专利摘要:

公开号:WO1988007270A1
申请号:PCT/EP1988/000157
申请日:1988-03-03
公开日:1988-09-22
发明作者:Bernhard Weingartner
申请人:Neutrik Aktiengesellschaft;
IPC主号:H01R13-00
专利说明:
[0001] Elektrische Steckverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Elektrische Steckverbindungen dieser Art sind bekannt. Beim Herstellen der elektrisch leitenden Verbindung bzw. beim Lösen derselben wird die stromführende Kontaktfläche zwischen zwei zu paarenden Kontakten allmählich vergrößert bzw. verkleinert, wobei bei stromführenäen Verbindungen sich die spezifische
[0003] Flächenbelastung verkleinert bzw. vergrößert. Bei hochbelasteten Kontaktpaarungen können - wenn auch vielleicht nur kurzzeitig -Kontaktflächenteile und Zonen von Kontakten überbelastet werden, was deren Funktionstüchtigkeit (zonenweise Erhöhung des Übergangswiderstandes) und deren Lebensdauer beeinträchtigt. Diese Gefahr besteht vor allem bei Steckverbindungen für Lautsprecheranlagen mit hoher Leistung, wie sie beispielsweise bei professionellen Musikdarbietungen eingesetzt werden, wenngleich diese Gefahr nicht auf Anlagen und Steckverbindungen dieser Art beschränkt ist. Bei der elektrischen Steckverbindung, auf die sich die Erfindung hier bezieht, handelt es sich um eine solche für Energie- und Informationsübertragung.
[0004] Aus der US-PS 4.464.001 ist ein Stecker bekannt, bei welchem die beiden Gehäuseteile durch einen sogenannten Bajonettverschluß miteinander verbunden werden. Um diese Verbindung herzustellen werden zuerst die beiden Gehäuseteile - in koaxialer Lage zueinander - gegeneinander bewegt und dann gegeneinander verdreht. Gedachte Teile einander gegenüber liegender Stirnflächenabschnitte erfahren daher eine Relativbewegung zueinander, die vorerst parallel zur Achse des Steckers liegt und anschließend dazu eine relative Querbewegung auf einer Kreisbogenlinie. Aus diesem Grund ist dieser Stecker auch einpolig ausgebildet, er besitzt einen zentralen Kontaktstift, sowie eine, diesen Kontaktstift aufnehmende Kontakthülse. Ein Stecker mit einer solchen Verriegelung kann daher nicht ohne weiteres mehrpolig ausgebildet werden.
[0005] In der US-PS 4.550.967 ist eine Steckverbindung gezeigt und beschrieben, deren beiden Steckerteile durch eine axiale lineare Bewegung miteinander gekoppelt werden. Im einen Steckerteil ist ein zylindrischer Isolierkörper eingebetten, in welchem Kontaktbuchsen liegen. Diese Kontaktbuchsen nehmen Kontaktstifte auf, die im Gegenstück gelagert sind. Diese Steckerverbindung besitzt einen Schnappverschluß, der dazu dient, die gekoppelten Steckerteile in ihrer Loge zu sichern. Am zylindrischen Gehäuse des 5teckerteiles sind außenseitig in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet, zylindrische Bolzen vorgesehen, welche von Nuten im Gegenstück aufgenommen werden. Seitlich einer solchen Nut liegen ringförmige Federn, die mit einem Teil ihres Umfongsabschnittes in die Nut ragen. Herden die beiden Steckerteile zusammengefügt, so gleitet der Bolzen entlang der Nut, erreicht den verengten Abschnitt und drückt die Federn nach außen und gelangt so in den rückseitigen oder endseitigen Teil der Nut. In dieser Lage geben die Bolzen die Federn wieder frei, die dann in den Nutquerschnitt hineinfedern und so eine verengte Raststelle für diesen Bolzen bilden. Dieser Schnappverschluß ist sehr aufwendig konstruiert.
