Klemmrichtung 60 ist parallel zur Längsrichtung
132 der Kontaktbuchse 20 und senkrecht zur Leiterplatte 10. Wenn die Schraube 82 den
Klemmrahmen 50 in die Klemmrichtung 60 bewegt, vergrößert sich ein Abstand zwischen
dem Klemmrahmen 50 und der Leiterplatte 10.
[0047] In Fig. 1 ist zu sehen, dass eine Mantelfläche der vier Kontaktbuchsen 20 von dem
Klemmrahmen 50 umgeben ist. Der Klemmrahmen 50 ist ein einteiliges Kunststoffbauteil
und isoliert die Kontaktbuchse 20 voneinander. Insbesondere isoliert der Klemmrahmen
50 die Klemmvorsprünge 25, 27, 29, 31 einer Kontaktbuchse 20 von den Klemmvorsprüngen
25, 27, 29, 31 einer benachbarten Kontaktbuchse 20. Insgesamt weist der Klemmrahmen
50 vier Öffnungen 54 auf. Jede der Kontaktbuchsen 20 ist in einer der Öffnungen 54
angeordnet. Jede Öffnung 54 weist zusammenhängende Klemmschrägen 56 auf, insbesondere
trichterartig, die eine zusammenhängende Fläche bilden und die mit den Klemmvorsprüngen
25, 27, 29, 31 der Kontaktbuchse 20 zusammenwirken. Wird die Schraube 82 aus dem Gewinde
84 gedreht und drückt sie den Klemmrahmen 50 von der Leiterplatte 10 weg in Richtung
der Klemmrichtung 60, gleiten die Klemmvorsprünge 25, 27, 29, 31 an den Klemmschrägen
56 entlang und werden von dem Klemmrahmen zusammengedrückt. Vorteilhaft werden durch
das Herausdrehen der Schraube 82 aus dem Gewinde 84 alle Klemmvorsprünge der vier
Kontaktbuchsen 20 gleichzeitig und gleichartig durch den Klemmrahmen 50 zusammengedrückt.
Als Folge des Zusammendrückens verengt sich jeweils der Steckeraufnahmeraum 130 und
die Klemmschenkel 24, 26, 28, 30 werden jeweils vorgespannt. Ist ein Stecker 180 in
dem Steckeraufnahmeraum 130 der Kontaktbuchse 20 aufgenommen, wie in Fig. 4 gezeigt,
reduziert sich das vorgesehene Spiel zwischen der Kontaktbuchse 20 und dem Stecker
180 durch das Zusammendrücken der Klemmvorsprünge 25, 27, 29, 31 derart, dass der
Stecker 180 in der Kontaktbuchse 20 geklemmt wird. Ist der Stecker 180 von der Kontaktbuchse
20 geklemmt, besteht ein Kraftschluss zwischen der Schraube 82, der Gewindeeinrichtung
86, der Leiterplatte 10, der Kontaktbuchse 20, dem Stecker 180 und dem Klemmrahmen
50.
[0048] Alternativ kann die Kontaktbuchse in einer nicht gezeigten Ausführungsform Laschen
aufweisen, auf denen eine isolierende Platte mit dem Gewinde für die Schraube aufliegt.
In dieser Ausführungsform besteht der Kraftschluss zwischen der Schraube, der isolierenden
Platte, den Laschen der Kontaktbuchse, dem Stecker und dem Klemmrahmen. In dieser
Ausführungsform ist die Leiterplatte nicht in dem Kraftschluss enthalten, weshalb
diese keine mechanischen Belastungen infolge des Klemmens des Steckers erfährt. Vorteilhafterweise
kann sich dadurch die Lebensdauer der Leiterplatte erhöhen.
