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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Elektrische Steckverbinder weisen zunächst mindestens
einen Kontaktanschluss auf, an welchen ein elektrischer Leiter angeschlossen
werden kann. Dieser Kontaktanschluss ist üblicherweise als Krimpanschluss,
Schraubanschluss oder Federkraftanschluss ausgebildet. Mit Hilfe
des Kontaktanschlusses wird der zu einer elektrischen Leitung gehörende elektrische
Leiter mit dem Steckverbinder kontaktmäßig verbunden. Der Steckverbinder
weist darüber
hinaus einen Stecker- oder Buchsenkontakt auf. Mit diesem Stecker-
oder Buchsenkontakt wird der Steckverbinder mit einem anderen Steckverbinder
zusammengesteckt. Die elektrischen Steckverbinder sind in der Regel
deshalb paarweise derart ausgebildet, dass der Steckerkontakt eines
Steckverbinders zum Buchsenkontakt eines entsprechenden anderen
Steckverbinders steckkompatibel ausgebildet ist. Mit Hilfe derartiger
Steckverbinder-Paare ist es möglich,
elektrische Leiter miteinander zu verbinden, wobei die Verbindung
jederzeit lösbar
ist. Hierfür muss
das Steckverbinder-Paar einfach wieder voneinander entkoppelt werden.
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Üblicherweise
sind Steckverbinder so ausgebildet, dass an der einen Stirnseite
des Steckverbindergehäuses
Einführöffnungen
für einen
Leiteranschluss ausgebildet sind und an der gegenüberliegenden
Stirnseite die Steckerkontakte bzw. Buchsenkontakte angeordnet sind.
Hierbei sind verschiedene Bauformen möglich. So kann ein einziger
Kontaktanschluss für
einen einzigen Leiter vorgesehen sein. Es können aber auch mehrere Kontaktanschlüsse für mehrere
Leiter vorgesehen sein. Ebenso kann nur ein einziger Buchsenkontakt
oder Steckerkontakt vorgesehen sein oder auch entsprechend mehrere
Buchsen- oder Steckerkontakte. Weiterhin als Sonderbauform sind
sogenannte hermaphroditische Steckverbinder bekannt, bei welchen
dasselbe Kontaktteil sowohl als Steckerkontakt als auch als Buchsenkontakt
letztlich wirksam ist.
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In
der heutigen Anschlusstechnik ist es häufig erwünscht, ein elektrisches Gerät vom Leitungsnetz
trennen zu können.
Für diese
Spannungstrennung verwendet man vorzugsweise die vorerwähnten Steckverbinder.
Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, ein oder mehrere Leuchtelemente
in einem Bürogebäude, die
vorzugsweise in eine Decke eingelassen sind, vorübergehend vom Netz zu trennen.
Hierbei ist es auch Gründen
des Einbauraums oder der Ästhetik
häufig
erwünscht,
den Steckverbinder in das Gehäuse
des Beleuchtungselements einbringen zu können und ihn aus dem Gehäuse durch eine
Gehäuseöffnung wieder
herausziehen zu können.
Um die Steckverbinder problemlos so in ein Gehäuse einbringen zu können, sollen
sie möglichst platzsparend
ausgestaltet sein.
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Da
Steckverbinder hierbei in der Regel sehr einfach und preisgünstig zu
fertigende Schraubklemmen substituieren, sollen auch die Steckverbinder entsprechend
preisgünstig
sein. Hierfür
ist es vorteilhaft, wenn der Steckverbinder konstruktiv einfach aufgebaut
und auch einfach zu fertigen ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen derart konstruktiv
einfach gehaltenen Steckverbinder anzugeben. Diese Aufgabe ist durch die
Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die
rückbezogenen
Ansprüche
enthalten teilweise für
zweckmäßige und
teilweise für
sich selbst erfinderische Weiterbildungen des erfindungsmäßigen Steckverbinders.
