DE102008053338A1 - Elektrisches Steckersystem und Verfahren zu seiner Montage - Google Patents
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Abstract
Elektrisches Steckersystem und Verfahren zu seiner Montage. Das elektrische Steckersystem schließt einen Rahmen, einen Stecker und eine Anschlussdose ein. Der Stecker ist so gestaltet, um in den Rahmen eingeschoben zu werden. Erste und zweite elektrische Kontakte kommen in Eingriff, wenn der Stecker und die Anschlussdose in den Rahmen eingreifen und der Stecker gegen die Anschlussdose gedrückt wird.
Description
- Hintergrund der Erfindung
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Steckersystem
- 1. Zusammenfassung der Erfindung
- Es wird von wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Steckersystem bereitgestellt. Das elektrische Steckersystem schließt einen Rahmen, einen Stecker und eine Anschlussdose ein. Der Rahmen weist einen Hohlraum auf, eine erste Hohlraumöffnung und eine zweite Hohlraumöffnung, welche eine Nut einschließt. Der Stecker besitzt einen ersten Satz elektrischer Kontakte, einen Flansch und eine erste Montageteil. Die Anschlussdose besitzt einen zweiten Satz von elektrischen Kontakten und eine zweite Montageteil. Der erste und zweite Satz elektrischer Kontrakte werden gekoppelt, wenn der Stecker durch die Öffnung des zweiten Hohlraums in den Hohlraum eingeführt wird, wobei die Anschlussdose den Rahmen aufnimmt und die ersten und zweiten Montageteile in Eingriff kommen, um den Stecker gegen die Anschlussdose zu drücken.
- Von wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Steckersystem bereitgestellt. Das elektrische Steckersystem schließt einen Rahmen mit einem Hohlraum, einen Stecker und eine Anschlussdose ein. Der Stecker besitzt einen ersten Satz von elektrischen Kontakten, einen Flansch und ein erstes Montageteil. Die Anschlussdose besitzt einen zweiten Satz von elektrischen Kontakten und ein zweites Montageteil. Der erste und zweite Satz elektrischer Kontakte gelangen in Eingriff, wenn der Stecker und die Anschlussdose wenigstens teilweise in den Hohlraum eingeführt werden und das erste und zweite Montageteil zusammenwirken, um den Stecker gegen die Anschlussdose zu drücken.
- Von wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckersystems bereitgestellt. Es wird ein Rahmen vorgesehen, welcher einen Hohlraum, eine erste an der ersten Seite des Rahmens vorgesehene Hohlraumöffnung und eine zweite an der zweiten Seite des Rahmens vorgesehene Hohlraumöffnung aufweist. Die zweite Hohlraumöffnung weist eine Nut auf. Es wird ein Stecker vorgesehen, welcher einen Körper, einen Flansch, einen ersten Satz elektrischer Kontakte und eine Gewindebohrung vorsieht. Es ist eine Anschlussdose vorgesehen, welche eine Schraube aufweist und einen zweiten Satz von elektrischen Kontakten. Das Verfahren sieht die Ausrichtung des Flansches mit der Nut, das Einschieben des Steckers durch die zweite Hohlraumöffnung in den Hohlraum, das Positionieren der Anschlussdose auf dem Rahmen, das Eingreifen der Schraube in die Gewindebohrung und das Drehen der Schraube vor, um den Stecker in Richtung auf die Anschlussdose zu bewegen und den ersten Satz elektrischer Kontakte mit dem zweiten Satz elektrischer Kontakte in Eingriff zu bringen.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine perspektivische Darstellung eines elektrischen Steckersystems; -
2 ist eine perspektivische Darstellung einer Anschlussdose des elektrischen Steckersystems; -
