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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Isolationsring.
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Aus der
US 5,831,246 A ist ein elektrischer Steckverbinder zur Aufnahme eines Zigarettenanzünders in einem Fahrzeug bekannt, wobei der Steckverbinder an seiner Außenseite einen Isolationsring aufweist.
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Elektrische Steckverbinder, insbesondere Bordnetzsteckdosen in Fahrzeugen, weisen häufig offen liegende Kontakte auf. Dadurch kann durch hereinfallende Gegenstände wie Schlüssel oder Münzen ein Kurzschluss erzeugt werden.
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Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist einen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, bei dem ein durch einen Fremdkörper erzeugter Kurzschluss gegebenenfalls verhindert wird.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die Erfindung zeichnet sich aus gemäß einem ersten Aspekt durch einen elektrischen Steckverbinder, der einen Aufnahmekörper aufweist. Der Aufnahmekörper weist eine zylindermantelförmige Wandung auf, bei der zumindest ein Teil der zylindermantelförmigen Wandung einen ersten elektrischen Kontaktbereich ausbildet. Der Aufnahmekörper weist außerdem einen Boden auf an einem axialen Ende der zylindermantelförmigen Wandung, bei dem zumindest ein Teil des Bodens einen zweiten elektrischen Kontaktbereich ausbildet. Der Aufnahmekörper weist außerdem eine zylinderförmige Aufnahmeausnehmung zur Aufnahme eines Steckers auf, die durch die zylindermantelförmige Wandung und durch den Boden begrenzt ist. An einem dem Boden abgewandten axialen Endbereich der zylindermantelförmigen Wandung weist der elektrische Steckverbinder einen Endisolationsring auf.
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Der Endisolationsring ist an dem dem Boden abgewandten axialen Endbereich der zylindermantelförmigen Wandung derart angebracht, dass er trägt dazu beiträgt, dass ein länglicher leitender Körper, der länger ist als die Tiefe des Aufnahmekörpers, wie beispielsweise ein Schlüssel, den ersten und den zweiten Kontaktbereich nicht gleichzeitig berühren kann. So kann ein Kurzschluss, der durch derartige Gegenstände ausgelöst wird, auf einfache Weise verhindert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der dem Boden des Aufnahmekörpers abgewandte axiale Endbereich der zylindermantelförmigen Wandung eine Aussparung auf und der Endisolationsring ist in der Aussparung positioniert. So ist es möglich, dass der Durchmesser der Aufnahmeöffnung an einem dem Boden abgewandten axialen Ende durch den Endisolationsring nicht beeinflusst wird. Hierdurch kann gegebenenfalls eine geltende Norm für den elektrischen Steckverbinder eingehalten werden und die Bauform des Aufnahmekörpers grundsätzlich nicht verändert werden, so dass der Stecker gegebenenfalls nicht von dem Endisolationsring behindert wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Endisolationsring mittels Spritzguss auf dem Aufnahmekörper aufgetragen. Hierdurch kann der elektrische Steckverbinder mit dem Endisolationsring besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Aufnahmekörper eine Verklipseinheit und der Endisolationsring ein Verklipsgegenstück auf. Der Endisolationsring ist mittels Verklipsen von dem Verklipsgegenstück mit der Verklipseinheit an dem Aufnahmekörper befestigt. Hierdurch ist es gegebenenfalls einfach, den Endisolationsring am Aufnahmekörper zu befestigen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Aufnahmekörper ein Wandungsende an einem dem Boden abgewandten axialen Ende der zylindermantelförmigen Wandung auf. Der Aufnahmekörper weist zudem ein Kontaktende an einem dem Wandungsende zugewandten axialen Ende des zweiten elektrischen Kontaktbereichs auf. Außerdem weist er einen Anordnungsbereich der zylindermantelförmigen Wandung auf, der sich von dem Kontaktende in axialer Richtung zu dem Wandungsende über eine Länge erstreckt, die einem Radius der zylindermantelförmigen Aufnahmeausnehmung an der Stelle des Kontaktendes entspricht. Der elektrische Steckverbinder weist außerdem einen Zwischenisolationsring aus nichtleitendem Material innerhalb des Anordnungsbereichs auf. Der Zwischenisolationsring ist derart ausgebildet, dass sein Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der zylinderförmigen Aufnahmeausnehmung zumindest in einem axial an dem Zwischenisolationsring angrenzenden Bereich.