[0006] Die Erfindung zielt nun darauf ab, die eingangs dargelegten Nachteile bekannter Steckverbindungen zu beseitigen und eine Steckverbindung zu schaffen, bei welcher die Kontakte sowohl bei ihrer kontaktgebenden Paarung wie auch beim Lösen großflächig und sehr rasch voneinander getrennt werden können. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch jene Merkmale, die Gegenstand und
[0007] Inhalt des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 sind. Dank dieses Vorschlages werden nämlich die zu paarenden Kontakte sowohl bei der kontaktgebenden Vereinigung wie auch beim Lösen quer zu ihrer Längserstreckung gegeneinander bewegt, obwohl es sich um eine Steckverbindung handelt, bei welchen sich die Kontakte in Achsrichtung der Steckverbindung erstrecken.
[0008] Ohne die Erfindung einzuschränken, wird sie anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen topfartigen Steckverbinder im Längsschnitt; Fig. 2 eine Abwicklung der Innenwandung des Steckverbinders nach Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III - III in Fig. 1; Fig. 4 ein Detail aus Fig. 3, das dort durch die Linie A bezeichnet ist; Fig. 5 das steckbarε Gegenstück im Längsschnitt; Fig. 6
[0009] die Abwicklung den Außenmantels des Gegenstückes nach Fig. 5; Fig. 7 die Abwicklung des Innenmantels des Gegenstückes nach Fig. 5; Fig. 8 einen Querschnitt durch das Gegenstück nach Fig. 5 nach der Schnittlinie VIII - VIII; Fig. 9 das Detail aus Fig. 8, das dort durch die Linie B bezeichnet ist; die Fig. 10, 11, 12 und 13 den Kontaktfahnen aufweisenden Kontakt in Draufsicht, Seitensicht, Untersicht und im Schnitt nach der Linie XIII - XIII in Fig. 10; Fig. 14 ein Veranschaulichungsschema, das die gegenseitige Lage der Kontakte und Verriegelungselemente anschaulich macht.
[0010] Vorausgeschickt ist, daß von den Steckverbindern hier nur die unmittelbar aktiven Teile dargestellt sind, nicht aber Details über Anschlußmöglichkeit für die ström- und spannungsführenden Leitern, für ihre Montage, für die Manipulation der Steckverbindung und dgl. mehr.
[0011] Der Steckverbinder 1 nach Fig. 1 - in Längsschnitt dargestellt - ist hier als Chassisstecker ausgebildet und weist ein topfartiges, aus elektrisch isolierendem Material gefertigtes, kreiszylindrisches Gehäuse 2 auf mit einem Befestigungsflansch 3 und einem Boden 4, der Durchbrechungen 5 besitzt zum Durchstecken von Kontakten 7, die an einem zentralen kreiszylindrischen Schaft 6 angeordnet sind, der mit dem Gehäuse 2 und dessen Boden 4 einstückig gefertigt ist. Der Schaft 6 begrenzt mit der Innenwand des Gehäuses 2 einen zylindrischen Ringraum 8. Am Boden 4 liegt eine ringförmige Einlage 9 aus elastischem, volumkompressiblem Material, bεispielsweise aus Polyurethan. Vom äußeren Rand 10 des topfartigen Gehäuses 2 ausgehend verlaufen in paarweiser und diametraler Anordnung achsparallele Rillen 11 und 12 unterschiedlicher Breite b, deren jeweils eine Flanke 13, 14 in eine Schräge übergeht, welche in der Folge in eine gegen den Rand 10 gerichtete Hinterschneidung 15 ausläuft. Die beiden Schrägen 13 und 14 sind gegenüber einer gedachten Horizontalebene (bezogen auf Fig. 2) um gleiche Winkel geneigt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, diese beide Flanken auch quer zur Achse des Gehäuses verlaufen zu lassen, so daß sie im wesentlichen parallel zum Rand 10 liegen. Als Kontaktträger dies=s Steckverbinders 1 dient der zentrale Schaft
