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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRIC PLUG CONNECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/003950
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric plug connector for establishing at least one electric high-load connection and an electric low-load connection, wherein the low-load connection can only be established temporally after the high-load connection and the high-load connection can only be disconnected temporally after the low-load connection, wherein the plug connector comprises a high-load housing part that has high-load contact elements and can be joined with a high-load housing part of a mating plug connector, wherein a locking pin is captively arranged on the plug connector, by which locking pin the high-load housing parts can be locked to each other after being joined, and wherein, after locking has been carried out, two low-load housing parts having low-load contact elements can be connected to each other, wherein, if no lock is established, a section of the locking pin is arranged inside the connecting path of the two low-load housing parts, and wherein the section is removed from the connecting path by the locking process.

Inventors:
TITOKIS KONSTANTINOS (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/059749
Publication Date:
January 13, 2011
Filing Date:
July 07, 2010
Export Citation:
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Assignee:
KOSTAL KONTAKT SYSTEME GMBH (DE)
TITOKIS KONSTANTINOS (DE)
International Classes:
H01R13/64
Foreign References:
FR2908932A12008-05-23
DE102006044655B32008-02-21
US5017147A1991-05-21
US4867699A1989-09-19
DE102005004189A12006-08-03
DE102006033323A12008-01-24
Attorney, Agent or Firm:
KERKMANN, DETLEF (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektrischer Steckverbinder zur Herstellung mindestens einer elektrischen Hochlastverbindung und einer elektrischen Kleinlastverbindung, wobei die Kleinlastverbindung zeitlich erst nach der Hochlastverbindung herstellbar ist und die Hochlastverbindung zeitlich erst nach der Kleinlastverbindung trennbar ist, wobei der Steckverbinder ein Hochlastgehäuseteil (3) mit

Hochlastkontaktelementen aufweist, das mit einem Hochlastgehäuseteil eines Gegensteckverbinders (2) zusammenfügbar ist, wobei an dem Steckverbinder (1 ) ein Arretierungsbolzen (7) unverlierbar angeordnet ist, durch den die Hochlastgehäuseteile (3) nach dem

Zusammenfügen aneinander arretierbar sind, und wobei erst nach erfolgtem Arretieren zwei Kleinlastgehäuseteile (5, 6) mit Kleinlastkontaktelementen miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht hergestellter Arretierung ein Abschnitt (10) des

Arretierungsbolzens (7) innerhalb des Verbindungswegs der beiden Kleinlastgehäuseteile (5, 6) angeordnet ist, und dass der Abschnitt (10) durch den Arretierungsvorgang aus dem Verbindungsweg entfernt wird.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierungsbolzen (7) an einem flanschartigen

Gehäusevorsprung (9) eines Steckverbinders (1 ) montiert ist.

5 3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierungsbolzen (7) eine Schraube oder einen Drehriegel ausbildet.

4. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, o dass der Abschnitt (10) der Kopf des Arretierungsbolzens (7) ist.

5. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem flanschartigen Gehäusevorsprung (9) und dem Abschnitt (10) des Arretierungsbolzens (7) eine Druckfeder (1 1 )

5 angeordnet ist.

6. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (1 1 ) als Tellerfeder ausgebildet ist. 0 7. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfügen der Kleinlastgehäuseteile (5, 6) senkrecht zur Fügerichtung der Hochlastgehäuseteile (3, 4) erfolgt.

8. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruchi , dadurch gekennzeichnet,5 daß die Kleinlastverbindung über ein Relais oder einen elektronischen Lastschalter die elektrischen Einschaltung bzw. Trennung der

Hochlastverbindung bewirkt.

Description:
Elektrischer Steckverbinder

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder zur Herstellung mindestens einer elektrischen Hochlastverbindung und einer elektrischen Kleinlastverbindung, wobei die Kleinlastverbindung zeitlich erst nach der Hochlastverbindung herstellbar ist und die Hochlastverbindung zeitlich erst nach der Kleinlastverbindung trennbar ist, wobei der Steckverbinder ein Hochlastgehäuseteil mit Hochlastkontaktelementen aufweist, das mit einem Hochlastgehäuseteil eines Gegensteckverbinders zusammenfügbar ist, wobei an dem Steckverbinder ein Arretierungsbolzen unverlierbar angeordnet ist, durch den die Hochlastgehäuseteile nach dem Zusammenfügen aneinander arretierbar sind, und wobei erst nach erfolgtem Arretieren zwei

Kleinlastgehäuseteile mit Kleinlastkontaktelementen miteinander verbindbar sind.

