DE3730020C1 - Electrical plug connector coupling - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Steckverbinderkupplung aus.

Eine derartige Steckverbinderkupplung ist dafür vorgesehen, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer elektrischen Leitung und einer anderen elektrischen Leitung bzw. einem der einen elektrischen Leitung direkt zugeordneten elektrischen Aggregat zu ermöglichen. Bei diesen Steckverbinderkupplungen ist die Kraft, die zum Zusammenfügen bzw. Trennen von Steckeraufnahmeteil und Steckerteil benötigt wird, abhängig von der Anzahl der in der Steckverbinderkupplung in Eingriff kommenden Steckkontaktelemente. Bei einer großen Anzahl von Steckkontaktelementen ist ein praxisgerechtes Stecken bzw. Ziehen von Steckeraufnahmeteil und Steckerteil nicht mehr möglich, weil die dazu benötigten Kräfte nicht mehr handhabbar sind. Aus diesem Grund sind solchen Steckverbinderkupplungen sogenannte Steck- bzw. Ziehhilfen zugeordnet worden, die u. a. direkt an einer Steckverbinderkupplung angeordnet sein können.

Durch die DE-OS 36 04 548 ist eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende elektrische Steckverbinderkupplung bekanntgeworden. Als Steck- bzw. Ziehhilfe ist dieser Steckverbinderkupplung ein senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verschiebbar angeordneter Schieber direkt zugeordnet. Dadurch, daß bei dieser elektrischen Steckverbinderkupplung zwei nutartige Ausnehmungen entweder nur am Schieber oder nur an einem der Steckverbinderteile und somit auch die beiden mit den nutartigen Ausnehmungen zusammenwirkenden Zapfen entweder nur am Schieber oder an einem der Steckverbinderteile angeordnet sind, kann nur etwa die halbe Länge der Seitenwände des betreffenden Steckverbinderteils als Verschiebeweg für den Schieber ausgenutzt werden. Das ermöglicht aber nur die Realisierung von einem entsprechend kleinen Kraftuntersetzungsverhältnis, da der Längenunterschied von Steck- bzw. Ziehweg im Verhältnis zum Verschiebeweg des Schiebers relativ klein ausfällt. Ein solches Kraftuntersetzungsverhältnis reicht insbesondere bei Steckverbinderkupplungen mit einer großen Anzahl von Steckkontaktelementen aber nicht mehr zu einem praxisgerechten Zusammenfügen bzw. Trennen von Steckerteil und Steckeraufnahmeteil aus, weil die dazu benötigten Kräfte zu groß sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbinderkupplung zu schaffen, bei der ein optimales Kraftuntersetzungsverhältnis gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer elektrischen Steckverbinderkupplung der eingangs erwähnten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung ist, daß nahezu die gesamte Länge der Seitenwände des Steckerteils bzw. des Steckeraufnahmeteils zur Kraftuntersetzung ausgenutzt werden kann und somit der Kraftaufwand, der zum Stecken bzw. Ziehen von Steckerteil und Steckeraufnahmeteil notwendig ist, auch bei Steckverbinderkupplungen mit einer großen Anzahl von Steckkontaktelementen nicht übermäßig groß und somit praxisgerecht ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1a eine Steckverbinderkupplung im Zusammenbau,

Fig. 2 einen Schnitt der Steckverbinderkupplung gemäß der Linie D-D,

Fig. 2a eine Seitenansicht eines Schiebers der Steckverbinderkupplung,

Fig. 2b einen Schnitt des Schiebers gemäß der Linie A-A,

Fig. 3a eine Seitenansicht eines Steckeraufnahmeteiles der Steckverbinderkupplung,

Fig. 3b einen Schnitt des Steckeraufnahmeteiles gemäß der Linie B-B,

Fig. 4a eine Seitenansicht eines Steckerteiles der Steckverbinderkupplung,

Fig. 4b einen Schnitt des Steckerteiles gemäß der Linie C-C.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, setzt sich eine Steckverbinderkupplung u. a. aus einem Schieber 1, einem am Schieber 1 senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verschiebbar gehaltenen Steckeraufnahmeteil 2, einem mit dem Schieber 1 und dem Steckeraufnahmeteil 2 in Eingriff bringbaren Steckerteil 3 und der Einfachheit halber nicht dargestellten Steckkontaktelementen zusammen.