[0012] 6, der in diametraler Anordnung im Querschnitt Schwalbenschwanzförmige Längsnuten 17 besitzt, in welchen die Kontakte 7 verankert sind, deren Anschlußlaschen nach hinten aus dem topfortigen Gehäuse 2 ragen. Diese Kontakte 7. die vom Kontaktträger 6 aufgenommen sind, sind in den Fig. 10 bis 13 im Detail und in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab dargestellt. Diese Kontakte 7 bestehen aus einer langgestreckten Lamelle mit einer abgewinkelten Anschlußlasche 18. Die Längsränder 19 sind etwas nach unten abgewinkelt. Im Mittelbereich sind hier durch zwei U-förmige
[0013] Stanzschnitte 20 Kontaktfahnen 21 freigestanzt, und zwar in der Weise, daß der Mittelsteg des U-förmigen Stanzschnittes im wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Lamelle verläuft, ebenso die Biegekante der Kontaktfahne 21. Diese freigestanzten Kontaktfahnen 21 sind gegenüber der Ebene der Lamelle schräg verlaufend hochgebogen. Der in die Nut 7 des zentralen Schaftes 6 eingefügte Kontakt 7 besitzt somit Kontaktfahnen 21, die von der Wandung des Schaftes 6 ausgehen sich in dessen Umfangsrichtung erstrecken und dabei ihren Abstand von der Wandung des als Kontaktträger dienenden Schaftes 6 vergrößern (Fig. 4). Es liegt im Rahmen der Erfindung, an der Kontaktlamelle mehr als zwei Kontaktfahnen 21 dieser Art vorzusehen. Über ihre Länge besitzt die Lamelle des Kontaktes 7 unterschiedliche Wandstärken, wobei die Wandstärke der Aπschlußlasche ca. 2 - 3 Mal so stark ist wie die Wandstärke des die Kontaktfahnen 21 tragenden Abschnittes, so daß die Anschlußlasche 18 hinreichend biegesteif ist, um eventuell den strom- und spannungsführenden Leiter mittels einer aufsteckbaren Klemme zu befestigen.
[0014] Das steckbare Gegenstück 22 ist im Längsschnitt in Fig. 5 dargestellt, es ist als Hohlzylinder 23 ausgebildet. Nahe der Stirnseite 24 und in diametraler Lage sind an der äußeren Mantelfläche Nasen 25 und 26 unterschiedlicher Breite. An der inneren Mantelfläche sind längsverlaufende, achsparallele Nuten 28 vorgesehen, in welche Profilstäbe 27 mit kreisrundem massivem Querschnitt eingepreßt sind, die als Kontakte dienen. Die Nuten 28 besitzen einen zum Querschnit der Profilstäbe 27 korrespondierenden Querschnitt und umfassen die Profilstäbe 27 über ihre Länge entlang des Umfanges um mehr als die Hälfte, so daß diese Profilstäbe 27 nur mit einem geringen Teil ihres Querschnittes gegenüber der Nut 27 vorspringen (Fig. 9). An ihrem inneren Ende besitzen diese Profilstäbe hier nicht dargestellte Anschlußmittel für die elektrischen Leiter.
[0015] Fig. 14 veranschaulicht schematisch die Lage der Kontakte 7 bzw. 27 gegenüber der Nase 25 bzw. der für ihre Aufnahme vorgesehenen Rille 11. Die beiden gedachten Durchmesserebenen El und E2 des Gegenstückes 22, von denen die eine die Nase 25 und die andere einen Kontakt 27 beinhaltet, schließen miteinander einen WinkeloC' ein (siehe auch Fig. 8), der hier als abgewickelte Bogenlänge in Fig. 14 dargestellt ist. Die beiden gedachten Durchmesser- ebenen E1 und E3 des Steckverbinders 1, von denen die eine den achsparallel verlaufenden Abschnitt der Rille 11 beinhaltet, und die anderen den Kontakt 7, schließen miteinander einen Winkel ß ein, der hier als abgewinkelte Bogenlänge dargestellt ist. Die Durchmesserebene, die den Verriegelungselementen zugeordnet ist, ist für die beiden Steckverbinder 1 und 22 mit E1 bezeichnet. Die Differenz der beiden Winkelα' -β entspricht dem Drehwinkel α um den die beiden Steckverbinder 1 und 2 zu ihrer kontaktgebenden Verriegelung verdrehbar sind.
