DE2123568A1

DE2123568A1 - Elektrische Steckverbindung

Info

Publication number: DE2123568A1
Application number: DE19712123568
Authority: DE
Inventors: Marvin E. Grosse Pointe Farms; Taormina Anthony J. Detroit; Grebik Stephen J. Roseville; Mich. Hartz (V.StA.)
Original assignee: Essex International Inc
Current assignee: Essex International Inc
Priority date: 1970-05-22
Filing date: 1971-05-12
Publication date: 1971-12-02
Also published as: CA931649A; US3676838A; GB1314471A

Description

LM 1836

ESSEX INTERNATIONAL ING,, Detroit, Michigan / USA Elektrische Steckverbindung

Die Erfindung betrifft eine aus Stecker- und Buchsenteil bestehende elektrische Steckverbindung, wobei der Steckerteil einen oder mehrere kugelförmig gestaltete Köpfe besitzt, mit denen er in einen im-wesentlichen U-förmigen Buchsenteil eingeführt wird. Dabei enthält jeder Buchsenteil zwei federelastische, mit Abstand voneinander angeordnete Arme, zwischen denen der runde Steckerkopf aufgenommen wird. Steckverbindungen dieser Art sind besonders für den Anschluß von Schaltern an eine Schaltung sowie für innerhalb einer Leitung befindliche Anschlüsse geeignet; es gibt jedoch auch zahlreiche weitere. Anwendungsfälle.

Steckverbindungen der vorstehend skizzierten allgemeinen Art wurden bereits in verschiedener Form bekannt; sie sind jedoch aus einer Anzahl von Gründen nicht befriedigend. So ist es beispielsweise bei bekannten Steckverbindungen mit Steckerstift und Buchsenteil möglich, eine unrichtige oder unsichere Kupplung herzustellen, so daß sich der Steckerund Buchsenteil im Betrieb voneinander trennen. Diese'Problem ist besonders in den Fällen gravierend, in denen der Steckerstift mit einem gewissen Druck in den Buchsenteil eingeführt werden muß; Schwierigkeiten ergeben sich ferner oft dann, wenn der Steckerstift oder der Buchsenteil etwas verformt ist oder rauhe Ansätze aufweist, die ein genaues Ineinandergreifen der Teile ohne Anwendung beträchtlicher Kraft verhindern. Selbst dann, wenn die Steckerstifte genau in die Buchsenteile hineinpassen, muß große Sorgfalt darauf verwandt werden, zu gewährleisten, daß die Steckerstifte axial genau auf die Buchsenteile ausgerichtet sindj um ein Verbiegen der Steckerstifte oder der Buchsenteile zu vermeiden.

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Umgekehrt ist es in gleicher Weise auch wesentlich, daß die bekannten Steckverbindungen so gelöst werden, daß ein Verbiegen der Steckerstifte und Buchsen vermieden wird. Es ist infolgedessen bei bekannten Ausführungen oft möglich, die Steckverbindung herzustellen oder aufzutrennen, ohne damit ihre künftige Wiederverwendung unmöglich zu machen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbindung zu schaffen, die Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet. Insbesondere soll die neue Steckverbindung mit einer gewissen Schnappwirkung ineinandergreifen, diejvom Benutzer deutlich gespürt wird, so daß die Herste-llung einer unzureichenden Verbindung ausge- W schlossen ist. Weiterhin sollen bei der erfindungsgemäßen Steckverbindung kleine Unzulänglichkeiten in den Steckverbindungsteilen die Verbindung nicht beeinträchtigen. Dör Eingriff der Steckerstifte in die Buchsen soll ferner ohne die Notwendigkeit einer axialen Ausrichtung erfolgen. Schließlich soll die erfindungsgemäße Steckverbindung einfacher aufgebaut und preisgünstiger herstellbar sein als die bekannten Ausführungen.

Die Erfindung besteht im wesentlich darin, daß jede dieser öffnungen näher zu ihrem freien Ende als zum Steg liegt und daß jeder Arm einen Schlitz an dem einen Ende aufweist, der mit der zugehörigen Öffnung in Verbindung steht.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig.1 eine Perspektivansicht eines Schaltergehäuses mit eingesetzten Steckerstift_en sowie eines Basisteiles mit darin vorgesehenen Buchsen;

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Fig.2 eine vergrößerte Perspektivansicht einer Buchse;

Fig.3 eine Seitenansicht des Basisteiles gemäß

Fig.l (mit weggelassenen Anschlußdrähten);

Fig.H eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie H-h der Fig.l;

Fig.5 eine auseinandergezogene Darstellung eines

zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Steckverbindung;

Fig.6 eine Aufsicht (in verkleinertem Maßstab) auf die Steckverbindung gemäß Fig.5* wobei die Zuleitung zum Buchsenteil weggelassen ist;

Fig.7 eine Stirnansicht des Buchsenteiles gemäß Fig.6.