3a –3f sind perspektivische Darstellungen, welche die Montage des elektrischen Steckersystems veranschaulichen; -
3g und3h sind perspektivische Darstellungen, welche die Montage des elektrischen Steckersystems veranschaulichen; -
4 ist ein Fließbild eines Verfahrens zur Montage des elektrischen Steckersystems. - Detaillierte Beschreibung
- Es werden hierin detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offen gelegt; Die offen gelegten Ausführungsformen sind jedoch für die Erfindung selbstverständlich nur beispielhaft, welche in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht zwangsweise maßstabsgerecht; manche Merkmale können überbetont oder unterbetont sein, um Einzelheiten von speziellen Komponenten darzustellen. Die hierin offen gelegten strukturellen und funktionellen Einzelheiten sollen daher nicht als Einschränkung interpretiert werden sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage für die Ansprüche und/oder als repräsentative Grundlage, um dem Fachmann die verschiedenartige Anwendung der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
- Bezug nehmend auf
1 ist ein elektrisches Steckersystem10 dargestellt. Das elektrische Steckersystem10 kann dafür vorgesehen werden, elektrische Verbindungen für einen oder mehrere elektrische Stromkreise bereitzustellen. Bei wenigstens einer Ausführungsform kann das elektrische Steckersystem10 in einem Fahrzeug, wie einem Motorfahrzeug, wie einem Auto oder Lastwagen, vorgesehen werden. Die vorliegende Erfindung sieht außerdem vor, dass das elektrische Steckersystem für nicht Fahrzeug relevante Anwendungen vorgesehen werden kann, wie für Geräte, Haushaltselektronik, elektrische Systeme für den Hochbau sowie Heiz- und Kühlsysteme. - Bei wenigstens einer Ausführungsform kann das elektrische Steckersystem
10 einen Rahmen12 , einen Stecker14 und eine Kappe oder eine Anschlussdose16 einschließen. - Der Rahmen
12 kann eine geeignete Gestalt haben und aus einem beliebigen Material gefertigt sein, wie einem polymeren Material wie Kunststoff. Bei wenigstens einer Ausführungsform kann der Rahmen12 eine obere Oberfläche20 und eine untere Oberfläche22 einschließen. Die untere Oberfläche22 kann teilweise ein oder mehrere Flansche definieren. Der Flansch24 kann eine Öffnung26 , wie ein Loch oder einen Schlitz, zur Aufnahme des Befestigungselements28 aufweisen. Das Befestigungselement28 kann dazu dienen den Rahmen12 an einer Montageoberfläche30 zu befestigen. Die Montageoberfläche30 kann fallweise ein oder mehrere Löcher32 zur Aufnahme eines entsprechenden Befestigungselements28 einschließen. Bei einer Fahrzeuganwendung kann die Montageoberfläche30 eine Fahrzeugkomponente wie ein Chassis oder eine Baukörperstruktur sein. - Der Rahmen
12 kann einen Hohlraum40 einschließen, welcher so gestaltet ist, dass er den Stecker14 wenigstens teilweise aufnehmen kann. Der Hohlraum40 kann sich wenigstens teilweise von der oberen Oberfläche20 bis zur unteren Oberfläche22 erstrecken. Die obere Oberfläche20 kann zumindest teilweise eine erste Hohlraumöffnung42 definieren. Eine Seite44 des Rahmens12 kann wenigstens teilweise eine zweite Hohlraumöffnung46 definieren. Bei der in1 dargestellten Ausführungsform überschneiden sich die erste und zweite Hohlraumöffnung42 ,46 . - Die erste Hohlraumöffnung
42 kann eine geeignete Gestalt aufweisen damit sie mit der Anschlussdose16 kompatibel ist. Bei der in1 dargestellten Ausführungsform ist die erste Hohlraumöffnung42 generell rechteckig. - Die zweite Hohlraumöffnung
