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Die
Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder,
der im Abstand voneinander parallel angeordnete und sich von einer Oberseite
des Steckverbinders zu einem sich verjüngenden Einfuhrende
hin erstreckende Kontaktstege mit mindestens einem in einen jeweiligen
einen Einfuhrschacht für Kontaktstifte eines Gegensteckverbinders
bildenden Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Kontaktstegen
hineinragenden Leiteranschluss hat.
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Derartige
Steckverbinderanordnungen sind beispielsweise aus der
DE 39 24 045 A1 bekannt. Dort
ist eine Stromverteilungsvorrichtung beschrieben, bei der sich im
Inneren eines aus Gummi oder Kunststoff hergestellten U-Profils
zwei oder mehrere flexible elektrische Leiter befinden, die soweit
vorstehen, dass ein entsprechender Stecker mit Oberflächenkontakten
eine Verbindung zur Leistungsabnahme schafft.
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Während
die Anordnung zweier Leiteranschlüsse gegenüberliegend
in einem Einfuhrschacht ist aus Sicherheitsgründen problematisch,
da durch Einführen eines Gegenstands, beispielsweise eines Schraubendrehers
ungewollt ein Kurzschluss herbeigeführt werden kann. Zudem
ist die Anzahl der anklemmbaren Phasen begrenzt.
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Ein
weiteres Problem stellt die Kontaktierung der in den Einfuhrschacht
eingeführten Kontaktstifte mit den Leiteranschlüssen
mit einer ausreichenden Andruckkraft dar.
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EP 1 246 319 B1 lässt
ein Stromleitungsführungssystem mit Stromschienen erkennen,
auf die Kupplungen mit federnden Verbindern aufgesteckt werden,
die jeweils eine Stromschiene übergreifen und diese beidseits
elektrisch kontaktieren.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Steckverbinderanordnung
zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird mit der Steckverbinderanordnung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass zwischen zwei außen liegenden
Kontaktstegen mindestens ein weiterer Kontaktsteg angeordnet und mindestens
ein Federelement zum Aufbringen einer quer zur Einsteckrichtung
wirkenden Klemmkraft zwischen Leiteranschluss und Kontaktstift unter
Mitwirkung der Kontaktstege vorgesehen ist.
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Die
durch die mindestens drei parallel voneinander beabstandeten Kontaktstege
werden zwei oder mehr Einfuhrschächte für Kontaktstifte
geschaffen. Hierdurch können zwei oder mehr Anschlusspole
sicher kontaktiert werden. Der hierfür erforderliche Kontaktdruck
wird durch das mindestens eine Federelement aufgebracht.
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Das
Federelement kann im Einfuhrschacht, am Kontaktstift des Gegensteckverbinders
und/oder an den äußeren Kontaktstegen des Steckverbinders wirken.
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Der
Steckverbinder ist vorzugsweise ein sich in eine Längsrichtung
erstreckendes Stromführungsprofil, wie es z. B. zur elektrischen
Spannungsversorgung von Leuchten zum Einsatz kommt, die auf das Stromprofil
aufgesetzt werden. Der Gegensteckverbinder ist dann ein Steckabgriff,
der an einer beliebigen Position auf der Länge des Stromführungsprofils in
dieses eingesetzt werden kann. Über die Länge des
Stromführungsprofils können somit eine Vielzahl von
solchen Steckabgriffen mit zugeordneten Leuchten o. ä.
vorgesehen werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn eine Klammer, die äußere Kontaktstege
mindestens teilweise umgreift und dadurch versteift. Die Klammer
kann als ein den Steckverbinder mindestens teilweise übergreifendes Metallwinkelprofil
ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die
Klammer das Federelement bildet.
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Die
Klammer bildet somit eine Spange, die ein Ausweichen der äußeren
Kontaktstege nach Außen beim Einstecken eines Gegensteckverbinders auf
den Steckverbinder dauerhaft verhindert.
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Wenn
die Klammer als ein den Steckverbinder mindestens teilweise übergreifendes
Metallwinkelprofil ausgebildet ist, kann die Klammer auf dem Steckverbindergehäuse
aufgesetzt oder integral mit diesem geformt sein. Es kann aber auch
Teil des Gegensteckverbinders oder ein externes Teil beispielsweise
eines Leuchtengehäuses sein, in das der Gegensteckverbinder
eingesetzt ist.