Das Gerät gemäß Fig.l enthält ein Schaltergehäuse 1 bekannter Konstruktion, mit einem nicht leitenden Boden 2, durch den eine Anzahl leitender Stifte 3 hindurchragen, die an ihrem freien Ende jeweils in einem kugelförmigen Kopf ^l von gleichem Durchmesser enden. Mit dem Schaltergehäuse 1 ist ein Basisteil 5 verbunden, dessen Gehäuseteil 6 aus elektrisch isolierendem Material besteht und der an einer Halterung mittels (nicht dargestellter) Schrauben befestigt werden kann, die durch Befestigungsaugen 7 hindurchgreifen. Der Gehäuseteil 6 kann mit nach oben gerichteten Schienen 8 versehen sein, zwischen denen das Schaltergehäuse 1 untergebracht werden kann.

In dem Gehäuseteil 6 sind eine Anzahl von Kammern 9 vorgesehen, die eine offene Seite bzw» eine Zugangsöffnung besitzen» In Verbindung mit jeder Kammer steht eine rohrföfmige

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Fassung 10 zur Aufnahme eines isolierten Leiters 11. Mit dem Leiter 11 verbunden und in der zugehörigen Kammer 9 untergebracht ist eine Buchse 12, die aus federelastischem, leitendem Material besteht. Es versteht sich, daß der Basisteil 5 in einer üblichen Gieß-, Spritz- oder Preßtechnik hergestellt wird, wobei die Leiter 11 und die Buchsen 12 in der vorgesehenen Lage sind.

Jede Anschlußbuchse 12 ist etwa U-förmig und besitzt zwei etwa parallele Arme 13, die einen Abstand voneinander aufweisen und durch einen Steg 14 miteinander verbunden sind. An einem Ende der Arme 13 sind Ansätze 15 vorhanden, die um den Draht des Leiters 11 herumgebogen werden. Zusätzliche Ansätze l6 ■ erfassen in üblicher V/eise die Isolation des Leiters 11. An den entgegengesetzten Enden der Arme 13 bildet der Steg 14 eine kurze Zunge 17, die sich bei der Herstellung des Basisteiles 5 unter eine Wand erstreckt, die die zugehörige Kammer 9 bildet, so daß die Buchse 12 einwandfrei in der Kammer festgelegt ist.

Wie am deutlichsten aus Fig.4 hervorgeht, besitzt jede Kammer 9 eine Basis 17₃ in die der Steg 14 der zugehörigen Buchse glatt hineinpaßt; die Basis 17 besitzt Schultern 18, von denen die Seitenwände 19 der Kammer ausgehen. Jeder der Buchsenarme 13 weist daher von der zugehörigen Seitenwand der Kammer einen gewissen Abstand auf.

Die Arme 13 der Buchse 12 sind mit einer etwa kreisförmigen öffnung 20 versehen, deren Zentrum näher zum freien Ende des Arme si als zum Steg 14 liegt. Diese Konstruktion gewährleistet- eine beachtliche Länge zwischen dem Steg 14 und den öffnungen 20 zu einem Zweck, der noch näher erläutert wird. In Verbindung mit jeder öffnung 20 steht ein Schlitz 21, dessen Seiten 22 von der freien Kante des Armes 13 nach innen hin konvergieren,, so daß sieh: eine mit der öffnung 20 In Verbinduing: stehende,, nach Innen zu verjüngte Mündung ergibt.