46 kann irgendeine geeignete Gestalt aufweisen, die mit dem Stecker kompatibel ist. Die zweite Hohlraumöffnung46 kann zum Beispiel mindestens eine Nut einschließen, die so gestaltet ist, dass sie einen Teil des Steckers14 aufnimmt, wie nachstehend im Einzelnen erörtert. Bei der in1 dargestellten Ausführungsform weist die zweite Hohlraumöffnung46 erste und zweite Nute50 ,52 auf. Die ersten und zweiten Nute50 ,52 können, wie in1 dargestellt, aufeinander ausgereichtet sein, oder können bei einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einer nicht ausgerichteten Anordnung vorgesehen werden. - Der Hohlraum
40 kann einen ersten Teil56 und einen zweiten Teil58 einschließen. Der erste Teil56 kann im Allgemeinen oben auf dem Hohlraum40 angeordnet sein. Der zweite Teil58 kann im Allgemeinen auf dem Boden des Hohlraums40 angeordnet sein und sich benachbart zum ersten Teil56 befinden. In1 ist der zweite Teil58 unterhalb der ersten und zweiten Nut50 ,52 angeordnet. Der zweite Teil58 kann einen Freiraum für einen oder mehrere Drähte vorsehen, welche vom Stecker14 ausgehen können. Die ersten und zweiten Teile56 ,58 können verschiedene Gestalt aufweisen. Der erste Teil56 kann zum Beispiel generell größer sein als der zweite Teil58 , um die Bewegung des Steckers14 zuzulassen, wie nachstehend ausführlicher erörtert. - Im Hohlraum
40 kann eine Rückhaltevorrichtung60 vorgesehen werden. Die Rückhaltevorrichtung60 kann irgendeine geeignete Gestalt aufweisen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Rückhaltevorrichtung60 als eine im Allgemeinen U-förmige Klammer gestaltet und im ersten Teil56 des Hohlraums angeordnet. Die Rückhaltevorrichtung60 kann einen oder mehrere flexible Arme62 einschließen, um das Einschieben oder Entfernen des Steckers14 durch die zweite Hohlraumöffnung46 zu gestatten. Die flexiblen Arme62 können jeweils einen Anker64 einschließen, der dazu hilft, den Stecker14 zurückzuhalten. Jeder Anker64 kann zum Beispiel in eine Rille im Stecker14 einrasten, um es dem Stecker14 zu ermöglichen sich in Richtung auf die obere Oberfläche20 zu oder davon weg zu bewegen, wie nachstehend ausführlicher erörtert. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Anker64 grundsätzlich am Ende eines jeden flexiblen Arms62 und innerhalb des ersten Teils56 des Hohlraums angeordnet. Die Rückhaltevorrichtung60 kann zusammen mit dem Rahmen12 integral geformt oder als getrennter Bestandteil vorgesehen werden. - Der Stecker
14 kann einen Körper70 einschließen. Der Körper70 kann aus einem beliebigen Material gefertigt sein, wie einem polymeren Material wie Kunststoff, welches auch als elektrischer Isolator fungiert. Der Körper70 kann einen oder mehrere Flansche72 und eine oder mehrere Rillen74 einschließen. Die Flansche72 können von einem oder mehren Seiten des Körpers70 nach außen stehen. Bei der in1 dargestellten Ausführungsform stehen die Flansche72 von entgegen gesetzten Seiten des Körpers ab und sind so gestaltet, dass sie durch die erste und zweite Nut50 ,52 geschoben werden können. Die Rillen74 können sich generell entlang des Körpers70 erstrecken und so gestaltet sein, dass sie einen Anker64 der Rückhaltevorrichtung60 aufnehmen können. Bei der in1 dargestellten Aus führungsform gehen die Rillen74 im Allgemeinen senkrecht von den Flanschen74 aus. Die Flansche72 und Rillen74 können dazu beitragen sicherzustellen, dass der Stecker14 richtig ausgerichtet ist, wenn er in den Rahmen12 eingeschoben wird. - Der Körper