Ein derartiger Steckverbinder ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 033 323 A1 bekannt. Bei diesem Steckverbinder verhindert bei nicht arretierten Hochlastgehäuseteilen ein Schieber die gegenseitige

Annäherung der Kleinlastgehäuseteile und damit die Herstellung der

Kleinlastverbindung. Bei arretierten Hochlastgehäuseteilen gibt der

Arretierungsbolzen den Schieber frei, so dass dieser in eine Position gebracht werden kann, in der der Schieber die gegenseitige Annäherung der

Kleinlastgehäuseteile und damit die Herstellung einer Kleinlastverbindung ermöglicht. Über die Kleinlastverbindung wird ein Relais oder ein

elektronischer Lastschalter gesteuert, das/der eine elektrische Spannung an Hochlastkontaktelemente anschaltet bzw. unterbricht. Dadurch ist

gewährleistet, dass sowohl das Zusammenfügen als auch das Trennen der Hochlastkontaktelemente immer im ström- bzw. spannungsfreien Zustand erfolgt und so Gefährdungen ausgeschlossen sind. Bei dem in der DE 10 2006 033 323 A1 beschriebenen Steckverbinder weisen die Hochlastgehäuseteile und die Kleinlastgehäuseteile eine zueinander parallele Steckrichtung auf. Die hierdurch bedingte räumliche Anordnung dieser Gehäuseteile zueinander ist für manche Anwendungsfälle unvorteilhaft, und zwar insbesondere dann, wenn an dem vorgesehenen Verwendungsort kein ausreichender Platz für Kleinlastgehäuseteile neben den

Hochlastgehäuseteilen zur Verfügung steht. Zudem erfordert die

Schiebermechanik einen gewissen Aufwand. Des weiteren ist es möglich, dass der Schieber mechanisch beschädigt wird, wodurch die oben

beschriebene Schutzwirkung entfällt.

Es stellte sich die Aufgabe, einen Steckverbinder zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und der sich durch einen besonders einfachen mechanischen Aufbau auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei nicht hergestellter Arretierung ein Abschnitt des Arretierungsbolzens innerhalb des Verbindungswegs der beiden Kleinlastgehäuseteile angeordnet ist, und dass der Abschnitt durch den Arretierungsvorgang aus dem Verbindungsweg entfernt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder erfolgt somit die Blockierung bzw. die Freigabe des Verbindungswegs der Kleinlastgehäuseteile direkt durch den Arretierungsbolzen, so dass ein zusätzliches die Blockierung bzw. die Freigabe vermittelndes Bauteil, wie etwa der in der DE 10 2006 033 323 A1 beschriebene Schieber, nicht benötigt wird. Hierdurch entfällt der mit der mechanischen Anordnung eines solchen Bauteils verbundene Aufwand sowie die bei einer Beschädigung dieses Bauteils entstehende Gefährdung. Der Arretierungsbolzen erfährt durch den Arretierungsvorgang eine

Verschiebung schräg oder senkrecht zur Fügerichtung der Kleinlastgehäuseteile, wodurch vor dem Arretieren ein Abschnitt des

Arretierungsbolzens im Verbindungsweg der Kleinlastgehäuseteile liegen kann und dadurch das Zusammenfügen der Kleinlastgehäuseteile verhindert. Durch die beim Arretierungsvorgang erfolgende Verschiebung des

Arretierungsbolzens relativ zu den Kleinlastgehäuseteile wird dieser

Verbindungsweg dann freigegeben.

Der Arretierungsbolzen kann beispielhaft als eine einfache Schraube oder als ein Drehriegel ausgeführt sein. Wesentlich ist, dass der Arretierungsbolzen so ausgebildet ist, dass er sich durch den Arretierungsvorgang verschiebt. Dies kann auf besonders einfache Weise dadurch erreicht werden, dass der Arretierungsbolzen bei der Arretierung entlang einer Schräge oder einer Gewindesteigung zwangsgeführt ist. Damit ein Abschnitt des Arretierungsbolzens vor der Arretierung zuverlässig im Verbindungsweg der Kleinlastgehäuseteile gehalten wird, erfolgt die

Arretierung vorzugsweise gegen die Kraft einer starken Druckfeder, welche diesen Abschnitt des Arretierungsbolzens, zum Beispiel ein Teilstück eines Schrauben- oder Bolzenkopfs, innerhalb des Verbindungswegs hält.

Besonders vorteilhaft dabei ist, dass die starke Druckfeder auch

Manipulationen zur Umgehung dieser Schutzfunktion wirkungsvoll verhindern kann. Dazu wird die Kraftkonstante der Druckfeder ist so groß gewählt, dass der Arretierungsbolzen manuell nicht ausreichend weit verschoben werden kann, um den Abschnitt des Arretierungsbolzens aus dem Verbindungsweg zwischen den Kleinlastgehäuseteilen zu entfernen. Auch ein

Manipulationsversuch unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs, zum Beispiel einer Zange, bleibt weitgehend wirkungslos, da sich der wirksame

Angriffspunkt des Werkzeugs an der Oberseite des Arretierungsbolzens, also am Schrauben- oder Riegelkopf befindet, und somit ein am Arretierungsbolzen angreifendes Werkzeug ebenfalls den Verbindungsweg zwischen den

Kleinlastgehäuseteilen blockiert.