Wie speziell aus Fig. 2 ersichtlich, weist der rahmenförmige Schieber 1 an seinen beiden äußeren Seitenwänden 1 a, 1 b jeweils eine nutartige Ausnehmung 4 a, 4 b und einen auf seiner Mittellinie angeordneten, mit seinem Mittelpunkt im Bereich des ersten Fünftels der Höhe der Seitenwände 1 a, 1 b liegenden Zapfen 5 a, 5 b auf. Die nutartigen Ausnehmungen 4 a, 4 b erstrecken sich etwa über die Hälfte der Länge der Seitenwände 1 a, 1 b, wobei jeweils eine Hälfte der nutartigen Ausnehmungen 4 a, 4 b einerseits und die andere Hälfte andererseits der Mittellinie angeordnet sind. Ausgehend von den Fußflächen 1 c der Seitenwände 1 a, 1 b verlaufen die nutartigen Ausnehmungen 4 a, 4 b zunächst in Steck- bzw. Ziehrichtung und dann unter einem Winkel α von etwa 75° zur Steck- bzw. Ziehrichtung in Richtung auf die Kopfflächen 1 d, um dann im Bereich des letzten Drittels der Höhe der Seitenwände 1 a, 1 b unterhalb der Kopfflächen 1 d senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung zu verlaufen und zu enden. An den beiden inneren Seitenwänden 1 a′, 1 b′ des Schiebers 1 sind jeweils senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung, parallel zu den Fußflächen 1 c, in Höhe der Zapfen 5 a, 5 b verlaufende Federn 6 a, 6 b angeformt. Die beide Seitenwände 1 a, 1 b verbindenden Stirnwände 1 e, 1 f sind als Betätigungsflächen für die Verschiebebewegung des Schiebers 1 ausgebildet.

Die Federn 6 a, 6 b sind dafür vorgesehen, um das je mit einer Nut 7 a, 7 b an seinen Seitenwänden 8 a, 8 b versehene Steckeraufnahmeteil 2 senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung längsverschiebbar haltend aufzunehmen.

Wie speziell aus Fig. 3 hervorgeht, verlaufen die Nuten 7 a, 7 b parallel zur Gehäusekopffläche 9, und zwar in einem solchen Abstand, daß die Fußflächen 1 c und die Kopfflächen 9 im zusammengebauten Zustand von Schieber 1 und Steckeraufnahmeteil 2 etwa auf gleicher Höhe angeordnet sind. An der der Kopffläche 9 gegenüberliegenden Fläche 10 des Steckeraufnahmeteiles 2 sind flügelartig ausgebildete Betätigungsflächen 11 a, 11 b angeformt, um die für das Stecken bzw. Ziehen notwendigen Verschiebebewegungen besser durchführen zu können. Im Inneren des Steckeraufnahmeteiles 2 sind zweireihig Aufnahmekammern 12 angeordnet, die zur Aufnahme der nicht dargestellten, buchsenförmigen Steckkontaktelemente vorgesehen sind.

Die an den äußeren Seitenwänden 1 a, 1 b ausgeformten nutartigen Ausnehmungen 4 a, 4 b und die angeformten Zapfen 5 a, 5 b des Schiebers 1 sind dafür vorgesehen, mit entsprechenden, an den Seitenwänden 13 a, 13 b des Steckerteiles 3 angeformten Zapfen 14 a, 14 b bzw. die Seitenwände 13 a, 13 b durchbrechenden nutartigen Ausnehmungen 15 a, 15 b zusammenzuwirken.