[0049] Wenn der Stecker 180 von der Kontaktbuchse 20 geklemmt ist, kann der Stecker 180
aus der Kontaktbuchse 20 nur noch mit einer Steckerabzugskraft aus dem Steckeraufnahmeraum
130 gezogen werden, die relativ groß ist. Diese Steckerabzugskraft muss derart gewählt
werden, dass die Klemmung zwischen den Klemmschenkeln 24, 26, 28, 30 und dem Stecker
180 überwunden werden kann. Über die Schraube 82 kann eine Stärke der Klemmung zwischen
den Klemmschenkeln 24, 26, 28, 30 und dem Stecker 180 eingestellt werden und damit
die erforderliche Steckerabzugskraft. Je größer der Abstand zwischen dem Klemmrahmen
50 und der Leiterplatte 10 ist, desto stärker wird der Stecker 180 von der Kontaktbuchse
20 geklemmt und desto größer ist die Steckerabzugskraft. Daher kann über die Schraube
82 die Klemmung derart eingestellt werden, dass die Steckerabzugskraft größer ist
als die Kräfte, die während eines Betriebs der Steckkontakteinrichtung 100 bzw. des
zugehörigen Geräts auftreten. An sich soll der Stecker gar nicht mehr abgezogen werden,
zumindest nicht ohne Lösen der Klemmung. So wird zwischen dem Stecker 180 und der
Kontaktbuchse 20 ein gesicherter elektrischer Kontakt hergestellt, der aber auch leicht
wieder gelöst werden kann.
[0050] Zum Lösen des elektrischen Kontakts und zum kraftlosen Abziehen des Steckers 180
aus der Kontaktbuchse 20 wird die Schraube 82 wieder in das Gewinde 84 hineingedreht,
wodurch sich die Vorspannung der Klemmschenkel 24, 26, 28, 30 lösen kann. Die Vorspannung
der Klemmschenkel 24, 26, 28, 30 bewirkt, dass der Klemmrahmen 50 nach unten bzw.
gegen die Schraube 82 gedrückt wird und dass der Abstand zwischen dem Klemmrahmen
50 und der Leiterplatte 10 verringert wird, wenn sich die Vorspannung löst. Dadurch
bewegt sich der Klemmrahmen 50 zur Leiterplatte 10 hin entgegengesetzt der Klemmrichtung
60. Des Weiteren gleiten die Klemmvorsprünge 25, 27, 29, 31 an der Klemmschrägen 56
entlang, so dass sich beim Lösen der Vorspannung der Steckeraufnahmeraum 130 wieder
erweitert. Die Erweiterung des Steckeraufnahmeraums 130 erfolgt derart, dass zwischen
dem Stecker 180 und der Kontaktbuchse 20 wieder die vorgenannte Spielpassung eintritt
und der Stecker 180 kraftlos aus dem Steckeraufnahmeraum 130 gezogen werden kann.
[0051] Fig. 5 und 6 zeigen ein Stecksystem 200, das die Steckkontakteinrichtung 100 und
einen Steckerhalter 150 aufweist. Der Steckerhalter 150 weist vier Haltezapfen 160
auf, an denen vier baugleiche hohlzylinderförmige Stecker 180 sitzen, unter Umständen
mit einer Presspassung verbunden sind. Jeder der Haltezapfen weist 160 eine Rastnase
auf, die in eine korrespondierende Rastausnehmung der Stecker 180 einrastet, wenn
die Stecker 180 auf die Haltezapfen 160 gepresst werden.
[0052] Der Steckerhalter 150 ist in die Steckkontakteinrichtung 100 einsteckbar, wobei in
Fig. 5 ein gezogener Zustand des Stecksystems 200 dargestellt ist und keiner der Stecker
150 in den Steckeraufnahmeräumen 130 der Kontaktbuchsen 20 aufgenommen ist. In Fig.
6 ist ein eingesteckter Zustand des Stecksystems 200 dargestellt, wobei die Stecker
180 in den Steckeraufnahmeräumen 130 der Kontaktbuchsen 20 aufgenommen sind.