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Der
erfindungsmäßige Steckverbinder
weist hierfür
das übliche
Gehäuse
auf, welches den Kontaktanschluss für den elektrischen Leiter und
den Steckerkontakt bzw. Buchsenkontakt aufnimmt. Der Kontaktanschluss
ist gemäß der Erfindung
als Federkontakt ausgestaltet. Der Federkontakt besteht hierbei
aus einem Federelement und einem das Federelement sowohl fixierenden
als auch elektrisch leitenden Halterahmen. Auf diese Weise ist eine
besonders gute Federklemmstelle zum Anschluss des elektrischen Leiters
ausgebildet. Auch die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die
elektrische Leitung innerhalb des Steckverbinders genügt so sämtlichen
Anforderungen. Zur weiteren Optimierung der Leitei genschaften des
Steckverbinders ist auch der Steckerkontakt bzw. der Buchsenkontakt
mit dem Halterahmen verbunden.
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Wegen
der Wichtigkeit der elektrischen Leitfähigkeit des Halterahmens, ist
in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, den Halterahmen insgesamt aus
elektrisch leitendem Material zu fertigen. Die positiven Auswirkungen
auf die elektrische Leitfähigkeit des
Halterahmens ist evident.
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Besonders
vorteilhaft ist die im Anspruch 3 vorgeschlagene Ausgestaltung des
gesamten Halterahmens als Blechbiegeteil. Dieses Blechbiegeteil weist
zunächst
eine Grundplatte als Basisteil auf. Zwei einander gegenüberliegende
Schmalseiten dieser Grundplatte sind einfach, vorzugsweise rechtwinklig
ausgebogen und bilden so ein Stützlager
für das
Federelement. Besonders gut eignet sich das in Anspruch 4 vorgeschlagene,
V-förmige
Federelement zur Kombination mit dem vorerwähnten Blechbiegeteil. Das V-förmige Federelement
weist zwei gegeneinander verfederbare Federschenkel auf. Diese Federschenkel
liegen in ihrer Montageendposition mit ihren Stirnseiten vorteilhaft
an den Innenseiten der als Widerlager ausgestalteten Seitenwangen
des Blechbiegeteils an, so dass die Seitenwangen die Federschenkel
klammerartig umfassen, was in den Ansprüchen 5 und 6 wiedergegeben
ist. Zu dem ist in Anspruch 6 vorgeschlagen, in den Seitenwangen noch
Sicken einzuformen, wodurch eine kombinierte form- und federkraftschlüssige Verbindung
von Blechbiegeteil und Federelement realisiert ist. Ein großer Vorteil
dieser Variante in der Tatsache, dass über das Blechbiegeteil einerseits
und das Federelement andererseits hinaus keine weiteren Teile benötigt werden,
um die Federklemmstelle, also den Kontaktanschluss für den elektrischen
Leiter zu realisieren. Um das Federelement weiter zu sichern, ist
im Anspruch 7 ein als Ausbiegung ausgestalteter Anschlag eine auf
der Grundplatte vorgesehen.
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Konsequent
fortgesetzt ist der Erfindungsgedanke durch die Verwendung weniger,
im Optimalfall zweier Bauteile durch die im Anspruch 8 und/oder
9 vorgeschlagenen Maßnahmen.
Hier wird der Gedanke, möglichst
wenige im Optimalfall nur zwei Bauteile zu verwenden dahingehend
fortgesetzt, dass zur Realisierung des Steckerkontakts bzw. zur
Realisierung des Buchsenkontakts kein weiteres Bauteil nötig ist. Steckerkontakt
und Buchsenkontakt sind hiernach nämlich als Blechlappen ausgestaltet,
die aus einer bzw. beiden Seitenwangen des Blechbiegeteils ihrerseits
einfach ausgebogen sind. Anspruch 10 betrifft schließlich eine
konsequente Weiterbildung des im Anspruch 9 beanspruchten Buchsenkontakts.