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Der Zwischenisolationsring, der in die Aufnahmeausnehmung hineinragt, trägt so dazu bei, dass beispielsweise Münzen oder andere runde leitfähige Gegenstände, die in die Aufnahmeausnehmung hineinfallen, nicht beide elektrischen Kontaktbereiche gleichzeitig berühren können. Somit können beispielsweise derartige Gegenstände keinen Kurzschluss auslösen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt weist ein elektrischer Steckverbinder einen Aufnahmekörper auf, der eine zylindermantelförmige Wandung aufweist, bei der zumindest ein Teil der zylindermantelförmigen Wandung einen ersten elektrischen Kontaktbereich ausbildet. Der Aufnahmekörper weist außerdem einen Boden an einem axialen Ende der zylindermantelförmigen Wandung auf, bei dem zumindest ein Teil des Bodens einen zweiten elektrischen Kontaktbereich ausbildet. Zudem weist er eine zylinderförmige Aufnahmeausnehmung zur Aufnahme eines Steckers auf, die durch die zylindermantelförmige Wandung und durch den Boden begrenzt ist. Der Aufnahmekörper weist ein Wandungsende an einem dem Boden abgewandten axialen Ende der zylindermantelförmigen Wandung auf. Außerdem weist er ein Kontaktende an einem dem Wandungsende zugewandten axialen Ende des zweiten elektrischen Kontaktbereichs auf. Zusätzlich weist der Aufnahmekörper einen Anordnungsbereich der zylindermantelförmige Wandung auf, der sich von dem Kontaktende in axialer Richtung zu dem Wandungsende über eine Länge erstreckt, die einem Radius der zylinderförmigen Aufnahmeausnehmung an der Stelle des Kontaktendes entspricht.
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Der elektrische Steckverbinder weist einen Zwischenisolationsring aus nichtleitendem Material innerhalb des Anordnungsbereichs auf. Der Zwischenisolationsring ist derart ausgebildet, dass sein Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der zylinderförmigen Aufnahmeausnehmung zumindest in einem axialen an dem Zwischenisolationsring angrenzenden Bereich.
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So kann mittels des Zwischenisolationsrings, der in die Aufnahmeausnehmung hineinragt, dazu beigetragen werden, dass beispielsweise kreisförmige Gegenstände aus leitfähigem Material, wie beispielsweise Münzen, keinen Kurzschluss auslösen können, da sie nicht gleichzeitig den ersten und den zweiten elektrischen Kontaktbereich berühren können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der zweite elektrische Kontaktbereich einen Haltebügel aus leitfähigem Material auf zur Fixierung des Steckers, wobei der Haltebügel an dem Boden des Aufnahmekörpers angebracht ist. Der Zwischenisolationsring ist derart an der zylindermantelförmigen Wandung des Aufnahmekörpers positioniert, dass ein axialer Abstand von dem Boden des Aufnahmekörpers zu einem dem Boden abgewandten Ende des Zwischenisolationsrings größer ist als ein axialer Abstand von dem Boden des Aufnahmekörpers zu einem dem Boden abgewandten Ende des Haltebügels.
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Durch Verwendung des Haltebügels kann der Stecker fixiert werden. Der Haltebügel kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich aus einem Bi-Metall gefertigt werden. So ist es möglich, den elektrischen Steckverbinder als Zigarettenanzünder zu nutzen, da dieser eine derartigen Haltebügel aus Bi-Metall für die Funktion des Zigarettenanzünders nutzt.