70 kann eine Vielfalt von Drähten76 , eine Vielfalt von Kontakten78 und eine Montageteil80 einschließen. Die Drähte76 können vom Körper70 ausgehen und Teil eines elektrischen Stromkreises sein. Jeder Draht76 kann in einen oder in mehrere Kontakte78 eingreifen. Die Kontakte78 können irgendeine geeignete Gastalt haben. Bei der in1 dargestellten Ausführungsform sind die Kontakte78 generell im Körper70 und im Abstand voneinander angeordnet. Wahlweise können bei einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Kontakte78 vom Körper70 abstehen. - Das Montageteil
80 kann so gestaltet sein, dass es in die Anschlussdose16 eingreift. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Montageteil80 als Gewindebohrung ausgeführt und generell in der Mitte des Körpers70 angeordnet, um dazu beizutragen den Stecker14 gegenüber der Anschlussdose16 zu positionieren und den Montageaufwand zu reduzieren. Das Montageteil80 kann bei einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wahlweise als Positivkontakt vorgesehen werden. - Die Anschlussdose
16 kann so gestaltet werden, dass sie in den Rahmen12 und in den Stecker14 eingreift. Wie in den1 und2 am besten ersichtlich, kann die Anschlussdose16 einen Körper86 mit einem Hohlraum88 einschließen. Der Hohlraum88 kann eine Vielfalt von Kontakten90 aufnehmen. Ein Montageteil92 , wie ein Befestigungselement, kann in Richtung auf den Hohlraum88 vorstehen und so gestaltet sein, dass es in das Montageteil80 auf dem Stecker14 eingreift. Ein Bundsteg94 kann vom Körper86 abstehen und wenigstens teilweise um den Hohlraum88 herum angeordnet sein. Der Bundsteg94 kann so gestaltet sein, dass er in den ersten Teil56 des Hohlraums40 zwischen dem Rahmen12 und dem Stecker14 eingeschoben werden kann. Der Körper86 kann auch eine Positioniervorrichtung96 einschließen, welche sicherzustellen hilft, dass sich die Anschlussdose16 vor der Kopplung mit dem Stecker14 in der gewünschten Lage befindet. Die Positioniervorrichtung96 kann sich vom Bundsteg94 ausgehend in eine oder mehrere Richtungen erstrecken, wie in2 dargestellt. Die Positioniervorrichtung96 kann bei einer oder mehreren Ausführungsformen vom Bundsteg94 getrennt sein. - Bezug nehmend auf
4 wird ein beispielhaftes Verfahren zur Montage des elekt rischen Steckersystems dargestellt. Das beispielhafte Verfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf die3a –3h erörtert. - Bei
100 kann der Rahmen12 auf die Montageoberfläche30 in stationärer Position montiert werden. Der Rahmen12 kann zum Beispiel auf der Montageoberfläche30 in gewünschter Lage (3a ) positioniert und ein oder mehrere Befestigungselemente28 vorgesehen werden, um den Rahmen12 an der Montageoberfläche zu befestigen (3b ). - Bei
102 kann der Stecker14 in den Rahmen12 eingeschoben werden. Der Stecker14 kann so ausgerichtet werden, dass die Flansche72 auf dem Stecker14 auf die Nute50 ,52 auf dem Rahmen12 ausgerichtet sind (3c ). Dann kann der Stecker14 durch die zweite Hohlraumöffnung46 und in die Rückhaltevorrichtung60 so eingeschoben werden, dass die Anker64 auf der Rückhaltevorrichtung60 in die entsprechenden Rillen74 auf dem Stecker14 eingreifen (3d ). - Bei
104 kann die Anschlussdose16 auf den Rahmen12 und den Stecker14 ausgerichtet und für den Eingriff positioniert werden. Die Anschlussdose16 kann durch Positionieren des Ausrichtungsteils96 über die erste und zweite Hohlraumöffnung42 ,46 (3e ) ausgerichtet werden. Anschließend kann die Anschlussdose16 auf dem Rahmen12 auf den Stecker14 ausgerichtet positioniert werden (3f ). - Bei