Dort bilden zwei aufeinander liegende Blechlappen ein Aufnahmemaul
zum Einschieben eines als Blechlappen ausgestalteten Steckerkontakts
eines steckkompatiblen Steckverbinders. Der Blechlappen des Steckers
wird einfach zwischen die beiden Blechlappen der Buchse geschoben.
Vorzugsweise federn die beiden Blechlappen der Buchse auseinander
und bilden so ein Aufnahmemaul für
den Steckerkontakt mit Einführschrägen für den Steckerkontakt
infolge der maulartigen Ausbildung.
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Vorteilhaft
an der gesamten Erfindung ist die Möglichkeit, den Halterahmen
als Stanz-Biegeteil in einem einzigen Fertigungsgang herzustellen.
Aus einer Blechtafel muss lediglich das entsprechende Blechstanzteil
ausgestanzt werden. Sodann werden die beiden Seitenwangen, der Anschlag
sowie die Blechlappen ausgebogen. In einem weiteren Fertigungsgang
muss nur noch das Federelement in den so gefertigten Halterahmen
eingeschnappt werden. Die aus Federelement und Halterahme auf diese Weise
gefertigte Baugruppe kann dann einfach in ein Gehäuse eingeschoben
werden und das Gehäuse mit
Hilfe eines aufrastbaren Gehäusedeckels
verschlossen werden.
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Anhand
eines Ausführungsbeispiels
wird die Erfindung und der geschilderte einfache konstruktive Aufbau
des elektrischen Steckverbinders mit weiteren Vorteilen geschildert.
Es zeigen:
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1 einen
erfindungsmäßigen, als
Stecker ausgestalteten Steckverbinder einerseits und einen hierzu
steckkompatiblen, als Buchsenverbinder ausgestalteten Steckverbinder
andererseits in nicht gestecktem Zustand;
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2 eine
aus zwei steckkompatiblen Steckverbindern zusammengesetzte Stecker-Buchsenkombination;
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3 die
Explosionszeichnung eines als Buchsenverbinder ausgestalteten Steckverbinders;
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4 die
Explosionszeichnung eines als Steckerverbinder ausgestalteten Steckverbinder;
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5 den
Halterahmen eines Buchsenverbinders mit eingesetztem Federelement;
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6 den
Halterahmen eines Steckerverbinders mit eingesetztem Federelement;
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7 die
geschnittene Darstellung eines als Buchsenverbinder ausgestalteten
Steckverbinders mit kontaktierten Leitern;
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1 zeigt
einen Buchsenverbinder 1, ein Gehäuseteil 2 und einen
Steckerverbinder 3. Das Gehäuseteil 2 kann beispielsweise
die Gehäusewand
eines Leuchtengehäuses
sein. Es ist im Zusammenhang mit dem hiesigen Ausführungsbeispiel lediglich
schematisch angedeutet. Das Gehäuseteil 2 weist
einen Durchbruch 4 auf. Durch den Durchbruch 4 ist
sowohl der kompakt bauende Buchsenverbinder 1 als auch
der ebenso kompakt bauende Steckerverbinder 3 hindurchschiebbar.
Es ist auch möglich,
am Buchsenverbinder 1 oder Steckerverbinder 3 Elemente
vorzusehen, die den jeweiligen Verbinder 1, 3 am
Gehäuseteil 2 halten,
wodurch dann der Buchsenverbinder 1 oder Steckerverbinder 3 als
Gehäusestecker
ausgestaltet ist.
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Am
Buchsenverbinder 1 erkennbar sind die in Längsrichtung 5 aus
dem Steckverbindergehäuse 6 hinausführenden
elektrischen Leiter 7. Weiterhin erkennbar ist ein Verriegelungszapfen 8 am
Buchsenverbinder 1. Aus der Darstellung der 2 ist
erkennbar, dass bei gestecktem Buchsenverbinder 1 und Steckerverbinder 3 der
Verriegelungszapfen 8 in einer Verriegelungstasche 9 am
Steckerverbinder 3 einliegt und so eine Schnappverbindung
zwischen den Steckverbindergehäusen 6 des
Buchsenverbinders 1 und des Steckerverbinders 3 herstellt.
