DE19945784C1 - Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Ein Steckverbinder mit einem Stiftstecker und einem Buchsenstecker und mit daran gehaltenen Kontaktanordnungen ist mit einer Verriegelungseinrichtung (20) versehen, die wenigstens einen in Steckrichtung verlaufenden Bolzen (21) am einen Steckverbinderteil (11) und wenigstens eine Aufnahmehülse (22) für den Bolzen (21) am anderen Steckverbinderteil (12) besitzt, wobei der Bolzen (21) eine im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung verlaufende Außenumfangsnut (40) aufweist, in die ein in der Aufnahmehülse (22) quer zur Steckrichtung bewegbares federndes Verriegelungsorgan (23) einrastbar ist. Zur Vereinfachung der Montage der Verriegelungseinrichtung (20) ist das Verriegelungsorgan von einem buchsenförmigen, einseitig geschlitzten Federclip (23) gebildet, der in einer Innenumfangsnut (28) der Aufnahmehülse (22) axial aufgenommen und radial aufweitbar gehalten ist, wobei der Federclip (23) eine radial nach innen weisende Einformung (32) zur verriegelnden Aufnahme in der Außenumfangsnut (28) des Bolzens (21) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder mit zwei Steckverbinderteilen, insbesondere in Form eines Stiftsteckers und eines Buchsensteckers, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem aus der DE 195 26 248 C2 bekannten Steckverbinder ist das Verriegelungsorgan durch eine U-förmige Federdrahtklammer gebildet, die in zwei einander diametral gegenüberliegende umfangsseitige Öffnungen der Aufnahmehülse eingelegt ist. Das Einlegen dieser Federdrahtklammer an bzw. in die Aufnahmehülse ist montagetechnisch schwierig und zeitraubend, nicht zuletzt wegen der Kleinheit dieser Drahtklammer. Außerdem muss diese Federdrahtklammer orientiert eingebracht werden.

Aus der DE 21 43 434 A1 ist desweiteren ein Steckverbinder der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei dem das Verriegelungsorgan als geschlitzter Federclip ausgebildet ist, der an seinen beiden einander gegenüberliegenden Endbereichen mit Einprägungen versehen sind, die durch Bohrungen der Aufnahmehülse in die Außenumfangsnut des Bolzens greifen. Damit ist der Federclip an zwei punktförmigen Bereichen verriegelt. Abgesehen davon, dass dieser bekannte Steckverbinder gegen ein unbeabsichtigtes Entriegeln bei anderen Manipulationen am Steckverbinder mit einer den Federclip übergreifenden Schutzhülse versehen ist, wird diese Art der Verriegelung den Anforderungen an Betriebssicherheit nicht gerecht, da die Verriegelung nur an zwei diametral gegenüberliegenden Punktbereichen erfolgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bei vereinfachter Montage des Verriegelungsorgans in der Aufnahmehülse eine großflächigere und damit sicherere verriegelnde Aufnahme des Federclips in der Außenumfangsnut des Bolzens erreicht ist. Außerdem muß auch bei diesem Steckverbinder der geschlitzte Federclip in orientierter Weise in die Aufnahmehülse eingebracht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Steckverbinder der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, den relativ breiten ringförmigen, geschlitzten Federclip in die Aufnahmehülse zu bringen und in deren Innenumfangsnut zu schieben und einzuklicken. Die Montage dieses Federclips kann in jeder beliebigen Umfangslage, also unorientiert erfolgen, was zeitsparend ist. Des Weiteren bringt ein derartiger Federclip im Gegensatz zu einem Drahtelement die notwendigen Federkräfte auf und schafft im Gegensatz zum mit punktförmigen Einprägungen versehenen Federclip eine größere Verriegelungsfläche und Federkraft. Vor allem ist dieser Federclip auch in einfacher und billiger Weise herstellbar. Die Vereinfachung der Montage ergibt sich auch dadurch, dass der Federclip dann, wenn er in Höhe der Innenumfangsnut der Aufnahmehülse geschoben ist, selbsttätig in die Innenumfangsnut durch eine Aufweitbewegung einrastet. Der Federclip hat in seinem in der Innenumfangsnut der Aufnahmehülse eingebrachten Zustand ausreichende radiale Bewegungsfreiheit zum Aufweiten bei der Aufnahme bzw. Abgabe eines Bolzens. Die erforderlichen Kräfte können nicht nur durch entsprechende Auswahl der Materialien, sondern auch durch die Breite des Federclip und die Auswahl der Schrägflächen bestimmt werden.

Gemäß Ausführungsformen, sind entweder die Merkmale nach Anspruch 2 dann vorgesehen, wenn Ein- und Auszugskraft gleich groß sein sollen, oder die Merkmale nach Anspruch 3 dann, wenn Ein- und Auszugskraft unterschiedlich groß sein sollen. Im ersteren Falle ergibt sich der weitere Vorteil, dass der Federclip, ohne auf eine weitere Orientierung achten zu müssen, einfach zu montieren ist.