Der Abstand zwischen den Armen 13 jeder Buchse 12 1st kleiner als der Durchmesser der Anschlußköpfe 4; ebenso ist auch der Durchmesser jeder öffnung 20 kleiner als der Durchr messer der Köpfe 4. Der Unterschied im Durchmesser eines Anschlußkopfes 4 und des Abstandes zwischen den Anschlußarmen 13 braucht nicht groß zu sein; der Kopfdurchmesser soll jedoch genügend groß sein, um die Arme 13 in einem gewissen Maße voneinander wegzubiegen-,. so daß der Anschlußkopf 4 zwischen den Armen aufgenommen wird. Das Ausbiegen der Arme 13 wird durch die Pederelastizität des Materiales ermöglicht, aus dem die Buchse 12 hergestellt ist; hierzu trägt ferner der Abstand zwischen den Armen 13 und den Seitenwänden 19 der Kammer 9 bei. Auch die Differenz zwischen den Durchmessern der Kugelköpfe 4 und der öffnungen 20 braucht nicht groß zu sein; der Durchmesser der öffnungen 20 soll jedoch ausreichend kleiner als der Durchmesser des Kopfes 4 sein, damit der Kopf von den Kanten der öffnungen erfaßt wird, wenn der kugelförmige Kopf zwischen den öffnungen liegt.

Da der Durchmesser des Kugelkopfes 4 größer als der Abstand zwischen den Armen 13 ist, leisten diese Arme einen gewissen Widerstand für den Sitz des Kugelkopfes zwischen den öffnungen 20. Dieser Widerstand wird durch die Schlitze 22 verringert. Die Pederelastizität der Arme reicht aus, damit die Arme mit einer gewissen Schnappwirkung den Kugelkopf umgreifen, wenn dieser den engsten Teil der zu den öffnungen 20 führenden Einlaßmündung passiert; der Benutzer spürt beim Zusammenstecken dieses Einschnappen.

Sitzt der Kugelkopf in den öffnungen 20, so ist für ein Entfernen des Kugelkopfes aus der Buchse 12 ein Auseinanderspreizen der Arme 13 erforderlich. Die Arme 13 setzten einem solchen Auseinanderspreizen einen merklichen Widerstand entgegen, so daß ein unbeabsichtigtes Lösen der Anschlußverbindung mit Sicherheit vermieden ist. ' '^:

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Das Ausführungsbeispiel der Fig.5 bis 7 ähnelt der beschriebenen Anordnung, bildet jedoch eine in einer Leitung liegende Steckverbindung. Ein stiftförmiger Anschluß 25 besitzt einen Schaft 26, der an einem Ende in einer Kugel 27 ausmündet und am anderen Ende mit Zungen 28,29 versehen ist, ■die zur Verbindung mit Seele bzw. Mantel einer isolierten Leitung 11 dienen. Die Steckverbindung enthält ferner einen Buchsenteil 30 mit zwei Armen 3I₉ die durch.einen Steg 32 voneinander getrennt sind, der an seinem vorderen Ende in einer Sperrzunge 33 ausmündet. Am anderen Ende ist der Steg 32 mit Ansätzen 34,35 versehen, die die Verbindung mit der anderen isolierten Leitung 1.1 herstellen.

Die benachbart zum Steg 32 liegenden Kanten der Arme 31 sind frei und mit etwa koaxialen, kugelförmigen Öff-.. nungen 36 versehen. In Verbindung mit jeder öffnung 36 steht ein Schlitz 37j dessen gegenüberliegende Seiten 38 von den freien Enden der Arme 31 nach innen konvergieren, so daß sich eine nach innen hin verjüngte, zu den öffnungen 36 führende Mündung ergibt. Der Durchmesser der Kugel 27 ist größer als der Durchmesser der öffnungen 36 und größer als der Abstand zwischen den Armen 31.

Der Anschlußteil 30 ist zur Unterbringung in einem nicht leitenden, rohrförmigen, gespritzen oder gepreßten Gehäuse bestimmt, das mit einer Kammer 40 versehen ist, die die Arme 31 und den Steg 32 aufnehmen. Das Gehäuse 39 besitzt eine mit der Kammer 40 in Verbindung stehende Öffnung 41 zur Aufnahme der Leitung 11. Eine Schulter 42 ist zwischen der Kammer 40 und der Öffnung 41 vorgesehen. Die Arme 31 tragen nach außen gerichtete Finger 43, die zur Anlage an der Schulter 42 kommen und auf diese Weise den Buchsenteil 30 im Gehäuse 39 festlegen.

