DE4417173C2 - Kupplungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Befestigen und Sichern eines mit vielen Steckkontakten versehenen Steckers gegenüber einem Steckanschluss. Um eine gute Kontaktgabe zu erreichen, wird angestrebt, dass die einzelnen Steckkontakte zuverlässig und fest auf den Kontaktmessern aufsitzen. Dies gilt insbesondere für Kontakte, die Schüttel- und Schlagbewegungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise in Kraftfahrzeugen.

Bei Steckern mit vielen Steckkontakten vervielfältigt sich somit die zum Einkuppeln des Steckers in den Steckanschluss benötigte Kraft. Es ist daher gut möglich, dass trotz erheblichen Kraftaufwandes des Bedienungspersonals beim Einkuppeln der Ste gleichwohl nicht ordnungsgemäß mit dem Steckanschluss verbunden ist. Aus diesem Grunde und, um auch den Kraftaufwand für das Bedienungspersonal herabzusetzen, sind Kupplungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen über Hebelkräfte das Bedienungspersonal den Stecker in den Steckanschluss einbringt und vorzugsweise in dieser Lage verriegelt. So kann beispielsweise ein mit einem sichelförmigen Haken versehener Drehhebel an einem entsprechenden Vorsprung ein zweiten Steckerteils angreifen, so dass durch Drehen des Hebels der Haken geschwenkt wird und damit über den Ansatz die zusammengehörigen Steckerteile gegeneinander zieht. Eine derartige Konstruktion ist relativ aufwendig.

Aus der DE 87 14 016 U1 ist ein elektrisches Verbindergehäuse mit einem ersten und einem zweiten, im ersten gleitend aufgenommenen Gehäuseteil bekannt, wobei ein Gehäuseteil ein Paar schwenkbar gelagerte Verbindungs- und Lösungs-Hebelarme aufweist, mit denen das andere Gegäuseteil festlegbar ist.

Aus der DE 35 27 916 A1 ist eine Steckerkupplung mit Bügelverschluss bekannt, bei der an einer Kupplungshälfte schwenkbar gelagerte Bügel in zwei Endstellungen arretierbar ist. In der entkuppelten Endstellung ist der Bügel zwischen einem Rastnocken und einem dahinter angeordneten Anschlag arretiert. In dieser Endstellung sind die Kupplungshälften ohne Kontaktberührung bis zu einem Anschlag im Kurvenschlitz der Schwenkplatte des Bügels lose zusammensteckbar. Durch Abschwenken des Bügels in die andere Endstellung werden die Kupplungshälften vollständig gekuppelt. Hierbei wird der Bügel mittels eines am Gehäuse einer Kupplungshälfte angeformten Rasthakens lösbar verriegelt. Bei getrennter Steckerkupplung und in Verriegelstellung abgeschwenktem Bügel ist aus Sicherheitsgründen kein Zusammenstecken der Kupplungshälften möglich.

Aus der DE 36 45 179 C2 ist eine elektrische Verbinderan­ ordnung mit einem ersten Verbindergehäuse und einem damit ver bindbaren zweiten Verbindergehäuse bekannt, wobei das erste Verbindergehäuse Seitenteile aufweist, die von einer verbindungsseitigen Stirnfläche des ersten Verbindergehäuses vorstehen. Außerdem ist ein Steuerflächensystem zum Aufeinanderzu- und Voneinanderwegbewegen der beiden Verbindergehäuse vorgesehen, wobei das Steuerflächensystem einen Steuerflächenschieber umfasst, der an einem der Verbindergehäuse senkrecht zur Verbindersteckrichtung bewegbar montiert ist, wobei der Steuerflächenschieber und das zweite Verbindergehäuse mit einer Steuerflächeneinrichtung versehen sind, welche die beiden Verbindergehäuse in Verbindersteck­ richtung aufeinanderzu- oder voneinanderweg bewegt, wenn der Steuerflächenschieber verschoben wird. Der Steuerflächen­ schieber ist U-förmig ausgebildet und weist einen Stegbereich sowie sich von dem Stegbereich wegerstreckende parallele Arme auf, die von dem Stegbereich beabstandete freie Enden besitzen und eine Länge aufweisen, die dem Abstand zwischen den Endwänden des ersten Verbindergehäuses im wesentlichen gleich ist. Der Steuerflächenschieber ist zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung bewegbar, wobei der Stegbereich in der geschlossenen Stellung des Steuerflächenschiebers an einem stirnseitigen Ende der Seitenteile anstößt und in der geöffneten Stellung des Steuerflächenschiebers von den stirnseitigen Enden der Seitenteile beabstandet ist. Die Breite der Verbinderanordnung ist bei in der geschlossenen Stellung befindlichem Steuerflächenschieber dem Abstand zwischen den Endwänden der Verbindergehäuse im wesentlichen gleich.