Zum Erreichen einer ausreichenden Möglichkeit der Aufweitung des Federclip innerhalb der Aufnahmehülse bei Einstecken und Ausziehen des Bolzens sind die Merkmale gemäß Anspruch 4, während die Merkmale des Anspruchs 5 dazu vorgesehen sind, gewisse Herstellungs- und Montagetoleranzen zuzulassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen hinsichtlich der Außenumfangsnut des Bolzens ergeben sich aus den Merkmalen des Anspruchs 6 und/oder 7.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf zwei Steckverbinderteile eines Steckverbinders gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung eine Aufnahmehülse mit Federclip und einen damit zu verbindenden Bolzen des Steckverbinders nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt der Aufnahmehülse mit eingelegtem Federclip, und

Fig. 4 einen Längsschnitt der Aufnahmehülse mit eingelegtem Federclip und verrastend eingestecktem Bolzen.

In Fig. 1 ist schematisch ein Steckverbinder 10 dargestellt, der einen als Leiterplattenstecker ausgebildeten Steckverbinderteil 11 und einen als Kabelstecker ausgebildeten Steckverbinderteil 12 besitzt. Der Steckverbinderteil 11 besitzt ein Isoliergehäuse 13 zur Aufnahme von nicht dargestellten, mit der Leiterplatte zu verbindenden Kontaktdrähten und einer Kontaktanordnung 10. In entsprechender Weise besitzt der Steckverbinderteil 12 ein Isoliergehäuse 16, in welchem nicht dargestellte Drahtenden zu einer mit der Kontaktanordnung 14 verbindbaren Kontaktanordnung 17 führen.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 versehene Verriegelungseinrichtung weist zwei am Isoliergehäuse 13 gehaltene Bolzen 21 und zwei an dem Isoliergehäuse 16 angeordnete Aufnahmehülsen 22 sowie einen Federclip 23 zur verriegelnden Aufnahme des Bolzens 21 auf.

Gemäß den Fig. 2 und 3 besitzt die Aufnahmehülse 22 einen zylindrischen Hauptteil 26 sowie einen daran angeformten durchmesserkleineren Befestigungsteil 27 für den Leiterplatten-Steckverbinderteil 11. Der Hauptteil 26 der Aufnahmehülse 22 besitzt eine innenumfangsseitig hinterschnitten eingearbeitete Umfangsnut 28 sowie endseitig (dem Befestigungsteil 27 abgewandt) einen Einführungskonus 29.

Der Federclip 23 ist ein relativ breites ringförmiges bzw. buchsenförmiges, einseitig geschlitztes und damit offenes radial federndes Bauteil. Der mit dem axialen Umfangsschlitz 31 versehene Federclipring 23 besitzt längsmittig eine radial nach innen weisende Einformung 32 (gemäß Fig. 3 und 4) bzw. eine innere Anformung 32' (Fig. 2), die an der Ringinnenseite eine vordere und eine hintere Schrägfläche 33 bzw. 34 und eine innere konzentrisch zum Außenumfang angeordnete ebene Fläche 35 aufweist. Der Federclip 23 ist aus einem Metall, vorzugsweise Federstahl einstückig geformt. Im Ruhezustand ist der Außendurchmesser des Federclips 23 etwas größer als der Innendurchmesser der Aufnahmehülse 22. Somit erfolgt das Einsetzen des Federclips 23 in die Aufnahmehülse 22 derart, dass der Federclip 23 etwas zusammengedrückt über den Einführungskonus 29 in die Aufnahmehülse 22 eingebracht und bis in den Bereich der Innenumfangsnut 28 axial verschoben wird, in welcher sich der Federclip 23 radial aufweiten kann. In der gemäß Fig. 3 eingesetzten Lage befindet sich der Federclip 23 über einen Teilbereich seiner Dicke in der Innenumfangsnut 28. Da der Außendurchmesser des Federclips 23 im Ruhezustand kleiner ist als der Durchmesser des Grundes 36 der Innenumfangsnut 28, verbleibt zwischen dem Außenumfang des Federclips 23 und dem Nutengrund 36 Raum 37 zum radialen Aufweiten des Federclips 23. Des Weiteren ist die axiale Breite des Federclips 23 geringer als die axiale Breite der Innenumfangsnut 28, so dass Herstellungs- und damit Montagetoleranzen bei Bolzen 21 und Aufnahmehülse 22 aufgefangen werden können.

Der Bolzen 21 weist eine konusförmige Einführungsschräge 41 und eine senkrechte zur Einsteckrichtung verlaufende Außenumfangsnut 40 auf. Eine in Einsteckrichtung vordere Nutwand der Außenumfangsnut 40 besitzt einen zum vorderen Ende des Bolzens 21 hin abgeschrägten Bereich 43, der zum Nutgrund hin in einen zur Einsteckrichtung senkrechten Wandbereich 44 übergeht. Die Außenumfangsnut 40 bzw. ihr Nutengrund ist im in Einsteckrichtung hinteren Bereich stufenförmig ausgebildet, wobei ein vorderer und radial innerer Stufenbereich 46 von dem im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung verlaufenden Nutwandbereich 44 begrenzt ist. Dadurch lassen sich die Steckverbinderteile 11 und 12 mit einer Schiebeverriegelung verwenden, deren Schieberelement 47 in Fig. 4 angedeutet dargestellt ist.