Diese Schnappverbindung dient zur Verriegelung der Steckverbindung
des Buchsenverbinders 1 mit dem Steckerverbinder 3.
Zum Lösen
der in 2 dargestellten Steckverbindung wird einfach mit
einem Werkzeug beispielsweise der Klinge eines Schraubendrehers
auf den in Längsrichtung 5 endseitig
am Verriegelungs zapfen 8 angeformten Rasthaken 10 gedrückt. Wird
der Rasthaken 10 in der zur Längsrichtung 5 rechtwinklig
verlaufenden Querrichtung 11 verfahren, gibt er den mit
der Verriegelungstasche 9 gebildeten Hintergriff frei,
so dass sich die Steckverbindung durch ein Auseinanderziehen der
Steckverbindergehäuse 6 des
Buchsenverbinders 1 und des Steckerverbinders 3 in
Längsrichtung 5 wieder
voneinander lösen
lässt.
Es ist klar, dass sowohl der Buchsenverbinder 1 als auch
der Steckerverbinder 3 in gleicher Weise ein Steckverbindergehäuse 6 aufweisen
und jeweils an einen oder mehrere Leiter 7 angeschlossen
sind. Im Ausführungsbeispiel
ist der Steckverbinder 3 mit zwei elektrischen Leitern 7 verbunden,
die den Potentialabgriff zum elektrishen Verbrauchsmittel, beispielsweise
einer Leuchte darstellen, während
am Buchsenverbinder 1 mindestens zwei Klemmstellen pro
Potential vorhanden sind, wobei der eine Leiter 10 zum
Abgriff des Verbrauchsmittels, beispielweise einer Leuchte dient,
und der zweite mit gleichen Potential vorhandene Leiter, für das Durchschleifen
weiterer Verbrauchsmittel vorgesehen ist. Die elektrischen Leiter 7 bestehen
ihrerseits aus einer elektrisch leitenden Kupferlitze 12 und
einem die Kupferlitze 12 jeweils elektrisch isolierenden und
ummantelnden Isoliermantel 13.
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Das
in 3 dargestellte Steckverbindergehäuse 6 des
Buchsenverbinders 1 weist an seiner Stirnseite mit dem
Verriegelungszapfen 8 noch zwei Berührungsschutzhülsen 14 auf.
Jede dieser Berührungsschutzhülsen 14 nimmt
im Montageendzustand jeweils einen Buchsenkontakt 15 auf.
Die in Längsrichtung 5 den
Berührungsschutzhülsen 14 abgewandte
Stirnseite des Steckverbindergehäuses 6 ist mittels
eines Verschlussstopfens 16 im Montageendzustand verschlossen.
Der Verschlussstopfen 16 weist seinerseits in Längsrichtung 5 verlaufende Durchleitungsöffnungen 17 zur
Durchleitung der Leiter 7 auf. Zur Verriegelung der Verschlussstopfen 16 am
Steckverbindergehäuse 6 weist
jeder Verschlussstopfen 16 einen oder mehrere, im Ausführungsbeispiel
der 3 und 4 vier Rastnocken 18 auf. Die
Rastnocken 18 greifen im Montageendzustand in Rastöffnungen 19,
welche ihrerseits das jeweilige Steckverbindergehäuse 6 an
seiner oberen und unteren Wand durchbrechen.
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Im
Steckverbindergehäuse 6 zwischen
dem eigentlichen Steckverbindergehäuse 6 und dem Verschlussstopfen 16 liegt
die aus dem Federelement 20 und dem Halterahmen 21 gebildete
Baugruppe ein.
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Von
dem vorstehend anhand der Explosionszeichnung in 3 beschriebenen
Buchsenverbinder 1 unterscheidet sich der in 4 dargestellte Steckerverbinder 3 dadurch,
dass er eine im gesteckten Zustand die Berührungsschutzhülsen 14 aufnehmende
Berührungsschutzkammer 22 aufweist
und dass anstelle der Buchsenkontakte 15 der Steckerkontakt 23 am
Halterahmen 21 ausgebildet sind.
