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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem ersten Steckverbinderteil, welches ein erstes Gehäuse mit elektrischen Kontaktelementen aufweist, und mit einem zweiten Steckverbinderteil, welches ein zweites Gehäuse mit elektrischen Gegenkontaktelementen aufweist, wobei am ersten Steckverbinderteil ein Bajonettring mit angeformten Bajonettnuten drehbar gelagert ist, der mit Bajonettstiften am zweiten Steckverbinderteil verbindbar ist, und wobei am ersten Steckverbinderteil ein Verriegelungselement parallel zur Querschnittsfläche des ersten Steckverbinderteils verschiebbar ist, das in einer Endraststellung die elektrischen Kontaktelemente innerhalb des ersten Steckverbinderteils formschlüssig verriegelt.
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Steckverbinder, deren zu verbindende Steckverbinderteile durch Verdrehen eines Bajonettrings aneinander befestigbar sind, sind beispielsweise als BNC-Stecker bekannt. Die Verwendung des Bajonettrings ermöglicht dabei ein schnelles und sicheres Verbinden der beiden Steckverbinderteile.
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Ein gattungsgemäßer Steckverbinder ist in der deutschen Patentschrift
DE 44 33 453 C2 beschrieben. Ein erstes Steckverbinderteil dieses Steckverbinders weist ein flächenhaft ausgedehntes Verriegelungselement auf, welches durch eine Verschiebung quer zur Steckrichtung des Steckverbinderteils Steckkontaktelemente in Kammern des Steckverbinderteils verriegelt. Das Verriegelungselement weist eine angeformte Zunge auf, die sich in der Fügerichtung der Steckverbinderteile erstreckt. Beim Zusammenfügen des ersten Steckverbinderteils mit einem zweiten Steckverbinderteil wirkt letzteres auf die Zunge ein und verschiebt dadurch das Verriegelungselement, sofern sich dieses nicht bereits in seiner Endraststellung befindet, in die Endraststellung. Das Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile und besonders das Zusammenfügen der an den Steckverbinderteilen angeordneten Steckkontaktelemente wird durch einen am ersten Steckverbinderteil drehbar angeordneten Bajonettring unterstützt, der mit Bajonettnuten am zweiten Steckverbinderteil zusammenwirkt.
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Nachteilig an diesem bekannten Steckverbinder ist, dass die Steckkontaktelemente am ersten Steckverbinderteil beim Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile nicht unbedingt durch das Verriegelungselement fixiert sind, so dass sich beim Fügevorgang die Steckkontaktelemente in den Kammern lösen oder diese sogar ganz verlassen können. Sitzt ein Steckkontaktelement falsch positioniert in seiner Kammer, so wird dadurch die Bewegung des Verriegelungselements blockiert und der Fügevorgang der beiden Steckverbinderteile muss abgebrochen werden um die Steckkontaktelemente neu in den Kammern auszurichten. Verlässt ein Steckkontaktelement vollständig seine Kammer, so ist dies beim Fügevorgang unter Umständen gar nicht erkennbar und fällt erst später durch eine auftretende Fehlfunktion auf, die durch eine fehlende elektrische Verbindung bewirkt ist. Durch die erst beim Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile erfolgende formschlüssige Verriegelung der Steckkontaktelemente kann sich somit der Montageaufwand beim Zusammenfügen der Steckverbinderteile erhöhen und die elektrische Zuverlässigkeit der Steckverbindung verringern.
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Es stellte sich die Aufgabe, einen elektrischen Steckverbinder gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zu schaffen, welcher diese Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verriegelungselement als ein Riegelstift ausgeführt ist, der in einer Vorraststellung über die Mantelfläche des ersten Steckverbinderteils hinausragt und damit ein Zusammenstecken des ersten und des zweiten Steckverbinderbinderteils blockiert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder wurde bewusst auf eine automatische Betätigung des Verriegelungselements beim Zusammenfügen der Steckverbinderteile verzichtet. Stall dessen ist ein besonders einfach ausgeführtes stiftförmiges Verriegelungselement vorgesehen, dessen Stellung unmittelbar erkennbar ist und das leicht zugänglich angeordnet ist. Dieser Riegelstift ist, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs, auf einfache Weise manuell von einer Vorrast- in eine Endraststellung überführbar. In seiner Vorraststellung, in der die Steckkontaktelemente des ersten Steckverbinderteils durch den Riegelstift nicht verriegelt sind, wird durch den Riegelstift ein Zusammenfügen des ersten mit dem zweiten Steckverbinderteil verhindert.