Beim Einführen des Bolzens 21 in die Aufnahmehülse 22 bei Verbindung der beiden Steckverbinderteile 11, 12 wird der Bolzen 21 durch die Einführungsschräge 41 der Aufnahmehülse 22 zentriert und es wird der Federclip 23 radial nach außen in die Innenumfangsnut 28 hinein aufgeweitet, wobei sie auf einem Mantelabschnitt 48 des Bolzens 21 gleitet. Wenn die Außenumfangsnut 40 des Bolzens 21 in den Bereich der radial vorstehenden Einformung 32 des Federclips 23 gelangt, rastet der Federclip 23 mit seiner Einformung 32 über den abgeschrägten Nutrandbereich 43 gleitend in die Umfangsnut 40 des Bolzens 21 ein und verriegelt so die beiden Steckverbinderteile 11 und 12. Erst wenn die beiden Steckverbinderteile 11, 12 mit genügender Kraft auseinandergezogen werden, weitet sich der Federclip 23 in der Innenumfangsnut 28 der Aufnahmehülse 22 aufgrund des geneigten Nutwandbereichs 43 auf, so dass die Steckverbinder 11 wieder getrennt werden können, wobei der Federclip 23 wiederum auf den Umfangsbereich 48 des Bolzens 21 gleitet.

Der Bolzen 21 besitzt ferner eine in Achslängsrichtung verlaufende Gewindebohrung 49, so dass er zur Verriegelung mit einer entsprechenden Schraubverbindung des anderen Steckverbinderteils verwendet werden kann.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Schrägflächen 33 und 34 des Federclips 23 gleichwinklig, so dass Einschub- und Auszugskraft etwa gleich sind, und die Einformung 32 längsmittig am Federclip 23 angeordnet, so dass bei der Montage nicht auf eine Orientierung zu achten ist. Es versteht sich, dass die Winkel der beiden Schrägflächen 33, 34 auch unterschiedlich gewählt werden können, so dass bspw. die Auszugskraft (oder die Einschubkraft) größer gewählt werden kann; in diesem Falle kann eine möglicherweise außermittige Lage der Einformung am Federclip die Orientierung bei der Montage erleichtern.

Es versteht sich, dass die Aufweitkraft des relativ breiten ringförmigen Federclips 23 von der axialen Breite, der Materialwahl und der Ausgestaltung der Einformung abhängig ist.

Claims (7)

1. Steckverbinder, mit zwei Steckverbinderteilen (11, 12), insbesondere in Form eines Stiftsteckers und eines Buchsensteckers, die jeweils ein Isoliergehäuse (13, 16) und eine daran gehaltene Kontaktanordnung (14, 17), die mit der Kontaktanordnung des jeweils anderen Isoliergehäuses verbindbar ist, aufweisen, und mit einer Verriegelungseinrichtung (20), die wenigstens einen in Steckrichtung verlaufenden Bolzen (21) am einen Steckverbinderteil (11) und wenigstens eine Aufnahmehülse (22) für den Bolzen (21) am anderen Steckverbinderteil (12) besitzt, wobei der Bolzen (21) eine im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung verlaufende Außenumfangsnut (40) aufweist, in die ein in der Aufnahmehülse (22) quer zur Steckrichtung bewegbares federndes Verriegelungsorgan in Form eines buchsenförmigen, einseitig geschlitzten Federclips (23) einrastbar ist, der in einer Innenumfangsnut (28) der Aufnahmehülse (22) axial aufgenommen und radial aufweitbar gehalten ist, und der eine radial nach innen weisende Einformung (32) zur verriegelnden Aufnahme in der Außenumfangsnut (28) des Bolzens (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die radial nach innen weisende Einformung (32) über den gesamten Innenumfang des einseitig geschlitzten Federclips (23) verlaufend vorgesehen und mit einer vorderen und einer hinteren Einschub- bzw. Auszugsschrägfläche (33, 34) versehen ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformung (32) in der Längsmitte des Federclip (23) angeordnet ist und dass deren Schrägflächen (33, 34) symmetrisch zueinander angeordnet sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Schrägfläche (33, 34) steiler als die andere (34, 33) ist.

4. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Innenumfangsnut (28) der Aufnahmehülse (22) größer ist als der Dicke des Federclips (23) entspricht.

5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Innenumfangsnut (28) der Aufnahmehülse (22) größer als die des Federclips (23) ist.

6. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Nutwand der Außenumfangsnut (40) des Bolzens (21) einen äußeren zum Bolzenmantel abschrägten und zur Steckrichtung geneigten Bereich (43) und einen inneren zur Steckrichtung im Wesentlichen senkrechten Bereich (44) aufweist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (36) der Außenumfangsnut (40) des Bolzens (21) stufenförmig ausgebildet ist.