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Für
den Fall, dass die Klammer Teil des Gegensteckverbinders ist, bietet
es sich an, dass zwischen den Seitenwänden der Klammer
zum Einführen in die Einfuhrschächte des Steckverbinders
vorgesehene Kontaktstifte mit Kontaktflächen zur elektrischen
Kontaktierung der Leiteranschlüsse zugeordneter Kontaktstege
des Steckverbinders angeordnet sind. Die Klammer bildet damit eine äußere
Begrenzung des Gegensteckverbinders.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Klammer als Feder, insbesondere als
Blattfeder ausgeführt ist, um eine Vorspannung zu einer
Pressung der Kontaktstifte an die Leiteranschlüsse bereitzustellen.
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Eine
verbesserte Kontaktierung der Kontaktstifte mit den Leiteranschlüssen
kann erreicht werden, wenn die zum Einführen in die Einfuhrschächte des
Steckverbinders vorgesehenen Kontaktstifte elektrisch leitende Kontaktflächen
tragen, die gewölbt von der Oberseite der Kontaktstifte
hervorstehen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kontaktflächen
jeweils eine Feder bilden und unter Vorspannung stehen. Es kann
beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kontaktflächen
als in die Kontaktstifte einteilig ausgeformte Blattfedern ausgeführt
sind.
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Die
gewölbten Kontaktflächen haben vorzugsweise Kanten
oder Grate, die scharfkantig sind und beim Aufklemmen des Gegensteckverbinders auf
den Steckverbinder den Einfluss von Oberflächenkorrosion
der Leitungsanschlüsse durch Durchdringung der störenden
Schichten, z. B. Oxidschichten, reduzieren.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Federelemente
realisiert, indem an der Seite eines jeweiligen Kontaktstiftes,
die der Kontaktfläche jeweils gegenüberliegt,
eine Zusatzfeder zur Auflage an einem Andruckbereich, der einem
Leiteranschluss in einem Einfuhrschacht gegenüberliegt,
vorgesehen ist. Mit Hilfe des Andruckbereichs wird beim Aufstecken
des Steckverbinders auf den Gegensteckverbinder erreicht, dass der
Andruckbereich gegen die Zusatzfeder drückt und diese unter
Spannung gehalten wird, um die Kontaktfläche des Gegensteckverbinders
an einen korrespondierenden Leiteranschluss des Steckverbinders
anzudrücken und eine sichere elektrische Kontaktierung
zu erreichen.
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Hierzu
kann es hilfreich sein, wenn die Kontaktstifte flexibel oder leicht
beweglich im Gehäuse des Gegensteckverbinders bzw. in Schutzdomen
des Gegensteckverbinders gelagert sind, um den erforderlichen Kontaktdruck
aufbauen zu können.
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Die
Andruckbereiche der Kontaktstege sind dabei mit der Zusatzfeder
abgestimmt, um die Kontaktfläche elektrisch leitend mit
einem zugeordneten Leiteranschluss zu verbinden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktflächen
der Kontaktstifte mit zugeordneten Leiterklemmen im Gegensteckverbindergehäuse elektrisch
leitend verbunden. Die in das Gegensteckverbindergehäuse
eingebauten Leiterklemmen, wie z. B. Steckklemmverbindungen oder
Kontaktierungen mit Käfigzugfedern, sind über
Leitereinfuhröffnungen zum Anschluss von Anschlussleitern
zugänglich.
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Die
Kontaktstifte des Gegensteckverbinders können Metalllaschen
sein, die integral mit dem Gegensteckverbindergehäuse geformt
und in von dem Gegensteckverbindergehäuse hervorstehende Schutzdome
eingesetzt sind. Diese Metalllaschen können beispielsweise
aus einem Federmaterial gebildet werden.