[0053] In Fig. 6 sind die elektrischen Verbindungen zwischen den Steckern 180 und den Kontaktbuchsen
20 noch nicht hergestellt. Um die elektrischen Verbindungen zwischen den Steckern
180 und den Kontaktbuchsen 20 herzustellen oder um hergestellte elektrische Verbindungen
wieder zu lösen, muss die Schraube 82 betätigt werden können. Daher weist der Steckerhalter
150 eine Öffnung 155 auf, durch die hindurch die Schraube 82 von oben betätigbar ist.
Die Öffnung 155 des Steckerhalters 150 ist konzentrisch zur Öffnung 52 des Klemmrahmens,
wenn die Stecker 180 in den Steckeraufnahmeräumen 130 aufgenommen sind.
[0054] In Fig. 7 bis 11 ist eine alternative Ausführungsform der Steckkontakteinrichtung
100 gezeigt. Zum besseren Verständnis sind für identische und funktionell äquivalente
Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet. Insoweit kann auf die obigen Ausführungen
zu den Fig. 1 bis 6 verwiesen werden, so dass nachstehend im Wesentlichen nur auf
die bestehenden Unterschiede eingegangen wird.
[0055] Der Klemmaktor 80 weist einen einteiligen Exzenter 88 mit einer Betätigungsvorrichtung
90 in Form eines Hebels auf, der von einem Benutzer betätigbar ist. Der Exzenter 88
ist zwischen der Leiterplatte 10 und dem Klemmrahmen 50 angeordnet. Die Betätigungsvorrichtung
90 ragt über den Klemmrahmen 50 hinaus. Mit anderen Worten: der Klemmaktor 80 ist
an dem Klemmrahmen 50 drehbar gelagert, insbesondere mit einem Drehgelenk. Der Exzenter
88 ist dazu ausgebildet, den Klemmrahmen 50 relativ zur Leiterplatte 10 in Klemmrichtung
60 zu bewegen, wenn die Betätigungsvorrichtung 90 gedreht wird, insbesondere um etwa
180°.
[0056] Durch Drehen des Exzenters 88 führt der Exzenter 88 den Klemmrahmen 50 zwischen einem
ersten Zustand und einem zweiten Zustand über bzw. hebt ihn an. Der Abstand zwischen
der Leiterplatte 10 und dem Klemmrahmen 50 im zweiten oberen Zustand des Klemmrahmens
50 ist größer als im ersten unteren Zustand des Klemmrahmens 50, und der Steckeraufnahmeraum
130 ist im zweiten Zustand des Klemmrahmens 50 kleiner als im ersten Zustand des Klemmrahmens
50. Mit anderen Worten ist im ersten Zustand des Klemmrahmens 50 der Stecker 180 in
dem Steckeraufnahmeraum 130 mit einer Spielpassung aufgenommen, also locker, und es
ist noch kein gesicherter elektrischer Kontakt zustande gekommen. Der Stecker 180
kann im ersten Zustand in den Steckeraufnahmeraum 130 kraftlos gesteckt oder aus dem
Steckeraufnahmeraum 130 kraftlos entnommen werden. Im zweiten Zustand des Klemmrahmens
50 ist der Stecker 180 zwischen den Klemmschenkeln 24, 26, 28, 30 eingeklemmt und
der gesicherte elektrische Kontakt ist zustande gekommen.
[0057] Fig. 8 und 9 zeigen zwei verschiedene Seitenansichten der Steckkontakteinrichtung
100. In beiden Figuren befindet sich der Klemmrahmen 50 im ersten Zustand, also unten.
[0058] Fig. 10 und 11 zeigen die Seitenansichten der Steckkontakteinrichtung 100 von Fig.