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Indem der Zwischenisolationsring derart an der zylindermantelförmigen Wandung des Aufnahmekörpers positioniert ist, dass ein axialer Abstand von dem Boden des Aufnahmekörpers zu einem dem Boden abgewandten Ende des Zwischenisolationsrings größer ist als ein axialer Abstand von dem Boden des Aufnahmekörpers zu einem dem Boden abgewandten Ende des Haltebügels, trägt der Zwischenisolationsring dazu bei, dass beispielsweise ein runder Gegenstand aus leitfähigem Material, wie beispielsweise eine Münze, nicht sowohl den Haltebügel als auch den ersten elektrischen Kontaktbereich berühren kann und deshalb auch keinen Kurzschluss auslösen kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Aufnahmekörper eine Isolationsschicht auf, die den ersten elektrischen Kontaktbereich und den zweiten elektrischen Kontaktbereich voneinander trennt. Der Zwischenisolationsring ist einstückig mit der Isolationsschicht gebildet. Hierdurch kann der elektrische Steckverbinder besonders kostengünstig hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der elektrische Steckverbinder eine Bordnetzsteckdose. Gerade in Fahrzeugen ist es vorteilhaft, einen derartigen elektrischen Steckverbinder zu verwenden, da es gerade im Fahrzeug leicht dazu kommen kann, dass ein leitfähiger Gegenstand, wie beispielsweise eine Münze oder ein Schlüssel, in den elektrischen Steckverbinder fällt.
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Der Endisolationsring kann auch als erster Isolationsring bezeichnet werden.
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Der Zwischenisolationsring kann auch als zweiter Isolationsring bezeichnet werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der einzigen schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen elektrischen Steckverbinder mit einem ersten und einem zweiten Isolationsring.
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1 zeigt einen elektrischen Steckverbinder 1. Beispielsweise ist der elektrische Steckverbinder 1 eine Bordnetzsteckdose nach DIN ISO 4165 und/oder nach der Norm SAE J563. So kann der elektrische Steckverbinder 1 beispielsweise als 12V-Bordnetzsteckdose für ein Fahrzeug und/oder als kombinierte 12V-Bordnetzsteckdose mit Zigarettenanzünder ausgeführt sein.
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Der elektrische Steckverbinder 1 weist einen Aufnahmekörper 5 auf. Der Aufnahmekörper 5 weist eine zylindermantelförmige Wandung 12 auf, bei der zumindest ein Teil der zylindermantelförmigen Wandung 12 einen ersten elektrischen Kontaktbereich E1 ausbildet. Der Aufnahmekörper 5 weist außerdem einen Boden 11 auf an einem axialen Ende der zylindermantelförmigen Wandung 12, bei dem zumindest ein Teil des Bodens 11 einen zweiten elektrischen Kontaktbereich E2 ausbildet. Der erste elektrische Kontaktbereich E1 ist beispielsweise ein Massekontakt und der zweite elektrische Kontaktbereich E2 ein Pluskontakt. Alternativ ist der erste elektrische Kontaktbereich E1 ein Pluskontakt und der zweite elektrische Kontaktbereich E2 ein Massekontakt. Der Aufnahmekörper 5 weist zudem eine zylinderförmige Aufnahmeausnehmung 10 auf zur Aufnahme eines Steckers, die durch die zylindermantelförmige Wandung 12 und den Boden 11 begrenzt ist.
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Der elektrische Steckverbinder 1 weist zudem einen ersten Isolationsring I1 aus nichtleitendem Material an einem dem Boden 11 abgewandten axialen Endbereich der zylindermantelförmigen Wandung 12 auf.
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Um die Funktion einer Kombination aus Bordnetzsteckdose und Zigarettenanzünder zu erfüllen, kann der zweite elektrische Kontaktbereich E2 beispielsweise zudem einen Haltebügel 15 aufweisen, der an dem Boden 11 des Aufnahmekörpers 5 angebracht ist. Beispielsweise ist der Haltebügel 15 als BiMetallfeder ausgebildet.