Der Steckerteil 25 kann mit dem Buchsenteil 30 in der Weise zusammengesteckt werden, daß die Kugel 27 in die Schlitze 37 eingedrückt wird, wobei die Arme 31 gespreizt werden, so daß

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die Kugel 27 die Schlitze passieren und in die öffnungen eintreten kann. Hat die Kugel 27 die engste Stelle der Einlaßmündung passiert, so federn die Arme 31 wieder in Richtung aufeinander, wobei diese Schnappwirkung durch den Benutzer gespürt wird. Die Kanten der öffnungen 36 erfassen die gegenüberliegenden Seiten der Kugel 27 sicher und gewährleisten damit eine gute elektrische Verbindung und verhindern ein unbeabsichtigtes Lösen der Anschlußteile 25,30.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Steckverbindung besteht darin, daß die Steckerteile in die Buchsenteile eingeführt werden können, ohne daß letztere zuvor genau ausgerichtet werden. Dieses Merkmal ist in Fig.l be- ' sonders veranschaulicht; die im Gehäuse 1 vorgesehenen Steckerstifte 3 können durch bloßes Drehen des Gehäuses 1 oder des Basisteiles 5 in Richtung des Pfeiles 44 in Eingriff mit den Buchsenteilen 12 gebracht werden. Wird der Gehäuseteil 1 in Richtung auf die Eingriffstellung gedreht, so kommen die Kugelköpfe 4 der Steckerstifte vor die zugehörigen Buchsen 12; die Schlitze 21 führen dann mit ihren konvergierenden Kanten 22 die Kugelköpfe 4 automatisch in die richtige Eingriffslage in den Buchsen 12. In gleicher Weise braucht auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Kugelkopf 27 der Steckerstifte auf den Buchsenteil 30 nicht genau ausgerichtet zu sein, da beim Ineinanderschieben die ä Schlitze 37 und die schräg verlaufenden Kanten 38 den Kugelkopf 27 in die richtige Eingriffslage zwischen den Armen führen.

Ein weiterer Vorteil der dargestellten Ausführung besteht darin, daß die Bewegung des Steckerstiftes ^_n den Buchsenteil eine selbsttätige Reinigung dieser Teile bewirkt und damit einen guten elektrischen Kontakt gewährleistet.

Die Lage der zur Kugelaufnahme dienenden öffnungen in den Buchsenteilen soll so gewählt werden, daß ein gewisser Abstand zwischen dem Steg des Buchsenteiles und dem nächsten Rand der öffnungen besteht. Dies ergibt eine ausreichende Federungslänge zwischen den öffnungen und dem Steg und ermöglicht damit eine bessere Aufnahme der Biegekräfte, die beim Einführen des Steckerteiles in die Buchse bzw. beim Herausziehen auf die Arme ausgeübt werden.

Da die Buchsenanschlüsse der veranschaulichten Ausführungsbeispiele im wesentlichen ein U-Form besitzen, können sie mit wesentlich einfacheren und billigeren Formteilen hergestellt werden, als bisher bei der Herstellung zylindrischer oder sonstiger Buchsenteile benötigt werden.

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Claims

Patentansprüche

'Elektrische Steckverbindung mit einem im wesentlichen U-förmigen Buchsenteil, der zwei im wesentlichen parallele, mit Abstand voneinander angeordnete Arme besitzt, die aus federelastischem, elektrisch leitendem Material bestehen und durch einen Steg miteinander verbunden sind, wobei diese Arme je eine öffnung aufweisen und die öffnungen koaxial zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser öffnungen (20,36) näher zu ihrem freien Ende als zum Steg (14,32) liegt und daß jeder Arm (13,31) ' einen Schlitz (21,37) an dem einen Ende aufweist, der mit der zugehörigen öffnung in Verbindung steht.
2.) Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Seiten (22,38) in Richtung auf die öffnung konvergieren»
3.) Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen etwa kreisförmig ausgebildet sind. '
4.) Steckverbindung nach einem der vorhergehenden An- j

sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steckerteil vorgesehen ist, der an einem Ende einen zum Eingriff zwischen die Arme (13,31) bestimmten Kugelanschluß (4,27) aufweist, wobei die Abmessungen der Kugel größer als der Abstand zwischen den Armen sind.
5..) Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Kugel größer als die Abmessungen jeder der öffnungen ist.

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6.) Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenteil eine vorspringende Zunge (17,33) besitzt, durch die der Buchsenteil in einer Halterung verankerbar ist.

7·) Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenteil passend in eine in einem Gehäuseteil (5) vorgesehene Kammer (9) eingesetzt ist, die mit Abstand voneinander angeordnete Seitenwände (19) besitzt, wobei die Arme des Buchsenteiles ei"ne.n Abstand von den Seitenwänden der Kammer aufweisen.

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