106 kann die Anschlussdose16 an den Stecker14 gekoppelt werden. Das Montageteil92 auf der Anschlussdose16 kann zum Beispiel mit dem Montageteil80 auf dem Stecker14 in Eingriff gebracht werden (3g ). Das Montageteil92 kann dann gedreht und in den Stecker14 eingeschraubt werden, um den Stecker14 gegen die Anschlussdose16 zu bewegen und dadurch die Kontakte78 auf dem Stecker14 mit den entsprechenden Kontakten90 auf der Anschlussdose16 in Eingriff zu bringen (3h ). Der Stecker14 kann in die Unterseite der Rückhaltevorrichtung60 und/oder einen Teil des Rahmens12 eingreifen, um die Anschlussdose16 am Stecker14 und den Stecker14 am Rahmen12 sichern zu helfen. - Die vorliegende Erfindung kann zur sicheren Montage elektrischer Steckersystemkomponenten beitragen, um sichere und richtig ausgerichtete elektrische Kontakte zu schaffen. Die vorliegende Erfindung kann darüber hinaus dazu beitragen die Toleranzen der Komponenten zu reduzieren, indem sie hilft, die mit der Bewegung des Steckers relativ zur Anschlussdose verbundenen Bewegungskräfte zu zentrieren, um den Montagegesamtaufwand zu verringern und die fehlerhafte Ausrichtung elektrischer Kontakte zu reduzieren.
- Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, so ist doch nicht beabsichtigt dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung veranschaulichen und beschreiben. Die in der Spezifikation verwendeten Bezeichnungen sind eher Worte der Beschreibung als der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.
Claims (20)
- Elektrisches Steckersystem, umfassend: einen Rahmen mit einem Hohlraum, einer ersten Höhlraumöffnung und einer zweiten Hohlraumöffnung mit einer Nut; einen Stecker mit einem ersten Satz von elektrischen Kontakten, einen Flansch und einem ersten Montageteil; und eine Anschlussdose mit einem zweiten Satz von elektrischen Kontakten und ein zweites Montageteil; wobei der erste und zweite Satz elektrischer Kontakte ineinander eingreifen, wenn der Stecker durch die zweite Hohlraumöffnung in den Hohlraum eingeschoben wird, die Anschlussdose in den Rahmen eingreift und die ersten und zweiten Montageteile in Eingriff gebracht werden, um den Stecker gegen die Anschlussdose zu bewegen.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine in dem Hohlraum angeordnete Rückhaltevorrichtung
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 2, wobei der Hohlraum einen ersten und zweiten nebeneinander angeordneten Teil besitzt, wobei der erste Teil die Rückhaltevorrichtung und einen Körper des Steckers und der zweite Teil Drähte aufnimmt, welche vom Stecker ausgehen.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 1, wobei das erste Montageteil ein Gewindesicherungselement und der zweite Montageteil eine im Mittelpunkt des Steckers angeordnete Gewindebohrung ist.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 1, wobei die Anschlussdose weiterhin ein Führungsteil umfasst, welches sich in der ersten und zweiten Hohlraumöffnung erstreckt.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 1. wobei die Anschlussdose weiterhin einen Anschlussdosenhohlraum umfasst, welcher den zweiten Satz elektrischer Kontakte und einen Bundsteg erhält, welcher sich rund um den Anschlussdosenhohlraum erstreckt.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 6, wobei die Anschlussdose weiterhin ein Führungsteil umfasst, welches sich vom Bundsteg in die zweite Höhlraumöffnung erstreckt.