Die Druckfeder kann besonders vorteilhaft als eine Tellerfeder ausgebildet sein, da eine Tellerfeder recht kleinbauend ausführbar ist und über einen kurzen Federweg eine hohe Federkraft aufbauen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders dargestellt, welches nachfolgend näher erläutert werden soll. Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht eines Steckverbinders,

Figur 2 eine Schnittansicht durch ein Teilstück des Steckverbinders, Figur 3 den Steckverbinder vor der Arretierung an einem

Gegensteckverbinder,

Figur 4 den Steckverbinder nach der Arretierung an dem

Gegensteckverbinder. Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Steckverbinder 1 in einer

Seitenansicht. Das Steckverbinder 1 weist ein kastenförmiges Gehäuse 4 auf, welches aus einen Gehäuseboden 14 und einem auf dem Gehäuseboden 14 aufsitzenden Gehäusedeckel 15 besteht. An der Unterseite des Gehäusebodens 14 sind mehrere Steckerkörbe 17 erkennbar, welche Hochlastkontakte umschließen, die beispielsweise als Flachsteckkontakte ausgeführt sein können. Die Anordnung aus mehreren Steckerkörben 17 und Hochlastkontakten ist hier zusammenfassend als Hochlastgehäuseteil 3 bezeichnet. Mit den in den Figuren nicht dargestellten Hochlastkontakten ist eine elektrische Anschlussleitung 16 verbunden, die seitlich aus dem Gehäuse 4 herausgeführt ist. Der Gehäuseboden 14, der Gehäusedeckel 15 und vorzugsweise auch die Steckerkörbe 17 sind aus Metall gefertigt und bilden somit eine wirksame Abschirmung gegen die Ab- und Einstrahlung elektromagnetischer Störungen aus. An einer Seitenfläche des Gehäusedeckels 15 ist ein Kleinlastgehäuseteil 5 unverschieblich angeordnet, welches mechanisch und elektrisch mit einem weiteren Kleinlastgehäuseteil 6, welches in der Figur 3 dargestellt ist, verbunden werden kann. Die Fügerichtung der beiden Kleinlastgehäuseteile (5, 6) ist dabei senkrecht zu derjenigen Fügerichtung ausgerichtet, in der das Hochlastgehäuseteil 3 mit dem Hochlastgehäuseteil eines

Gegensteckverbinders 2 verbindbar ist.

An den Gehäuseboden 14 sind seitlich mehrere flanschartige

Gehäusevorsprünge 9 angeformt, über die das Gehäuse 4 des

Steckverbinders 1 mittels mehrerer Befestigungselemente mit dem Gehäuse des Gegensteckverbinders 2 verbunden werden kann.

Eines dieser Befestigungselemente ist der in der Figur 1 und in einer

Schnittansicht in der Figur 2 dargestellte Arretierungsbolzen 7. Dieser

Arretierungsbolzen 7, welcher neben dem mit dem Gehäuse 4 verbundenen Kleinlastgehäuseteil 5 angeordnet ist, hat gegenüber weiteren, hier nicht dargestellten Befestigungselementen, die zusätzliche Funktion, ein vorzeitiges Verbinden der Kleinlastgehäuseteile (5, 6) miteinander, und damit die vorzeitige Herstellung einer Kleinlastverbindung zu unterbinden.

Wie die Schnittansicht der Figur 2 verdeutlicht, weist der Arretierungsbolzen 7 einen stiftförmigen Abschnitt 8 auf, der durch eine Ausnehmung in einem Gehäusevorsprung 9 hindurchgeführt ist, sowie einen gegenüber dem stiftförmigen Abschnitt 8 verbreitert ausgebildeten Kopf 10, der sich oberhalb des Gehäusevorsprungs 9 befindet. Der Arretierungsbolzen 7 besitzt zudem eine angeformte Verbreiterung als Verliersicherung 12, durch die der

Arretierungsbolzen 7 unverlierbar mit dem Gehäusevorsprung 9 verbunden ist. Der Arretierungsbolzen 7 kann als eine einfache Schraube ausgeführt sein, oder alternativ auch als ein Drehriegel, der einen entlang einer Schräge geführten Abschnitt aufweist, der bei einer Drehung bajonettverschlussartig mit dem zweiten Steckverbinder verriegelbar ist.