Wie speziell aus Fig. 4 hervorgeht, sind die nutartigen Ausnehmungen 15 a, 15 b als in den Seitenwänden 13 a, 13 b vorhandene Durchbrüche ausgebildet und die Zapfen 14 a, 14 b ragen von den Seitenwänden 13 a, 13 b in den Innenraum des Steckerteiles 3. Die Durchbrüche 15 a, 15 b erstrecken sich nahezu über die gesamte Länge der Seitenwände 13 a, 13 b des Steckerteiles 3. Die Durchbrüche 15 a, 15 b gehen dabei von den Kopfflächen 16 aus und verlaufen zunächst in Steck- bzw. Ziehrichtung. Unter einem Winkel β von etwa 70° in Richtung auf die Fußflächen 17 erfolgt der weitere Verlauf der Durchbrüche 15 a, 15 b, um dann etwa im Bereich des letzten Drittels der Höhe der Seitenwände 13 a, 13 b oberhalb der Fußfläche 17 senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufend zu enden. Die Zapfen 14 a, 14 b sind so auf der Mittellinie angeordnet, daß beim Einbringen des mit dem Steckeraufnahmeteil 2 längsverschiebbar verbundenen Schiebers 1 die Zapfen 14 a, 14 b den entsprechend der Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufenden Bereich der Durchbrüche 15 a, 15 b, ohne eine Schiebebewegung des Schiebers, voll durchfahren haben. Die in Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufenden Bereiche der Durchbrüche 15 a, 15 b sind je mit einem Steg 15 a′, 15 b′ versehen, der die Durchbrüche 15 a, 15 b überbrückt, jedoch das Einbringen der Zapfen 5 a, 5 b des Schiebers 1 nicht verhindert. Die Seitenwände 13 a, 13 b des Steckerteiles 3 sind von den Seitenwänden 18 a, 18 b des Steckerteiles 3 so freigeschnitten, daß der Schieber 1 mit seinen Seitenwänden 1 a, 1 b im zusammengebauten Zustand durch die Freischnitte 19 hindurchgreift. In der Fußfläche 17 des Steckerteiles 3 sind die für die nicht dargestellten stiftförmigen Steckkontaktelemente vorgesehenen Aufnahmekammern 20 vorhanden.

Wie speziell aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Schieber 1 und das am Schieber 1 senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung längsverschiebbar gehaltene Steckeraufnahmeteil 2 dem Steckerteil 3 derart zugeordnet, daß die Zapfen 5 a, 5 b; 14 a, 14 b des Schiebers 1 und des Steckerteiles 3 die in Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufenden Bereiche der Ausnehmungen 4 a, 4 b bzw. Durchbrüche 15 a, 15 b durchfahren haben und vor den, unter einem Winkel α bzw. b von 75° verlaufenden Bereichen der Ausnehmungen 4 a, 4 b bzw. Durchbrüche 15 a, 15 b liegen. Der Schieber 1 befindet sich in seiner einen Endstellung und die Steckkontaktelemente befinden sich noch nicht miteinander in Eingriff. Wird der Schieber nun in Pfeilrichtung verschoben, gleiten die Zapfen 5 a, 5 b; 14 a, 14 b des Schiebers 1 und des Steckverbinderteiles 3 entlang der ihnen zugeordneten Ausnehmungen 4 a, 4 b bzw. Durchbrüche 15 a, 15 b. Bei dieser Verschiebebewegung beschreibt das senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung längsverschiebbar am Schieber 1 gehaltene Steckeraufnahmeteil 2 eine Bewegung in Steckrichtung und bringt dabei die Steckkontaktelemente miteinander in Eingriff. Bei dieser Bewegung des Steckeraufnahmeteiles 2 wird auch der Schieber 1 in gleicher Weise in Steckrichtung bewegt, weil der Schieber 1 und das Steckeraufnahmeteil 2 über die angeformten Federn 6 a, 6 b und Nuten 7 a, 7 b miteinander verbunden sind. Diese Bewegung des Steckeraufnahmeteiles 2 und des Schiebers 1 erfolgt solange, bis die Zapfen 5 a, 5 b; 14 a, 14 b die senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufenden Bereiche der Ausnehmungen 4 a, 4 b bzw. Durchbrüche 15 a, 15 b erreicht haben. Die Steckkontaktelemente sind nun mit ihrer für die Stromübertragung notwendigen Stecktiefe miteinander in Eingriff. Bei weiterer Betätigung des Schiebers in Pfeilrichtung gelangt dieser schließlich in seine andere Endlage, ohne daß eine Relativbewegung zwischen Steckerteil und Steckeraufnahmeteil erfolgt.