[0016] Um eine kontaktgebende Verbindung herzustellen, werden die beiden Steckverbinder 1 und 22 axial gegeneinander geführt, wobei die Nasen 25 und 26 von den Rillen 11 und 12 aufgenommen werden. Dadurch, daß die Breite der
[0017] Nasen unterschiedlich ist und auch die für ihre Aufnahme vorgesehenen Rinnen korresondierende Breiten aufweisen, können die beiden Steckverbinder nur in vorgegebener radialer Positionierung zusammengesteckt werden. Während dieses erwähnten Einführens sind die Kontakte 7 und 27 um den Winkel α gegeneinander versetzt. Hat das Gegenstück 22 seine innere Lage erreicht, wobei seine Stirnseite 24 an der Einlage 9 und diese verformend anliegt, so können anschließend durch Drehen der Steckverbinder 1 und 22 gegeneinander die Nasen 25 und 26 entlang der Schrägen 13 und 14 in ihre Verriegelungsstellung gefahren werden, wobei die elastisch verformbare Einlage 9 dank ihrer Rückstellkraft die Nasen in die für diese vorgesehenen Hinterschneidungen 15 und 16 drücken. Damit sind die beiden Steckverbinder 1 und 22 miteinander verriegelt, wobei gleichzeitig der elektrische Kontakt hergestellt ist, wobei zu dieser kontaktgebenden Verbindung die Kontakte 7 und 27 quer zu ihrer Längserstreckung gegeneinander bewegt worden sind, so daß sie im Augenblick der Kontaktgabe großflächig aufeinander treffen.
[0018] Entriegelt werden die Steckverbinder in umgekehrter Reihenfolge, wobei dann die Kontakte 7 und 27 wieder quer zu ihrer Lnngserstreckung voneinander abheben, die stromleitende Verbindung also großflächig und abrupt unterbrochen wird. Wurden im Ausführungsbeinplel zweipolige Verbinder gezeigt, so liegt es im Rahmen der Erfindung, entlang den Mantelflächen paarweise auch mehrere Kontakte vorzusehen. Ferner ist es möglich, ebenfalls im Rahmen der Erfindung, den zylindrischen Schaft 6 des Steckverbinders 1 als Hohlzylinder auszubilden und auch in dessen Höhlung dann Kontakte 7 vorzusehen, wobei das steckbare Gegenstück einen mittigen Schaft erhält, der dann ebenfalls mit Kontakten bestückt ist. Wurden beim gezeigten Ausführungsbeispiel im einen Steckverbinder Lamellenkontakte 7 mit Kontaktfahnen 21 angeordnet und im steckbaren Gegenstück stiftförmige Kontakte 27 mit massivem Querschnitt, so kann diese Kontaktanordnung auch getauscht oder wechselseitig angeordnet sein. Liegt die ringförmige Einlage 9 aus elastischem, volumskompressiblem Material am Boden 4 des topfartigen Gehäuses 2 des Steckverbinders 1, so wäre es auch möglich, eine Einlage dieser Art entweder an der Stirnseite des zentralen Schaftes 6 oder am Rand 10 des Gehäuses 2 vorzusehen. In korrespondierender Weise kann eine solche Einlage auch am steckbaren Gegenstück 22 angeordnet werden. Diese Einlage 9 besteht aus elastisch isolierendem Material, so daß keine besonderen konstruktiven Maßnahmen getroffen werden müssen, um die als Federelemeπt dienende Einlage 9 im vorgesehenen, eng begrenzten Raum unterbringen zu können. In all diesen Fällen hat diese Einlage 9 die Aufgabe, die in axialer Richtung wirkende Kraft für die Verriegelung der Steckverbinder 1 und 22 aufzubringen.
[0019] Aus den Figuren ist auch ersichtlich, daß die äußeren Enden der Kontakte 7 bzw. 27 gegenüber der jeweiligen Stirnseite des Steckverbinders zurückversetzt sind, so daß diese Kontakte berührungssicher untergebracht sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung wird vermieden, daß beim öffnen der Kontakte durch die stetige Verringerung der Kontaktflächen sich die Stromdichte unzulässig erhöht, wodurch ein sogenannter Kontaktabbrand bzw. ein Lichtbogen vermieden wird.