Zwischen dem Kopf 10 des Arretierungsbolzens 7 und der Oberseite des Gehäusevorsprungs 9 ist eine starke Tellerfeder 1 1 angeordnet. Die

Tellerfeder 1 1 , die die Figur 2 auch als Einzelteil darstellt, besteht aus einem Metallring 18, an dessen inneren Umfang mehrere trapezförmige Lappen 19 angeformt sind, die schräg vom Metallring 18 abstehen. Statt der hier dargestellten Tellerfeder 1 1 kann alternativ auch eine Schraubendruckfeder vorgesehen sein. Wie die Figur 2 zeigt, drückt die Tellerfeder 1 1 den Kopf 10 des

Arretierungsbolzen 7 vom Gehäusevorsprung 9 weg. Gemäß der Figur 3 hält die Tellerfeder 1 1 dabei den Kopf 10 des Arretierungsbolzens 7 zumindest abschnittsweise im Verbindungsweg zwischen dem am Gehäusedeckel 15 angeformten Kleinlastgehäuseteil 5 und dem weiteren Kleinlastgehäuseteil 6, so dass das weitere Kleinlastgehäuseteil 6 nicht an das Kleinlastgehäuseteil 5 am Gehäusedeckel 15 anfügbar ist.

Der Kopf 10 des Arretierungsbolzen 7 wird aus dem Verbindungsweg der Kleinlastgehäuseteile (5, 6) entfernt, wenn die Hochlastgehäuseteile 3 des Steckverbinders 1 und des Gegensteckverbinders 2 aneinandergefügt und durch den Arretierungsbolzen 7 aneinander arretiert werden. Durch Verdrehen des als Schraube oder Drehriegel ausgeführten Arretierungsbolzens 7, wird dessen Kopf 10 in Richtung auf den Gehäusevorsprung 9 geführt, wodurch die Tellerfederfeder 1 1 zusammengepresst wird. Der Kopf 10 des

Arretierungsbolzens 7 liegt dadurch dicht am Gehäusevorsprung 9 an, wodurch das Kleinlastgehäuseteil 5 am Gehäusedeckel 15 für eine

Kontaktierung durch das Kleinlastgehäuseteil 6 zugänglich wird.

Das weitere Kleinlastgehäuseteil 6 weist nicht dargestellte Kontaktelemente auf, die durch eine im Kleinlastgehäuseteil 5 angebrachte Kurzschlussbrücke 13, erkennbar in der Figur 2, elektrisch miteinander verbindbar sind. Hierdurch kann, in an sich bekannter Weise, über nicht dargestellte elektromechanische oder elektronische Lastschalter, eine elektrische Spannung an die die

Hochlastkontaktelemente angeschaltet werden.

Die Figur 4 zeigt den mit dem Gegensteckverbinder 2 verbundenen

Steckverbinder 1 , sowie auch die miteinander verbundenen

Kleinlastgehäuseteile (5, 6). Das Gehäuse des Gegensteckverbinders 2 ist hier beispielhaft als Teil eines Karosserieblocks eines Kraftfahrzeugs ausgebildet.

Die Figur 4 verdeutlicht außerdem, dass der Kopf 10 des Arretierungsbolzens 7 durch das Kleinlastgehäuseteil 6 abgedeckt ist, und daher die Arretierung nicht aufgehoben werden kann, solange die Kleinlastgehäuseteile (5, 6) miteinander verbunden sind. Trennt man die beiden Kleinlastgehäuseteile (5, 6) um die Arretierung zu lösen, so erreicht man damit zugleich die elektrische Trennung der Hochlastverbindung, so dass die Arretierung und danach die Hochlastgehäuseteile 3 gefahrlos voneinander getrennt werden können. Erreicht wird somit eine voreilende Kontaktierung der Hochlastverbindung und eine nacheilende Kontaktierung der Kleinlastverbindung. Bei der Trennung von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 ist umgekehrt die Abfolge der voreilenden Unterbrechung der Kleinlastverbindung und der nacheilenden Unterbrechung der Hochlastverbindung gewährleistet. Außerdem ist garantiert, dass nach der Unterbrechung der Kleinlastverbindung zur Sicherheit eine Zeitspanne von einigen Sekunden bis zur Trennung der Hochlastverbindung eingehalten wird.

Bezugszeichenliste

1 Steckverbinder

2 Gegensteckverbinder

3 Hochlastgehäuseteil

4 Gehäuse

5 Kleinlastgehäuseteil

6 Kleinlastgehäuseteil

7 Arretierungsbolzen

8 stiftförmiger Abschnitt

9 flanschartiger Gehäusevorsprung

10 Kopf (Abschnitt des Arretierungsbolzens)

1 1 Druckfeder (Tellerfeder)

12 Verliersicherung (Verbreiterung)

13 Kleinlastkontakte (Kurzschlu ßbrücke)

14 Gehäuseboden

15 Gehäusedeckel

16 Anschlussleitung

17 Steckerkörbe

18 Metallring

19 Lappen