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Die
Schutzdome zur Aufnahme der Kontaktstifte, die aus dem Material
des Isolierstoffgehäuses des Gegensteckverbindergehäuses
gefertigt sind, d. h. in der Regel aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff,
haben an ihren Enden Nasen zur Verriegelung des Gegensteckverbinders
in den Einfuhrschächten eines zugeordneten Steckverbinders. Beim
Einstecken der Laschen in die Einfuhrschächte werden die
Laschen somit durch die Nasen in entsprechende Ausbuchtungen am
Boden der Einfuhrschächte verriegelt, wenn der Steckverbinder
vollständig auf den Gegensteckverbinder aufgesetzt ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 – Frontansicht
auf eine erste Ausführungsform einer Steckverbinderanordnung
mit Steckverbinder und Gegensteckverbinder;
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2 – perspektivische
Ansicht der Steckverbinderanordnung aus 1;
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3 – Schnittansicht
durch die Steckverbinderanordnung aus 1 und 2;
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4 – perspektivische
Ansicht eines Kontaktstiftes für die Steckverbinderanordnung
aus 1;
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5 – perspektivische
Rückseitenansicht des Kontaktstiftes aus 4;
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6 – Frontansicht
einer zweiten Ausführungsform einer Steckverbinderanordnung
mit Zusatzfeder an der Rückseite der Kontaktstifte;
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7 – perspektivische
Rückseitenansicht des Kontaktstiftes mit Zusatzfeder des
Gegensteckverbinders aus 6;
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8 – perspektivische
Vorderseitenansicht des Kontaktsstiftes aus 7;
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9 – Frontansicht
einer dritten Ausführungsform einer Steckverbinderanordnung
mit den Steckverbinder umgreifender Feder als Klammer;
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10 – Schnittansicht
durch die Steckverbinderanordnung aus 9;
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11 – perspektivische
Ansicht der Steckverbinderanordnung aus 9 und 10;
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12 – perspektivische
Rückseitenansicht des Kontaktstiftes für den Gegensteckverbinder
aus 10;
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13 – perspektivische
Frontseitenansicht des Kontaktstiftes aus 12;
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14 – Frontansicht
einer vierten Ausführungsform einer Steckverbinderanordnung
mit Teil des Steckverbinders bildender und diesen umgreifender Feder
als Klammer;
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15 – perspektivische
Ansicht eines Ausschnitts der Steckverbinderanordnung aus 14;
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16 – Seitenansicht
des Ausschnitts der Steckverbinderanordnung aus 14 und 15;
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17 – perspektivische
Frontseitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines
Kontaktstiftes;
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18 – perspektivische
Rückseitenansicht des Kontaktstiftes aus 17.
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1 lässt
eine erste Ausführungsform einer Steckverbinderanordnung 1 mit
einem Steckverbinder 2 und einem Gegensteckverbinder 3 erkennen.
Der Steckverbinder 2 hat von seiner Oberseite 4 sich
nach unten erstreckende Kontaktstege 5, in die sich quer
zur Einsteckrichtung Z in X-Richtung erstreckende Leiteranschlüsse 6 eingebaut
sind, die von der Oberfläche der Kontaktstege 5 im
Einfuhrschacht hervorstehen, um Kontaktstifte 7 des Gegensteckverbinders 3 elektrisch
leitend zu kontaktieren.
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Die
Kontaktstifte 7 sind als Metalllaschen ausgeführt,
die in von dem Gegensteckverbindergehäuse 3 nach
oben entgegen der Einsteckrichtung Z hervorstehende Schutzdome 8 eingesetzt
sind. Die Schutzdome 8 haben zwei seitliche, einen Kontaktstift 7 aufnehmende
Finger mit Nasen 9 an ihren Enden, die in zugeordneten
Buchten in den Einfuhrschächten 10 verriegeln,
wenn der Steckverbinder 4 vollständig auf den
Gegensteckverbinder 3 in einer Position aufgesetzt ist,
bei der die Leiteranschlüsse 6 in Kontakt mit
den Kontaktstiften 7 stehen.
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Der
Gegensteckverbinder 3 hat eine Klammer 11 in Form
eines U-förmig gebogenen Metallwinkelprofils, dessen Seitenwände
an den äußeren Kontaktstegen 5 des Steckverbinders 4 anliegen
und ein Verbiegen der Kontaktstege 5 nach außen
und damit einhergehend eine Verringerung des Anpressdrucks verhindern.
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Weiterhin
ist erkennbar, dass sich die Kontaktstege 5 an ihren freien
Enden verjüngen und am Ende eine geneigte Fläche
haben, um ein Einstecken des Steckverbinders 4 auf den
Gegensteckverbinder 3 zu erleichtern und beim Aufstecken
ein Einklemmen des Steckverbinders 4 in die Klammer und
damit einen Anpressdruck zwischen Leiteranschlüssen 6 und
Kontaktstiften 7 zu erreichen.
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2 lässt
eine perspektivische Ansicht der Steckverbinderanordnung 1 erkennen.