Bei der Bewegung des Schiebers 1 von der anderen in die eine Endlage erfolgt ein die Trennung von Steckeraufnahmeteil und Steckerteil sinngemäßer Bewegungsablauf in umgekehrter Richtung.

Es besteht natürlich die Möglichkeit, durch unterschiedliche Steigungswinkel der nutartigen Ausnehmungen 4 a, 4 b; 15 a, 15 b, bezogen auf den Verschiebeweg des Schiebers 1, unterschiedlich große Steck- bzw. Ziehwege zu realisieren.

Dadurch, daß man die an den Seitenwänden 1 a′, 1 b′ des Schiebers 1 vorhandenen Federn 6 a, 6 b schräg zur Steck- bzw. Ziehrichtung so anordnet, daß ihre Steigungen gegenläufig zu den Steigungen an den Seitenwänden 1 a, 1 b vorhandenen nutartigen Ausnehmungen 4 a, 4 b des Schiebers 1 verlaufen und auch die an den Seitenwänden 8 a, 8 b des Steckeraufnahmeteiles 2 vorhandenen Nuten 7 a, 7 b schräg zur Steck- bzw. Ziehrichtung so anordnet, daß ihre Steigungen gleichläufig zu den Steigungen der an den Seitenwänden 1 a, 1 b vorhandenen nutartigen Ausnehmungen 4 a, 4 b verlaufen, ergibt sich der Effekt, daß der Steck- bzw. Ziehweg aufgeteilt wird. Dabei wird eine Hälfte des Steck- bzw. Ziehweges durch das Zusammenwirken des Schiebers 1 mit dem Steckeraufnahmeteil 2 und eine Hälfte durch das Zusammenwirken des Schiebers 1 mit dem Steckerteil 3 realisiert.

Claims (8)

1. Elektrische Steckverbinderkupplung, im wesentlichen bestehend aus einem mit einer Anzahl von in einem kastenförmigen Gehäuse in Reihen neben- und/oder hintereinander gehaltenen stiftförmigen Steckkontaktelementen versehenen Steckerteil und einem eine gleiche Anzahl von in einem ebenfalls kastenförmigen Gehäuse entsprechend angeordneten buchsenförmigen Steckkontaktelementen aufweisenden Steckeraufnahmeteil sowie einem den beiden Steckverbinderteilen zugeordneten, zum Zusammenfügen bzw. Trennen derselben vorgesehenen, etwa senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung derselben bewegbaren Schieber, wobei ein Steckverbinderteil auf den beiden sich gegenüberliegenden Seitenwänden seines Gehäuses mit nutartigen, von seiner der Gehäusekopffläche des anderen Steckverbinderteiles zugewandten Gehäusekopffläche ausgehenden, zunächst in Steck- bzw. Ziehrichtung und dann im wesentlichen schräg zur Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufenden nutartigen Ausnehmungen versehen ist, denen Zapfen zugeordnet sind, die an den parallel verschiebbar zu den Seitenwänden des Gehäuses angeordneten gegenüberliegenden Seitenwänden des Schiebers vorhanden sind, der das an ihm senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verschiebbar gehaltene andere Steckverbinderteil zumindest partiell mit seinen Wänden umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl jeweils an den Seitenwänden (13 a, 13 b) des einen Steckverbinderteiles (3) als auch jeweils an den parallel dazu verschiebbar angeordneten Seitenwänden (1 a, 1 b) des Schiebers (1) jeweils eine nutartige Ausnehmung (4 a, 4 b; 15 a, 15 b) und ein Zapfen (5 a, 5 b; 14 a, 14 b) angeordnet sind, wobei die von der Gehäusekopffläche (16) ausgehenden, an den Seitenwänden (13 a, 13 b) des einen Steckverbinderteiles (3) vorhandenen nutartigen Ausnehmungen (15 a, 15 b) mit den an den Seitenwänden (1 a, 1 b) des Schiebers (1) angeordneten Zapfen (5 a, 5 b) und gleichzeitig die an den Seitenwänden (1 a, 1 b) des Schiebers (1) vorhandenen nutartigen Ausnehmungen (4 a, 4 b) mit den an den Seitenwänden (13 a, 13 b) des einen Steckverbinderteiles (3) angeordneten Zapfen (14 a, 14 b) kooperieren, und daß die miteinander kooperierenden Zapfen (5 a, 5 b; 14 a, 14 b) und Ausnehmungen (4 a, 4 b; 15 a, 15 b) derart an den jeweiligen Seitenwänden (13 a, 13 b) des einen Steckverbinderteiles (3) und den Seitenwänden (1 a, 1 b) des etwa doppelt so lang wie das andere Steckverbinderteil (3) ausgebildeten Schiebers (1) vorgesehen sind, daß die nutartigen Ausnehmungen (4 a, 4 b; 15 a, 15 b) nahezu die gesamte Länge des einen Steckverbinderteiles (3) einnehmen bzw. die Zapfen (5 a, 5 b; 14 a, 14 b) über dieselbe bewegbar sind.