- Elektrisches Steckersystem, umfassend: einen Rahmen mit einem Hohlraum; einen Stecker mit einem ersten Satz von elektrischen Kontakten, einen Flansch und einem ersten Montageteil; und eine Anschlussdose mit einem zweiten Satz von elektrischen Kontakten und ein zweites Montageteil; wobei der erste und zweite Satz elektrischer Kontakte ineinander eingreifen, wenn der Stecker und die Anschlussdose wenigstens teilweise in den Hohlraum eingeschoben sind und die ersten und zweiten Montageteile zusammen wirken, um den Stecker gegen die Anschlussdose zu drücken.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 8, wobei der Rahmen eine Oberseite aufweist, welche wenigsten teilweise eine erste Hohlraumöffnung definiert und eine zweite Seite, welche sich von der Oberseite aus erstreckt und wenigstens teilweise eine zweite Hohlraumöffnung definiert.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 9, wobei sich die erste und die zweite Hohlraumöffnung überschneiden, die erste Hohlraumöffnung die Anschlussdose aufnimmt, und die zweite Hohlraumöffnung den Stecker aufnimmt.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 8, weiterhin umfassend eine im Hohlraum angeordnete Rückhaltevorrichtung mit einem flexiblen Arm und einem vom flexiblen Arm abstehenden Anker, und wobei der Stecker eine Nut aufweist, welche den Anker aufnimmt.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 11, wobei die Nut vom Flansch ausgeht und der Anker in die Nut gleitet, wenn der Stecker gegen die Anschlussdose gedrückt wird.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 8, weiterhin umfassend eine zwischen der Anschlussdose und der Nut angeordnete Rückhaltevorrichtung.
- Elektrisches Steckersystem nach Anspruch 13, wobei die Rückhaltevorrichtung das Verdrehen des Steckers verhindert, wenn wenigstens eines der ersten und zweiten Montageteile gedreht wird.
- Verfahren zur Montage eines elektrischen Steckersystems, umfassend: Bereitstellen eines Rahmens mit einem Hohlraum, einer ersten Hohlraumöffnung auf einer ersten Seite des Rahmens, und einer auf der zweiten Seite des Rahmens angeordneten zweiten Hohlraumöffnung, wobei die zweite Höhlraumöffnung eine Nut aufweist; Bereitstellen eines Steckers mit einem Körper, einem Flansch, einem ersten Satz elektrischer Kontakte und einer Gewindebohrung; Bereitstellen einer Anschlussdose mit einem Befestigungselement und einem zweiten Satz elektrischer Kontakte; Ausrichten des Flansches auf die Nut; Einschieben des Steckers in den Hohlraum durch die zweite Hohlraumöffnung; Positionieren der Anschlussdose auf dem Rahmen; Das Befestigungsmittel und die Gewindebohrung in Eingriff bringen; und Drehen des Befestigungsmittels, um den Stecker gegen die Anschlussdose zu drücken und den ersten Satz elektrischer Kontakte mit dem zweiten Satz elektrischer Kontakte in Eingriff zu bringen.
- Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin umfassend den Schritt des Montierens des Rahmens auf der Montageoberfläche in einer stationären Lage.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Rahmen weiterhin eine Rückhaltevorrichtung umfasst und den Schritt des Einschiebens des Steckers in den Hohlraum durch die zweite Hohlraumöffnung, weiterhin umfassend das Einschieben des Steckers in die Rückhaltevorrichtung.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Anschlussdose weiterhin einen Bundsteg umfasst, welcher sich rund um den zweiten Satz elektrischer Kontakte erstreckt und den Schritt des Positionierens der Anschlussdose auf dem Rahmen, weiterhin umfassend das Positionieren des Bundstegs in der ersten Hohlraumöffnung zwischen dem Rahmen und dem Stecker.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Anschlussdose weiterhin ein Führungsteil umfasst und den Schritt des Positionierens der Anschlussdose auf dem Rahmen, weiterhin umfassend das Positionieren des Führungsteils in der ersten und zweiten Hohlraumöffnung.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Flansch von der Nut entfernt angeordnet ist, um die Entfernung des Steckers aus dem Hohlraum zu verhindern, wenn sich die ersten und zweiten Sätze elektrischer Kontakte in Eingriff befinden.
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