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Der Aufnahmekörper 5 weist zudem ein Wandungsende 13 an einem dem Boden 11 abgewandten axialen Ende der zylindermantelförmigen Wandung 12 auf. Außerdem weist er ein Kontaktende 14 an einem dem Wandungsende 13 zugewandten axialen Ende des zweiten elektrischen Kontaktbereichs E2 auf. Außerdem weist der Aufnahmekörper 5 einen Anordnungsbereich 16 der zylinderförmigen Wandung 12 auf, der sich von dem Kontaktende 14 in axialer Richtung zu dem Wandungsende 13 über eine Länge erstreckt, die einem Radius der zylinderförmigen Aufnahmeausnehmung 10 an der Stelle des Kontaktendes 14 entspricht.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem ersten Isolationsring I1 weist der elektrische Steckverbinder 1 einen zweiten Isolationsring I2 aus nichtleitendem Material auf, der innerhalb des Anordnungsbereichs 16 angeordnet ist.
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Falls der elektrische Steckverbinder 1 den Haltebügel 15 aufweist, so ist der zweite Isolationsring I2 derart an der zylindermantelförmigen Wandung 12 positioniert, dass ein axialer Abstand von dem Boden 11 des Aufnahmekörpers 5 zu einem dem Boden 11 abgewandten Ende des zweiten Isolationsrings 12 größer ist als ein axialer Abstand von dem Boden 11 des Aufnahmekörpers 5 zu einem dem Boden 11 abgewandten Ende des Haltebügels 15.
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Der zweite Isolationsring 12 ist derart ausgebildet, dass sein Innendruchmesser kleiner ist als der Durchmesser der zylinderförmigen Aufnahmeausnehmung 10 zumindest in einem axial an dem zweiten Isolationsring 12 angrenzenden Bereich.
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Der erste Isolationsring I1 und/oder der zweite Isolationsring I2 sind beispielsweise mittels Spritzguss auf dem Aufnahmekörper 5 aufgetragen.
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Alternativ sind der erste Isolationsring I1 und/oder der zweite Isolationsring 12 an dem Aufnahmekörper 5 mittels Verklipsen befestigt. Hierfür kann der Aufnahmekörper 5 beispielsweise eine Verklipseinheit und der erste Isolationsring I1 und/oder der zweite Isolationsring ein Verklipsgegenstück aufweisen. Der erste Isolationsring I1 und/oder der zweite Isolationsring I2 sind so mittels Verklipsen von dem Verklipsgegenstück mit der Verklipseinheit an dem Aufnahmekörper 5 befestigt.
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Der zweite Isolationsring 12 ist beispielsweise einstückig mit einer Isolationsschicht gebildet, die den ersten elektrischen Kontaktbereich E1 und den zweiten elektrischen Kontaktbereich E2 voneinander trennt.
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Auf diese Weise trägt der erste Isolationsring I1 dazu bei, dass verhindert wird, dass beispielsweise ein länglicher Gegenstand aus leitfähigem Material, wie beispielsweise ein Schlüssel, der länger ist als die Tiefe der Aufnahmeausnehmung 10, einen Kurzschluss auslöst, indem er den ersten elektrischen Kontaktbereich E1 und den zweiten elektrischen Kontaktbereich E2 berührt.
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Alternativ oder zusätzlich trägt der zweite Isolationsring 12 dazu bei, dass verhindert wird, dass beispielsweise ein runder Gegenstand aus leitfähigem Material, wie beispielsweise eine Münze, einen Kurzschluss auslöst, indem er sowohl den ersten elektrischen Kontaktbereich E1 als auch den zweiten elektrischen Kontaktbereich E2 berührt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrischer Steckverbinder
- 5
- Aufnahmekörper
- 10
- zylinderförmige Aufnahmeausnehmung
- 11
- Boden
- 12
- zylindermantelförmige Wandung
- 13
- Wandungsende
- 14
- Kontaktende
- 15
- Haltebügel
- 16
- Anordnungsbereich
- E1
- erster elektrischer Kontaktbereich
- E2
- zweiter elektrischer Kontaktbereich
- I1
- erster Isolationsring
- I2
- zweiter Isolationsring