权利要求:
Claims P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Elektrische Steckverbindung bestehend aus zwei eine zylindrische Form aufweisenden Steckverbindern mit einer Schncllverschlußkupplung nach Art eines
Bajonettverschlusses, bei welchem in begrenztem Drehwinkel Nasen in Schlitzen oder Rillen laufen und vorzugsweise in Verschlußstellung formschlüssig durch eine in Achsrichtung der Steckverbindung wirkende Kraft einer Feder gehalten sind, wobei der eine Kontaktträger und/oder -halterungen und Kontakte aufweisende Steckverbinder topfartig ausgebildet ist mit in seiner Wandung vor- gesehenen Schlitzen oder Rillen mit einem vom Rand des topfartigen Steckverbinders ausgehenden ersten, im wesentlichen achsparallelen Verlauf und einem daran anschließenden Querverlauf, und wobei am steckbaren Gegenstück mindestens eine Nase vorgesehen ist, und das Gegenstück Kontaktträger und/oder -halterungen und Kontakte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wandungen bzw. in achsparallelen Nuten (17, 28) oder Ausnehmungen oder an den Wandungen der kreiszylindrischen Steckverbinder (1, 22) Kontakte (7, 27) vorgesehen sind, daß von den zur elektrischen Kontaktgabe zusammenzuführenden Kontakten (7, 27) der eine Kontakt (27) aus einem einen massiven Querschnitt aufweisenden Profilstab besteht, der in der achsparallelen Nut (28) des Kontaktträgers eingelegt ist und aus dieser mit einem Teil seines Querschnittes über seine gesamte Länge herausragt (Fig. 9); daß der andere, in einer achsparallelen Mut (17) oder Ausnehmung des anderen Kontaktträgers (6) liegende Kontakt (7) mindestens eine elastisch verformbare Kontaktfahne (21) aufweist und sich diese Kontaktfahne (21) von der Wandung des kreiszylindrischen Kontaktträgers (6) ausgehend in deren Umfangsrichtung erstreckt und dabei ihren Abstand von der Wandung des Kontaktträgers (6) vergrößert; und daß zwei gedachte Durchmesserebenen (E1, E2) eines Steckverbinders (22), von welchen die eine mindestens einen Kontakt (27) und die andere eine Nase (25) des Schnellverschlusses aufweist, um einen Winkel (α') gegeneinander versetzt sind, der mindestens dem begrenzten Drehwinkel (α) zur Herstellung des Kupplungszustandes der Steckverbindung entspricht.
2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstab (27) mit massivem Querschnitt als zylindrischer Stab ausgebildet ist.
3. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß der die Kontaktfohnen (21) aufweisende Kontakt (7) aus einer länglichen Lamelle gebildet ist, deren vorzugsweise abgewinkelte Längsränder (19) von einer im Querschnitt Schwalbenschwanzförmigen Nut (17) des Kontaktträgers (6) aufgenommen sind, und aus deren Flittelbereich durch U-förmige Stanzschnitte (20) die Kontaktfahnen (21) freigestanzt und gegenüber der Ebene der Lamelle schräg verlaufend hochgebogen sind, wobei der Steg des U-förmigen Stanzschnittes (20) im wesentlichen parallel zur Längsachse der Lamelle liegt.
4. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontaktfahnen (21) aufweisende Lamelle über ihre Länge eine unterschiedliche Wandstärke aufweist, und der Abschnitt der Lamelle mit den Kontaktfahnen (21) eine geringere Wandstärke aufweist als der für den Leiteranschluß dienende Abschnitt (18), wobei das Verhältnis der Wandstärken vorzugsweise ca. 2 - 3 beträgt.
5. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei kontaktgebender Paarung der Steckverbinder (1, 22) zwischen einander benachbarten Stirnflächen bzw. Teilen derselben eine elastisch verformbare, volumskompressible, Scheiben- oder ringförmige Einlage (9) liegt.
6. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (9) am Boden des topfartigen Steckverbinders (1) angeordnet ist.
7. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Profilstab (27) mit dem massiven Querschnitt aufnehmende Nut (28) mindestens dessen halben Querschnittsumfang über die Länge des Profilstabes umschließt (Fig. 9).
8. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Winkel C/3-«6), von denen der eine Winkel (α) gegeben ist durch die eine Nase (25) und einen Kontakt (27) beinhaltenden Durchmesserebenen (E1, E2) des einen Steckverbinders (22) und andererseits der andere Winkel (β) durch die den Kontakt (7) und den achsparallelen Verlauf der Rille (11) oder des Schlitzes beinhaltenden Durchmesserebenen (E1, E3) des Gegenstückes (1), dem begrenzten Drehwinkel (α) des Bajonettverschlusses entspricht (Fig. 14).
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1988-09-22| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE GB JP US |
1988-11-07| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 8826048.4 Country of ref document: GB |
1989-11-30| REG| Reference to national code|Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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