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Der Riegelstift ist dabei am ersten Steckverbinderteil vorzugsweise so angeordnet, dass er in seiner Vorraststellung in die Bajonettnut hineinragt und damit zugleich die Verdrehbarkeit des Bajonettrings blockiert.
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Weitere vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Steckverbinders gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung hervor. Es zeigen:
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1 ein erstes und ein zweites Steckverbinderteil,
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2 und 3 jeweils eine Querschnittsansicht des ersten Steckverbinderteils,
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4 einen Längsschnitt durch die 3.
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Die 1 zeigt einen Steckverbinder mit noch unverbundenen Steckverbinderteilen (1, 5). Das erste Steckverbinderteil 1 besteht aus einem einstückig geformten Gehäuse 2, welches auf einer Stirnseite Aufnahmekammern (20, 21) für erste und zweite Kontaktelemente (3, 4) ausbildet. Wie aus der 4 ersichtlich ist, sind die Kontaktelemente hier als Rundstecker- und Flachsteckerbuchsen (3, 4) ausgeführt, welche mit passend geformten, in der Zeichnung nicht dargestellten, Rund- und Flachsteckerstiften verbindbar sind, die innerhalb des Gehäuses 6 des zweiten Steckverbinderteils 5 angeordnet sind. Die Rund- und Flachsteckerstifte sind dabei vorzugsweise durch rechtwinklig abgewinkelte Metallstreifen gebildet, die in das Gehäuse 6 des zweiten Steckverbinderteils 5 eingegossen sind und sich bis durch eine Grundplatte 19 hindurch erstrecken und von der Unterseite der Grundplatte 19 her elektrisch kontaktierbar sind.
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An der Mantelfläche 12 des Gehäuses 2 des ersten Steckverbinderteils 1 ist ein Bajonettring 7 unverlierbar drehbar gelagert. Zur besseren Handhabbarkeit des Bajonettrings 7 ist an diesen ein senkrecht abstehender Griff 13 einstückig angeformt. Der Bajonettring 7 weist entlang seines Umfangs mehrere Bajonettnuten 8 auf, von denen eine in der Darstellung der 1 erkennbar ist.
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Durch am Bajonettring 7 angeformte Einschubkanäle 18 können beim Annähern der beiden Steckverbinderteile (1, 5) am zweiten Steckverbinderteil 5 angeformte Bajonettstifte 9 in die Bajonettnuten 8 eingeführt werden. Ist dieses erfolgt, so werden die Bajonettstifte 9 bei einer Verdrehung des Bajonettrings 7 in den Bajonettnuten 8 geführt. Vorteilhaft ist, wenn die Bajonettstifte 9 am zweiten Steckverbinderteil 5 unterschiedliche Winkelabstände zueinander einnehmen, da hierdurch sofort erkennbar wird, wenn die Steckverbinderteile (1, 5) unter einer falschen relativen Winkelpositionierung aneinander angenähert werden.
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Da das zweite Steckverbinderteil 5 als feststehend betrachtet werden kann und die aneinander gefügten Steckverbinderteile (1, 5) auch bei einer noch unvollständigen Verbindung von Kontaktelementen nicht gegeneinander verdrehbar sind, bewirkt die Drehung des Bajonettrings 7 eine Bewegung der beiden Steckverbinderteile (1, 5) aufeinander zu.
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Die Zusammenfügbarkeit der beiden Steckverbinderteile (1, 5) sowie die Drehbarkeit des Bajonettrings 7 wird durch einen Riegelstift 10 eingeschränkt, der in eine senkrecht zur Steckrichtung der Steckverbinderteile (1, 5) durch das erste Steckverbinderteil 1 verlaufende kanalartige Führung 24 eingesetzt und innerhalb dieser Führung 24 verschieblich angeordnet ist. Die axiale Erstreckung des Riegelstifts 10 ist dabei nicht länger als die Führung 24 ausgebildet, so dass bei der mittigen Positionierung, die der Riegelstift 10 in seiner Endraststellung einnimmt, dieser vollständig vom Gehäuse 2 aufgenommen wird, ohne dessen Mantelfläche 12 zu überragen.