8 und 9 mit dem Unterschied, dass sich der Klemmrahmen 50 im zweiten oberen Zustand
befindet. Im Vergleich zum ersten Zustand ist nun der Exzenter 88 um 180° gedreht,
wodurch er den Klemmrahmen 50 von der Leiterplatte weggedrückt und den Abstand zwischen
dem Klemmrahmen 50 und der Leiterplatte 10 erhöht hat. Der Exzenter 88 ist dazu ausgebildet,
den Klemmrahmen 50 selbstständig von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand oder
von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand überzuführen, wenn der Exzenter 88 um
bereits 120° gedreht wurde. Deshalb muss der Exzenter 88 lediglich um 120° gedreht
werden, um den Klemmrahmen 50 zwischen den ersten Zustand und den zweiten Zustand
überzuführen. Er kann aber auch weiter gedreht werden, ggf. ohne Wirkung, um bei einer
Drehung von 180° wieder flach zu liegen und evtl. einzurasten mittels einer Rasteinrichtung.
[0059] In Fig. 12 bis 14 ist eine alternative Ausführungsform der Steckkontakteinrichtung
100 gezeigt wie sie eingangs beschrieben worden ist. Zum besseren Verständnis sind
für identische und funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet
und insoweit kann auf die obigen Ausführungen zu den Fig. 1 bis 11 verwiesen werden,
so dass nachstehend im Wesentlichen nur auf die bestehenden Unterschiede eingegangen
wird.
[0060] Fig. 12 zeigt, dass der Klemmaktor 80 eine Betätigungsvorrichtung 90 und eine Schrägflächenkopplung
aufweist. Die Betätigungseinrichtung 90 ist zwischen der Leiterplatte 10 und dem Klemmrahmen
50 angeordnet und liegt gegen die Leiterplatte 10 an. Die Betätigungsvorrichtung 90
weist einen Zentrierzapfen 96 auf, der formschlüssig innerhalb einer korrespondierenden
Zentrieröffnung 98 des Klemmrahmens 50 angeordnet ist. Wird die Betätigungseinrichtung
90 gedreht, dreht sich die Betätigungseinrichtung 90 um den Zentrierzapfen 96. Dabei
ist eine Drehachse der Betätigungsvorrichtung 90 senkrecht zur Leiterplatte 10 und
parallel zur Längsachse 132 der Kontaktbuchse 20. Die Betätigungsvorrichtung 90 kann
hier maximal um 45° gedreht werden.
[0061] Die Schrägflächenkopplung weist eine Mehrzahl von ersten schrägen Flächen 92 und
eine Mehrzahl von zweiten schrägen Flächen 94 auf. Fig. 13 und 14 zeigen, dass die
Steckkontakteinrichtung 100 vier erste schräge Flächen 92 und vier zweite schräge
Flächen 94 umfasst. Die ersten schrägen Flächen 92 sind einteilig unten an dem Klemmrahmen
50 und die zweiten schrägen Flächen 94 sind einteilig oben an der Betätigungsvorrichtung
90 ausgebildet. Die ersten schrägen Flächen 92 sind um die Zentrieröffnung 98 gleichmäßig
verteilt und mit gleichem Winkel zueinander angeordnet und die zweiten schrägen Flächen
94 sind um den Zentrierzapfen 96 gleichmäßig verteilt und mit gleichem Winkel zueinander
angeordnet. Ist die Betätigungseinrichtung 90 zwischen der Leiterplatte 10 und dem
Klemmrahmen 50 angeordnet, siehe Fig. 12, sind die schrägen Flächen 92, 94 zueinander
parallel und einander zugewandt, insbesondere berühren sich die schrägen Flächen 92,
94. Die schrägen Flächen 92, 94 sind nicht parallel zur Leiterplatte 10, ihr Winkel
dazu kann 30° bis 60° betragen.
[0062] Wird die Betätigungsvorrichtung 90 gedreht, dann wirken die schrägen Flächen 92,
94 derart zusammen, dass sie aufeinander entlang gleiten. Dabei wird aufgrund der
Schräge der Klemmrahmen 50 von der Leiterplatte 10 weggedrückt oder er kann sich auf
die Leiterplatte 10 zu bewegen. Anstelle des Hebels als Betätigungsvorrichtung 90
könnte auch ähnlich der ersten Ausgestaltung mit einem Werkzeug durch die Öffnung
98 gegriffen werden um die zweiten schrägen Flächen 94 zu drehen.