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Anhand
der 5 und 6 werden die aus Halterahmen 21 und
Federelement 20 bestehenden Baugruppen mit Buchsenkontakt 15 einerseits
und Steckerkontakt 23 andererseits näher erläutert. Am Halterahmen 21 bildet
eine Grundplatte 24 das Basisteil des Halterahmens 21.
Aus den einander in Querrichtung 11 gegenüberliegenden
Seiten der Grundplatte 24 sind jeweils etwa rechtwinklig
Seitenwangen 25 in gleicher Richtung aufgebogen. Die Seitenwangen 25 und
die Grundplatte 24 bilden so einen etwa C-förmigen Querschnitt.
In Längsrichtung 5 sind die
Seitenwangen 25 über
die Grundplatte 24 hinaus verlängert und aus ihnen sind Blechlappen 26 ausgebogen.
Im Falle des in 5 dargestellten Buchsenkontakts 15 ist
aus jeder Seitenwange 25 ein Blechlappen 26 ausgebogen.
Die Blechlappen 26 sind in Längsrichtung 5 einander
konvergierend angeordnet, so dass sie ein Aufnahmemaul 27 für einen
Steckerkontakt 23 eines entsprechenden Steckerverbinders 3 ausbilden.
Die Blechlappen 26 laufen in Längsrichtung 5 schräg aufeinander
zu, berühren
einander mit ihren Kontaktbereichen 28, an welche sich
in Längsrichtung 5 das
Aufnahmemaul 27 anschließt.
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Aus
dem in Längsrichtung 5 dem
Aufnahmemaul 27 abgewandten Ende der Grundplatte 24 ist
in die gleiche Richtung wie die Seitenwangen 25 noch ein
Anschlag 29 für
das Federelement 20 ausgebogen. Der Anschlag 29 sichert
das Federelement 20 gegen Verschiebung in Längsrichtung 5 Das
Federelement 20 ist etwa V-förmig ausgestaltet und weist
so zwei voneinander divergierende Federschenkel 30 auf.
Die Federschenkel 30 liegen mit ihren Stirnenden 31 an
den In nenseiten der Seitenwangen 25 an. In die Seitenwangen 25 sind
des weiteren Sicken 32 eingeformt, welche die Stirnenden 31 der
Federschenkel 30 formschlüssig hintergreifen. Die Federelemente 20 sind
mit den Stirnenden 31 der Federschenkel 30 gleichsam
im Bereich der Sicken 32 formschlüssig gesichert.
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Von
der in 5 dargestellten Baugruppe für den Buchsenverbinder 1 unterscheidet
sich die in 6 dargestellte Baugruppe für den Steckerverbinder 3 im
Wesentlichen durch die veränderte
Ausgestaltung des Steckerkontakts 23 gegenüber dem
als Aufnahmemaul 27 ausgestalteten Buchsenkontakt 15 am
Buchsenverbinder 1. Beim Steckerverbinder 3 ist
lediglich eine Seitenwange 25, im Ausführungsbeispiel der 6 die
obere Seitenwange 25 in Längsrichtung 5 über die
Grundplatte 24 hinaus verlängert. Aus der verlängerten
Seitenwange 25 ist wiederum ein Blechlappen 26 ausgebogen.
Dieser Blechlappen 26 bildet beim Steckerverbinder 3 den Steckerkontakt 23.
Der Steckerkontakt 23 ist also als Flachstecker ausgestaltet.
Aus der gemeinsamen Betrachtung der 5 und der 6 ist
leicht und deutlich ersichtlich, dass der als Flachstecker ausgestaltete
Steckerkontakt 23 einfach in das Aufnahmemaul 27 des
Buchsenkontakts 15 einschiebbar ist und so eine wirksame
Steckverbindung und auch elektrische Verbindung zwischen dem Buchsenverbinder 1 und
dem Steckerverbinder 3 ausbildet.