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In der Vorraststellung, in der der Riegelstift 10 über die Mantelfläche 12 hinausragt, blockiert er das Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile (1, 5). In der Stellung, die in der 1 dargestellt ist, ragt der Riegelstift 10 sogar bis in die Bajonettnut 8 hinein und blockiert so die Verdrehbarkeit des Bajonettrings 7 am Steckverbinderteil 1. Zudem kann wegen des aus dem Gehäuse 2 hervorstehenden Riegelstifts 10 auch das zweite Steckverbinderteil 5 nicht so weit über die Mantelfläche 12 des ersten Steckverbinderteils 1 geschoben werden, dass die Kontaktelemente (3, 4) des ersten und des zweiten Steckverbinderteils (1, 5) miteinander in Verbindung kommen könnten. Die beiden Steckverbinderteile (1, 5) sind somit nur dann verbindbar, wenn sich der Riegelstift 10 mittig innerhalb des Gehäuses 2 befindet und an keiner Seite über die Mantelfläche 12 des Gehäuses 2 hinausragt.
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Die Positioniermöglichkeiten des Riegelstifts 10 und seine sich daraus ergebende Funktionsweise wird durch die 2 und 3 weiter verdeutlicht. Erkennbar ist, dass die Lage der kanalartigen Führung 24 teilweise mit den Öffnungsquerschnitten der Aufnahmekammern (20, 21) überschneidet. Bei der in der 3 dargestellten Position des Riegelstifts 10 verdeckt dieser daher teilweise die Öffnungen der Aufnahmekammern (20, 21).
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Wie die 2 und 3 des weiteren zeigen, weist der Riegelstift 10 an den Randabschnitten seiner Längsseiten mehrere Ausnehmungen (22, 23) auf, deren Position relativ zum Gehäuse 2 durch das Verschieben des Riegelstifts 10 innerhalb der Führung 24 verändert werden kann. Die Form und relative Lage dieser Ausnehmungen (22, 23) auf dem Riegelstift 10 sind dabei an die Form und relative Lagen der Aufnahmekammern (20, 21) am ersten Steckverbinderteils 1 angepasst. Hierdurch kann der Riegelstift 10 innerhalb der Führung 24 in eine Stellung gebracht werden, in der die Ausnehmungen (22, 23) fluchtend zu den Öffnungen der Aufnahmekammern (20, 21) positioniert sind, so dass die Querschnittsöffnungen der Aufnahmekammern (20, 21) durch den Riegelstift 10 nicht begrenzt sind. Diese als Vorraststellung bezeichnete Position des Riegelstifts 10 ist in der Querschnittsansicht der 2 skizziert. Erkennbar ist, dass ein Endabschnitt des Riegelstifts 10 bis in eine Bajonettnut 8 des Bajonettrings 7 hineinragt, so dass der Drehbarkeit des Bajonettrings 7 blockiert oder zumindest begrenzt ist. Des weiteren ist das erste Steckverbinderteil 1 in dieser Lage des Riegelstifts 10 nicht mit dem zweiten Steckverbinderteil verbindbar, da dessen Gehäusewand hierzu in den Zwischenraum 25 zwischen der Mantelfläche 12 des Gehäuses 2 des ersten Steckverbinderteils 1 und den Bajonettring 7 eingeschoben werden müsste. Da hierbei die Wand des Gehäuses 6 auf den in den Zwischenraum 25 hineinragenden Abschnitt des Riegelstifts 10 treffen würden, ist das Zusammenfügen der Steckverbinderteile (1, 5) somit durch den Riegelstift 10 blockiert.
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Da die Öffnungsquerschnitte der Aufnahmekammern (20, 21) in der Vorraststellung, die in der 2 dargestellt ist, durch den Riegelstift 10 nicht begrenzt sind, können in der Vorraststellung die Kontaktelemente (3, 4) in die Aufnahmekammern (20, 21) eingesetzt werden.