1. Steckkontakteinrichtung (100) zur elektrischen Verbindung eines Steckers (180) mit
einer Kontaktbuchse, die auf einer Leiterplatte (10) befestigt ist, aufweisend:
- die Leiterplatte (10),
- die Kontaktbuchse (20) mit:
- einem ersten Klemmschenkel (24) mit einem ersten Klemmvorsprung (25), und
- einem zweiten Klemmschenkel (26) mit einem zweiten Klemmvorsprung (27),
- wobei der erste Klemmschenkel (24) dem zweiten Klemmschenkel (26) gegenüberliegend
angeordnet ist und die beiden Klemmschenkel (24, 26) einen Steckeraufnahmeraum (130)
für die Aufnahme des Steckers (180) begrenzen,
- einen Klemmrahmen (30), der die Kontaktbuchse (20) umgibt,
- einen Klemmaktor (80), der dazu ausgebildet ist, bei Betätigung des Klemmaktors
(80) den Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte (10) in eine Klemmrichtung (60)
zu bewegen,
- wobei der Klemmrahmen (50) mit dem ersten Klemmvorsprung (25) und dem zweiten Klemmvorsprung
(27) derart zusammenwirkt, dass der Steckeraufnahmeraum (130) verengt wird, wenn der
Klemmaktor (80) den Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte (10) in die Klemmrichtung
(60) bewegt.
2. Steckkontakteinrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (80) dazu ausgebildet ist, bei Betätigung des Klemmaktors (80) den
Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte (10) entgegengesetzt der Klemmrichtung (60)
zu bewegen, wobei der Klemmrahmen (50) mit dem ersten Klemmvorsprung (25) und dem
zweiten Klemmvorsprung (27) derart zusammenwirkt, dass der Steckeraufnahmeraum (130)
erweitert wird, wenn der Klemmaktor (80) den Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte
(10) entgegengesetzt der Klemmrichtung (60) bewegt.
3. Steckkontakteinrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmrichtung (60) parallel zu einer Längsachse (132) des Steckeraufnahmeraums
(130) ist, vorzugsweise ist die Klemmrichtung (60) senkrecht zu der Leiterplatte (10).
4. Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (80) dazu ausgebildet ist, bei Betätigung des Klemmaktors (80) einen
Abstand zwischen dem Klemmrahmen (50) und der Leiterplatte (10) zu verändern, wobei
der Klemmrahmen (50) mit dem ersten Klemmvorsprung (25) und dem zweiten Klemmvorsprung
(27) derart zusammenwirkt, dass der Steckeraufnahmeraum (130) verengt wird, wenn der
Klemmaktor (80) den Abstand zwischen dem Klemmrahmen (50) und der Leiterplatte (10)
erhöht, und dass der Steckeraufnahmeraum (130) erweitert wird, wenn der Abstand zwischen
dem Klemmrahmen (50) und der Leiterplatte (10) sich verringert, oder wobei der Klemmrahmen
(50) mit dem ersten Klemmvorsprung (25) und dem zweiten Klemmvorsprung (27) derart
zusammenwirkt, dass der Steckeraufnahmeraum (130) verengt wird, wenn der Klemmaktor
(80) den Abstand zwischen dem Klemmrahmen (50) und der Leiterplatte (10) verringert,
und dass der Steckeraufnahmeraum (130) erweitert wird, wenn sich der Abstand zwischen
dem Klemmrahmen (50) und der Leiterplatte (10) erhöht, wobei vorzugsweise der Klemmrahmen
(50) einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand aufweist, wobei der Klemmaktor
(80) dazu ausgebildet ist, den Klemmrahmen (50) zwischen dem ersten Zustand und dem
zweiten Zustand überzuführen, wobei der Abstand zwischen der Leiterplatte (10) und
dem Klemmrahmen (50) im zweiten Zustand des Klemmrahmens (50) größer ist als im ersten
Zustand des Klemmrahmens (50), und wobei der Steckeraufnahmeraum (130) im zweiten
Zustand des Klemmrahmens (50) kleiner ist als im ersten Zustand des Klemmrahmens (50).
5. Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmrahmen (50) Klemmschrägen (56) aufweist, die mit dem ersten Klemmvorsprung
(25) und dem zweiten Klemmvorsprung (27) derart zusammenwirken, dass der Steckeraufnahmeraum
(130) verengt wird, wenn der Klemmaktor (80) den Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte
(10) in die Klemmrichtung (60) bewegt, wobei durch die Bewegung des Klemmrahmens (50)
in die Klemmrichtung (60) die Klemmvorsprünge (25, 27) an den Klemmschrägen (56) entlang
gleiten und unter Verengung des Steckeraufnahmeraums (130) aufeinander zugedrückt
werden, und dass der Steckeraufnahmeraum (130) erweitert wird, wenn der Klemmrahmen
(50) relativ zur Leiterplatte (10) entgegengesetzt der Klemmrichtung (60) sich bewegt,
wobei durch die Bewegung des Klemmrahmens (50) entgegengesetzt der Klemmrichtung (60)
die Klemmvorsprünge (25, 27) an den Klemmschrägen (56) entlang gleiten und unter Erweiterung
des Steckeraufnahmeraums (130) sich voneinander entfernen.
6. Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Klemmvorsprung (25) eine erste Einführungsschräge (34) und der zweite Klemmvorsprung
(27) eine zweite Einführungsschräge (36) aufweisen, wobei die erste Einführungsschräge
(34) und die zweite Einführungsschräge (36) dem Steckeraufnahmeraum (130) zugewandt
sind, und wobei die erste Einführungsschräge (34) und die zweite Einführungsschräge
(36) dazu ausgebildet sind, den Stecker (180) innerhalb des Steckeraufnahmeraums (130)
zu positionieren, wenn der Stecker (180) in den Steckeraufnahmeraum (130) eingesetzt
wird, wobei vorzugsweise der erste Klemmvorsprung (25) an einem oberen Rand des ersten
Klemmschenkels (24) angeordnet und den Steckeraufnahmeraum (130) vergrößernd aufgebogen
ist, wobei der zweite Klemmvorsprung (27) an einem oberen Rand des zweiten Klemmschenkels
(26) angeordnet und den Steckeraufnahmeraum (130) vergrößernd aufgebogen ist.
7. Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbuchse (20) eine Anzahl von Befestigungselementen (22) für die Durchsteckmontage
der Kontaktbuchse (20) auf der Leiterplatte (10) aufweist und die Kontaktbuchse (20)
mit den Befestigungselementen (22) auf der Leiterplatte (10) befestigt ist, wobei
vorzugsweise die Befestigungselemente (22) abstehende Stifte sind.
8. Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbuchse (20) aufweist:
- einen dritten Klemmschenkel (28) mit einem dritten Klemmvorsprung (29), und
- einen vierten Klemmschenkel (30) mit einem vierten Klemmvorsprung (31),
- wobei der dritte Klemmschenkel (28) dem vierten Klemmschenkel (30) gegenüberliegend
angeordnet ist und der erste Klemmschenkel (24), der zweite Klemmschenkel (26), der
dritte Klemmschenkel (28) und der vierte Klemmschenkel (30) den Steckeraufnahmeraum
(130) für die Aufnahme des Steckers (180) begrenzen,
- wobei insbesondere der erste Klemmschenkel (24), der zweite Klemmschenkel (26),
der dritte Klemmschenkel (28) und der vierte Klemmschenkel (30) gleichmäßig verteilt
und mit gleichem Winkel zueinander angeordnet sind,
wobei vorzugsweise der Klemmrahmen (50) mit dem ersten Klemmvorsprung (25), dem zweiten
Klemmvorsprung (27), dem dritten Klemmvorsprung (29) und dem vierten Klemmvorsprung
(31) derart zusammenwirkt, dass der Steckeraufnahmeraum (130) verengt wird, wenn der
Klemmaktor (80) den Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte (10) in die Klemmrichtung
(60) bewegt.
9. Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (80) eine Schraube (82), ein Exzenter (88) oder eine Schrägflächenkopplung
aufweist, wobei vorzugsweise der Klemmaktor (80) die Schraube (82) und ein zur Schraube
(82) korrespondierendes Gewinde (84) aufweist, wobei die Schraube (82) von dem Gewinde
(84) aufgenommen ist, wobei eine Längsachse (83) der Schraube (82) parallel zu einer
Längsachse (132) des Steckeraufnahmeraums (130) ist und wobei die Schraube (82) dazu
ausgebildet ist, am Klemmrahmen (50) anzugreifen oder am Klemmrahmen (50) befestigt
zu sein und durch Drehen der Schraube (82) den Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte
(10) in die Klemmrichtung (60) zu bewegen.
10. Steckkontakteinrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (80) der Exzenter (88) ist, wobei der Exzenter (88) zwischen der Leiterplatte
(10) und dem Klemmrahmen (50) drehbar angeordnet ist, wobei der Exzenter (88) eine
Betätigungsvorrichtung (90) zum Betätigen des Exzenters (88) aufweist, wobei der Exzenter
(88) dazu ausgebildet ist, den Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte (10) in die
Klemmrichtung (60) zu bewegen, wenn der Exzenter (88) gedreht wird.
11. Steckkontakteinrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (80) die Schrägflächenkopplung ist, wobei der Klemmrahmen (50) eine
erste schräge Fläche (92) der Schrägflächenkopplung aufweist und wobei eine Betätigungsvorrichtung
(90) des Klemmaktors (80) eine zweite schräge Fläche (94) der Schrägflächenkopplung
aufweist, wobei die Betätigungsvorrichtung (90) zwischen der Leiterplatte (10) und
dem Klemmrahmen (50) drehbar angeordnet ist, und wobei die erste schräge Fläche (92)
und die zweite schräge Fläche (94) dazu ausgebildet sind, derart zusammenwirken, dass
der Klemmrahmen (50) relativ zur Leiterplatte (10) in die Klemmrichtung (60) bewegt
wird, wenn die Betätigungsvorrichtung (90) gedreht wird.
12. Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontakteinrichtung (100) eine Mehrzahl von Kontaktbuchsen (20) aufweist,
vorzugsweise eine Mehrzahl von gleichen Kontaktbuchsen (20), wobei insbesondere die
Steckkontakteinrichtung (100) vier Kontaktbuchsen (20) aufweist, wobei vorzugsweise
die Kontaktbuchsen (20) um den Klemmaktor (80) gleichmäßig verteilt und mit gleichem
Winkel zueinander angeordnet sind.
13. Steckkontakteinrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmrahmen (50) die Kontaktbuchsen (20) voneinander elektrisch isoliert, insbesondere
mindestens in Richtung einer direkten Verbindung zwischen den Kontaktbuchsen (20).
14. Stecksystem, aufweisend eine Steckkontakteinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche und einen Steckerhalter (150) mit dem Stecker (180), vorzugsweise aufweisend
einen Träger, an dessen Unterseite der Steckerhalter (150) angeordnet ist, und mindestens
eine elektrische Funktionseinheit, die an dem Träger angeordnet ist und die elektrisch
angelschlossen ist, wenn der Stecker (180) in dem Steckeraufnahmeraum (130) aufgenommen
ist.
15. Stecksystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (150) eine Öffnung (155) aufweist, durch die hindurch der Klemmaktor
(80) betätigbar ist, wenn der Stecker (180) in dem Steckeraufnahmeraum (130) aufgenommen
ist, vorzugsweise ist die Öffnung (155) mittig angeordnet.