Aus der DE 40 16 114 C2 ist ein elektrischer Verbinder bekannt, der eine keine erhöhte Kraft zum Verbinden und zum Trennen benötigt, insbesondere wenn er Gruppen von 20 bis 40 Kontakten aufweist. Der Verbinder weist einen Stecker-Teil und einen Buchsen-Teil, in das das Stecker-Teil eingreift, sowie einen Nocken-Mechanismus auf. Über den Nocken-Mechanismus kann sich das Stecker-Gehäuse, das in einem hüllenförmigen Teil des Buchsen-Gehäuses gehalten ist, horizontal zwischen einer ursprünglichen Einsetzstellung und einer Kontaktstellung zwischen dem Steck-Kontakt und der Kontakt-Buchse verschieben, und zwar parallel zu den Befestigungsflächen des Buchsen-Gehäuses, um so die Steck-Kontakte und die Kontakt- Buchsen aus ihrem Kontakt oder in ihren Kontakt zueinander gleiten zu lassen.

Aus der DE 38 18 092 C2 ist eine mehrpolige Steckverbindung zum Zusammenstecken und Trennen unter geringer Kraftausübung bekannt, wobei Stecker- und Buchsenanschlüsse in einem mit einer Ausnehmung versehenen Gehäuse bzw. einem vorstehenden Gehäuse angeordnet sind. Ein Schieber mit einem Kurvenstößel wird an Führungsschienen so bewegt, dass das mit der Ausnehmung versehene und das vorstehende Gehäuse aufeinander zu bzw. von einander weg bewegt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplungsvorrichtung anzugeben, welche bei einfachem Aufbau eine große Kraftumsetzung erlaubt, preiswert herstellbar ist und nicht über das Gehäuse übersteht.

Ausgehend von der DE 38 18 092 C2 wird die Aufgabe durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, mittels eines Keils zwei in dem Stecker bzw. dem Steckeranschluss befindliche Öffnungen gegeneinander auszurichten, wobei der Keil quer zur Bewegungsrichtung der beiden miteinander zu verbindenden Steckerteile bewegt wird. Durch die Wahl der Keilschräge kann das Kraftübersetzungsverhältnis eingestellt werden, wobei die Schräge davon abhängt, mit welcher Kraft welcher Kupplungsweg zwischen den Steckerteilen bewältigt werden muss.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Keils ist es vergleichsweise einfach, die gekuppelten Steckteile in ihrer Kupplungslage zu sichern. Vorzugsweise empfiehlt sich hierzu die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Dabei ist der Keil mit einem elastisch vorgespannten Vorsprung vorgesehen, welcher in seinem zurückgezogenen Zustand verbleibt, so lang der Keil die Wände der Öffnungen passiert. Erst wenn der Keil seine Endstellung erreicht hat, in der zwangsweise die zu kuppelnden Teile ordnungsgemäß miteinander verbunden sind, liegt dem Keil eine Ausnehmung gegenüber, in welche er ausfährt und somit eine Seitenwand der Ausnehmung hintergreift.