Es wird deutlich, dass sich die Leitungsanschlüsse 6 in
Form von Leiterstäben quer zur Einsteckrichtung Z in die Längsrichtung
X des Steckverbinders 2 erstrecken. Der Steckverbinder 2 ist
als Stromführungsprofil ausgeführt, das beispielsweise
zur elektrischen Spannungsversorgung von Leuchten zum Einsatz kommt. Weiterhin
ist erkennbar, dass die Klammer 11 die Seitenwände
des Steckverbinders 2, d. h. die äußeren Kontaktstege 5 übergreifen,
um ein Ausfedern der Kontaktstege 5 zu verhindern.
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3 lässt
eine Schnittansicht durch die Steckverbinderanordnung 1 erkennen.
Dabei wird deutlich, dass die Kontaktstifte 7 als sich
entgegen der Einsteckrichtung Z erstreckende Laschen mit einer gebogenen
Kontaktfläche 12 ausgebildet sind und die Kontaktstifte 7 beidseits
in einer vom Gegensteckverbindergehäuse 3 sich
nach oben erstreckende Schutzdome 8 gehalten sind. Der
Andruck der Kontaktfläche 12 an einen Leiteranschluss
gelingt dadurch, dass eine Andruckfläche 13, die
einem Leiteranschluss 6 in einem Einfuhrschacht 10 gegenüberliegt,
auf dem Schutzdom 8 und dessen Finger aufliegt und damit
den Kontaktstift 7 mit der Kontaktfläche 12 gegen
den Anschlussleiter 6 drückt.
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Weiterhin
ist erkennbar, dass die Kontaktstifte 7 nach unten in das
Gehäuse des Gegensteckers 3 hinunter gehen und
dort elektrisch leitend mit zugeordneten Leiterklemmen 14 verbunden
sind, die in das Gegensteckverbindergehäuse eingebaut sind. Die
Leiterklemmen 14 sind über Leitereinfuhröffnungen 15 zugänglich,
um Anschlussleiter 6 anklemmen zu können.
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4 lässt
eine perspektivische Ansicht eines Kontaktstiftes 7 schräg
von vorne auf die sich in Erstreckungsrichtung 12 gewölbt über
eine Teillänge des Kontaktsstiftes 7 erstreckende
Kontaktfläche 12 erkennen. Die gewölbte
Kontaktfläche 12 ist aus einem Federmaterial gebildet,
um einen geeigneten Andruckkontaktdruck zu gewährleisten.
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5 lässt
eine perspektivische Ansicht des Kontaktsstiftes 7 aus 4 von
der Rückseite erkennen. Auch hier ist erkennbar, dass der
Kontaktstift 7 im Bereich der Kontaktfläche eine
Wölbung aufweist.
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6 lässt
eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform einer
Steckverbinderanordnung 1 erkennen. Diese Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform.
Lediglich die Kontaktstifte 7 sind andersartig derart aufgebaut,
dass die Kontaktfläche 12 gewölbt, jedoch
nicht federnd ist. Stattdessen ist auf der Rückseite des Kontaktstiftes 7 eine
Zusatzfeder 16 angebaut, die mit der Andruckfläche 13 eines
Kontaktsteges 5 im zugeordneten Einfuhrschacht 10 zusammenwirkt und
die Kontaktfläche 12 des Kontaktstiftes 7 gegen den
Leiteranschluss 6 im Einfuhrschacht 10 drückt.
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Die
Ausführungsform des Kontaktstiftes 7 ist in der 7 deutlicher,
die eine perspektivische Ansicht des Kontaktstiftes 7 auf
die Rückseite mit der Zusatzfeder 16 zeigt. Erkennbar
ist, dass die Zusatzfeder 16 beispielsweise aus einem Blattfedermaterial mit
einem gebogenen Federabschnitt gebildet ist und die Blattfeder auf
die Oberfläche des Kontaktstiftes aufgebracht ist.
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Wie
aus der 8 erkennbar ist, befindet sich
gegenüberliegend die Zusatzfeder 16 an der Oberseite
des Kontaktstiftes 7 die ebenfalls gewölbte Kontaktfläche 12.
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9 lässt
eine Frontansicht auf eine dritte Ausführungsform der Steckverbinderanordnung 1 erkennen,
bei der die Klammer 11 als die äußeren
Kontaktstege 5 um greifende Feder ausgebildet ist. Die Feder
kann aus einer metallischen Blattfeder oder aus einem geeigneten
Material, z. B. dem flexiblen Kunststoffmaterial des Gegensteckverbindergehäuses
gebildet sein. Der notwendige Anpressdruck wird bei dieser Ausführungsform
somit durch die federnde Klammer 11 sichergestellt.