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Vor dem Zusammenfügen der Steckverbinderteile (1, 5) wird der Riegelstift 10 in die in der 3 skizzierte Endraststellung gebracht, in der der Riegelstift 10 vollständig vom Gehäuse 2 aufgenommen ist. Dies kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass der in der Vorraststellung (2) über das Gehäuse 2 hervorstehende Abschnitt des Riegelstifts 10 durch die Bajonettnut 8 mittels eines Fingers oder unter Zuhilfenahme eines Werkzeug bis unter die Oberfläche des Gehäuses 2 gedrückt wird, so dass der Riegelstift 10 die in der 3 dargestellte Position einnimmt. In dieser Position ist weder der Bajonettring 7 fixiert, noch der Zwischenraum 25 für das Einschieben des Gehäuses 6 des zweiten Steckverbinderteils 5 blockiert, so dass in dieser Endraststellung die beiden Steckverbinderteile (1, 5) aneinandergefügt und durch Drehung des Bajonettrings 7 vollständig miteinander verbunden werden können.
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Die 3 zeigt außerdem, dass in der Endraststellung die Ausnehmungen (22, 23) des Riegelstifts 10 nicht mehr fluchtend zu den Öffnungen der Aufnahmekammern (20, 21) angeordnet sind. Wie der durch eine Einkreisung hervorgehobenen Abschnitt der 4 verdeutlicht, bilden sich hierdurch Hinterschneidungen (14, 15) aus, welche die ersten und zweiten Kontaktelemente (3, 4) formschlüssig am Gehäuse 2 des ersten Steckverbinderteils 1 arretieren.
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Die 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Mittelebene A-A der 3. Dargestellt sind in das Gehäuse 2 eingesetzte erste und zweite Kontaktelemente, die hier als eine Rundsteckerbuchse 3 und eine Flachsteckerbuchse 4 dargestellt sind. Die Kontaktelemente (3, 4) sind durch Rastelemente (16, 17) mit dem Gehäuse 2 verbunden. Nachteilig an solchen Rastverbindungen ist oftmals, dass diese unter mechanischen Belastungen getrennt werden können, und zwar insbesondere dann, wenn die jeweilige Rastverbindung versehentlich nicht vollständig hergestellt ist. Eine mechanische Belastung stellt dabei auch das Zusammenfügen der Steckverbinderteile (1, 5) dar, bei denen die Kontaktelemente (3, 4) unter Aufbringung von Kontaktkräften mit den Gegenkontaktelementen des zweiten Steckverbinderteils 5 verbunden werden. Um ein Herausfallen von Kontaktelementen (3, 4) aus den Aufnahmekammern zu verhindern ist es daher vorteilhaft, dass der Riegelstift 10 durch Hinterschneidungen (14, 15) die Kontaktelementen (3, 4) formschlüssig an dem Gehäuse 2 des ersten Steckverbinderteils 1 fixiert ist. Dadurch bewirkt der Riegelstift 10, dass die Kontaktelemente (3, 4) auf jeden Fall sicher mechanisch befestigt sind, bevor ein Zusammenfügen der Steckverbinderteile (1, 5) möglich wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Steckverbinderteil
- 2
- Gehäuse (des ersten Steckverbinderteil)
- 3
- erste Kontaktelemente (Rundsteckerbuchsen)
- 4
- zweite Kontaktelemente (Flachsteckerbuchsen)
- 5
- zweites Steckverbinderteil
- 6
- Gehäuse (des zweiten Steckverbinderteil)
- 7
- Bajonettring
- 8
- Bajonettnuten
- 9
- Bajonettstifte
- 10
- Riegelstift (Verriegelungselement)
- 11
- Querschnittsfläche
- 12
- Mantelfläche
- 13
- Griff
- 14, 15
- Hinterschneidungen
- 16, 17
- Rastelement
- 18
- Einschubkanäle
- 19
- Grundplatte
- 20
- erste Aufnahmekammern (für Rundsteckerbuchsen)
- 21
- zweite Aufnahmekammern (für Flachsteckerbuchsen)
- 22, 23
- Ausnehmungen
- 24
- Führung
- 25
- Zwischenraum
- A-A
- Schnittebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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