2. Elektrische Steckverbinderkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (1 a′, 1 b′) des Schiebers (1), die dem anderen Steckverbinderteil (2) zugewandt sind, senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufende Federn (6 a, 6 b) vorhanden sind, die in an den mit dem Schieber (1) kooperierenden Seitenwänden (8 a, 8 b) des anderen Steckverbinderteiles (2) vorhandene, ebenfalls senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufende, sich über die gesamte Länge der Seitenfläche (8 a, 8 b) des anderen Steckverbinderteiles (2) erstreckende Nuten (7 a, 7 b) eingreifen.

3. Elektrische Steckverbinderkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das über die Nuten (7 a, 7 b) und die Federn (6 a, 6 b) am Schieber (1) senkrecht zur Steck- bzw. Ziehrichtung verschiebbar gehaltene andere Steckverbinderteil (2) an der der Gehäusekopffläche (9) gegenüberliegenden Fläche (10) flügelartig ausgebildete Betätigungsflächen (11 a, 11 b) aufweist.

4. Elektrische Steckverbinderkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den beiden Seitenwänden (1 a, 1 b) des Schiebers (1) und den beiden Seitenwänden (13 a, 13 b) des einen Steckverbinderteiles (3) vorhandenen Zapfen (5 a, 5 b; 14 a, 14 b) sich im Bereich der Mittellinien derselben befinden und in Steckrichtung in einem der Hälfte des Verlaufshubes der Ausnehmungen (4 a, 4 b; 15 a, 15 b) entsprechenden Abstand von den zu beiden Seiten der Mittellinien sich erstreckenden Ausnehmungen (4 a, 4 b; 15 a, 15 b) angeordnet sind.

5. Elektrische Steckverbinderkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Seitenwänden (1 a′, 1 b′) des Schiebers (1) vorhandenen Federn (6 a, 6 b) schräg zur Steck- bzw. Ziehrichtung so angeordnet sind, daß die Steigungen der Federn (6 a, 6 b) gegenläufig zu den Steigungen verlaufen, die die an den Seitenwänden (1 a, 1 b) vorhandenen nutartigen Ausnehmungen (4 a, 4 b) des Schiebers (1) aufweisen.

6. Elektrische Steckverbinderkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (1 a′, 1 b′) des Schiebers (1) jeweils zwei weitere Zapfen angeordnet sind, deren Wirklinien schräg zur Steck- bzw. Ziehrichtung verlaufen.

7. Elektrische Steckverbinderkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Seitenwänden (8 a, 8 b) des anderen Steckverbinderteiles (2) vorhandenen Nuten (7 a, 7 b) schräg zur Steck- bzw. Ziehrichtung so angeordnet sind, daß die Steigungen der Nuten (7 a, 7 b) gleichläufig zu den Steigungen verlaufen, die die an den Seitenwänden (1 a, 1 b) vorhandenen nutartigen Ausnehmungen (4 a, 4 b) des Schiebers (1) aufweisen.

8. Elektrische Steckverbinderkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (1) rahmenförmig ausgebildet ist, wobei die die Seitenwände (1 a, 1 b) verbindenen Stirnwände (1 e, 1 f) des Schiebers (1) als Betätigungsflächen ausgebildet sind.