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10 lässt
eine Schnittansicht durch die Steckverbinderanordnung 1 aus 9 erkennen.
Da zum Aufbringen des notwendigen Kontaktdrucks bereits die Klammer 11 als
Feder vorgesehen ist, können die Kontaktstifte 7 ohne
Feder ausgestaltet sein. Es wird deutlich, dass die an die Leiteranschlüsse 6 angrenzenden
Kontaktflächen 12 der Kontaktstifte 7 wie
in der zweiten Ausführungsform gewölbt, aber nicht
federnd sind. Es ist auch keine weitere Zusatzfeder an dem Kontaktstift 7 vorgesehen.
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11 lässt
eine perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform
der Steckverbinderanordnung 1 erkennen. Dabei wird deutlich,
dass die gebogene federnde Klammer 11 nicht nur wie die
Metallwinkelprofile aus den ersten und den zweiten Ausführungsformen
ein Ausbiegen der Kontaktstege 5 verhindern, sondern aktiv
einen Anpressdruck der Kontaktstege 5 auf die Kontaktstifte 7 bereitstellen. Eine
gewisse Flexibilität der Kontaktstege 5 bzw. der Oberseite 4 sollte
dabei die Weiterleitung und Verteilung der Kontaktkraft ermöglichen.
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12 lässt
eine perspektivische Ansicht des Kontaktstiftes 7 mit gebogener,
nicht federnder Kontaktfläche 12 von der Rückseite
erkennen. Die durch die Ausbiegung der Kontaktfläche 12 aus
einer Metalllasche verursachte Vertiefung an der Rückseite
wird aus 12 erkennbar.
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13 lässt
eine perspektivische Ansicht des Kontaktstiftes 7 von vorne
erkennen. Dabei wird deutlich, dass die Kontaktfläche 12 gebogen
ist und von der Oberfläche des Kontaktstiftes 7 hervorsteht.
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Die
gebogenen Kontaktflächen 12 aller Ausführungsformen
sollten scharfkantige Grate oder Knicke haben, um Oberflächenschichten
der Leiteranschlüsse 6 zu durchdringen und damit
einer Reduzierung des Kontaktwiderstandes z. B. durch Korrosion entgegenzuwirken.
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Alternativ
zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist auch denkbar,
dass, wie in der 14 dargestellt ist, die Klammer 11 Teil
des Steckverbinders 2 ist. Optional kann die Dicke der äußeren Kontaktstege 5 voneinander
variieren. Insbesondere kann die Dicke des keinen Leiteranschluss 6 tragenden
Kontaktstegs 5 reduziert sein.
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15 lässt
eine perspektivische Ansicht der Steckverbinderanordnung 1 erkennen.
Es wird deutlich, dass der Steckverbinder 2 ein Stromführungsprofil
bildet, auf dessen beliebiger Länge mindestens ein Gegensteckverbinder 3 in
Form eines Steckabgriffs aufgesetzt wird. Der Gegensteckverbinder 3 ist
dabei beispielsweise fest in das mit elektrischer Leistung zu versorgende
Gerät, z. B. eine Leuchte, eingebaut.
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Das
Einklemmen des Gegensteckverbinders 3 auf einer beliebigen
Längenposition des Steckverbinders 2 wird aus
der Seitenansicht der 16 deutlicher.
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Optional
denkbar ist auch, dass die Klammer 11 integral mit den äußeren
Kontaktstegen 5 geformt ist und beispielsweise eine Abschlussplatte
an der Vorderseite des Steckverbinders 2 bildet oder als Verstärkungssteg
integral im Steckverbindergehäuse ausgeführt ist.
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17 lässt
eine perspektivische Frontseitenansicht einer weiteren Ausführungsform
eines Kontaktstiftes 7 erkennen, bei der die Kontaktfläche 12 durch
Ausbiegung als Feder ausgebildet ist und der rückwärtige
Materiallappen des aus einem Metallfederband gebildeten Kontaktstiftes 7 ebenfalls gegenüberliegend
zur Kontaktfläche 12 einen durch Ausbiegung umgeformten
Federabschnitt hat, der eine Zusatzfeder 16 bildet. Dieser
Federabschnitt ist aus der Rückseitenansicht gemäß 18 deutlicher erkennbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3924045
A1 [0002]
- - EP 1246319 B1 [0005]