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7 zeigt
exemplarisch eine geschnittene Darstellung des Buchsenverbinders 1 im
zusammengebauten Zustand. Auf eine entsprechende Darstellung eines
Steckerverbinders wird hier verzichtet, weil sie nur im Bereich
des Steckerkontakts 23 von der hier dargestellten Variante
mit dem Buchsenkontakt 15 abweicht. Aus 7 ist
der Anschluss der Leiter 7 an der vom Halterahmen 21 und
vom Federelement 20 gebildeten Klemmstelle sichtbar. Die
vom Isoliermantel 13 befreite Kupferlitze 12 liegt
zwischen einer Seitenwange 25 und Federschenkel 30 des
Federelements 20 kraftschlüssig gesichert ein. Besonders
gut ist die Auflage der Kupferlitze 12 gegen die in der
Seitenwange 25 ausgebildete Sicke 32. Mit einer
Dreh-Ziehbewegung
ist der Leiter 7 aus dieser Federklemmung wieder zu lösen. Die
Federklemmung eignet sich sehr gut für einen Bemessungsquerschnitt
des Leiters 7 größer oder
gleich 4 mm2. Des weiteren erkennbar ist
die Fixierung des Feder elements 20 in Längsrichtung 5. Das
Federelement 20 liegt nämlich
zwischen dem Anschlag 29 einerseits und dem mittels der
Rastnocken 18 in den Rastöffnungen 19 des Steckverbindergehäuses 6 fixierten
Verschlussstopfen 16 lagegesichert ein. Anhand der Darstellung
der 7 wird auch unmittelbar klar, dass zur Herstellung
sowohl des Buchsenverbinders 1 als auch des Steckerverbinders 3 ein
hoher Anteil von Gleichteilen verwendet werden kann. Für beide Verbinder 1, 3 können identische
Federelemente 20 und identische Verschlussstopfen 16 verwenden.
Die Halterahmen 21 unterscheiden sich nur durch die Ausgestaltung
der Blechlappen 26 bzw. der Kontakte 15, 23.
Lediglich die Steckverbindergehäuse 6 weichen
voneinander ab. Aus der zusammenschauenden Betrachtung der 1 bis 7 wird
auch klar, dass die aus Federelement 20 und Halterahmen 21 bestehende
Baugruppe sowohl als Einzelbaugruppe mit einem Halterahmen 21 und
einem Federelement 20 ausgebildet sein kann als auch als
Zwillingsbaugruppe, wo an einem Halterahmen 21 beidseitig
zwei Federelemente 20 adaptiert sind. Wegen der beiden am
Federelement 20 ausgebildeten Federschenkel 30 können mit
dem selben Federelement 20 sowohl ein Leiter 7 als
auch zwei Leiter 7 angeschlossen werden.
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- 1
- Buchsenverbinder
- 2
- Gehäuseteil
- 3
- Steckerverbinder
- 4
- Durchbruch
- 5
- Längsrichtung
- 6
- Steckverbindergehäuse
- 7
- Leiter
- 8
- Verriegelungszapfen
- 9
- Verriegelungstasche
- 10
- Rasthaken
- 11
- Querrichtung
- 12
- Kupferlitze
- 13
- Isoliermantel
- 14
- Berührungsschutzhülse
- 15
- Buchsenkontakt
- 16
- Verschlussstopfen
- 17
- Durchleitungsöffnung
- 18
- Rastnocken
- 19
- Rastöffnung
- 20
- Federelement
- 21
- Halterahmen
- 22
- Berührungsschutzkammer
- 23
- Steckerkontakt
- 24
- Grundplatte
- 25
- Seitenwange
- 26
- Blechlappen
- 27
- Aufnahmemaul
- 28
- Kontaktbereich
- 29
- Anschlag
- 30
- Federschenkel
- 31
- Stirnseite
- 32
- Sicke
- 33
- Inneres
Ende