Um einen möglichst großen Transportweg für die Kupplung der ineinanderzusteckenden Teile zu erhalten, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 4. Danach wird der Keil vorzugsweise radial und senkrecht zur Längsachse des Anschlussgehäuses verschoben. Einen besonders einfachen Aufbau erhält man bei Wahl der Merkmale gemäß Anspruch 5. Dabei wird die benötigte Steckerkraft weitgehend gleichmäßig über den Nutumfang verteilt.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 6. Dabei wird die Kupplungsvorrichtung für elektrische Schalter angewendet, bei denen eine besonders sichere und dauerhafte Kontaktgabe der miteinander verbundenen Kontakte gewährleistet sein muss, wie dies beispielsweise in Kraftfahrzeugen der Fall ist. Dabei werden die Schalter in Buchten einer Frontplatte eingerastet, die als Halterung dient, wobei die Seitenwände der Halterung gleichzeitig als Sicherung gegen eine Rückwärtsbewegung der Keile dient, die zum Lösen der Kontaktgabe führen könnte.

Eine weitere vorteilhafte Merkmalskombination bei der Verwendung der genannten Halterung ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 7. Durch diese wird sichergestellt, dass der Schalter nicht in die Halterung eingerastet werden kann, bevor nicht die Steckerteile ordnungsgemäß zusammengefügt sind.

Um das Lösen, d. h. Herausziehen, der Keile zu vereinfachen, dienen die Merkmale nach Anspruch 8. Dabei kann zusätzlich in dem Stecker und/oder Steckanschluss eine Öffnung vorgesehen sein, die ein Eindrücken des im Zusammenhang mit Fig. 2 genannten Vorsprungs in die zugehörige Ausnehmung das Keiles erlaubt und somit die Sicherung des Keils aufhebt, so dass er nach außen herausgezogen werden kann. Das Eindrücken des Vorsprungs in die Ausnehmung über die Öffnung geschieht mit Hilfe eines geeigneten Gegenstandes, der durch die Öffnung geschoben wird.

Um eine kreiszylindrische Form des Gehäuses für den Steckanschluss beibehalten zu können und gleichzeitig die Ansätze gemäß Anspruch 8 zur Verfügung zu haben, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 9.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 in teilweise abgebrochener und geschnittener Darstellung die Seitenansicht eines Schalters, in dessen Steckanschluss ein Stecker nur teilweise (linke Hälfte) bzw. ordnungsgemäß (rechte Hälfte) eingesteckt ist und

Fig. 2 vom Stecker in Richtung Steckanschluss gesehen, eine Ansicht von unten in den Schalter.

Fig. 1 zeigt einen Schalter 1 mit einem Schaltergehäuse 2 und einem Betätigungsknopf 3. Am in der Zeichnung unteren Ende besitzt der Schalter 1 einen Steckanschluss 4. Der Steckanschluss ist mit einer Ringnut 5 versehen, aus dem messerförmige Anschlusskontakte 6 ragen, die mit geeigneten Bauelementen des Schalters 1 verbunden sind. Aus Fig. 1 ist weiterhin ein Abschnitt eines Steckers 7 zu entnehmen, welcher mit nicht dargestellten Steckkontakten versehen ist, die mit den Anschlusskontakten 6 verbunden werden sollen. Die Verbindung geschieht derart, dass das ringförmige Ende des Steckers 7 in die Ringnut 5 eingeschoben wird, wobei die seitlichen Wände der Nut 5 den Stecker 7 führen.

Um nun die notwendige Kraft in Richtung des Pfeiles A auf den Stecker 7 aufzubringen, wird ein Keil 8 in Richtung des Pfeiles B verschoben, wobei eine erste Keilfläche 9 des Keils 8 an einer ersten Wand 10 einer Öffnung 11 in dem Gehäuse des Steckers 7 angreift. Da sich der Keil 8 durch eine zweite Keilfläche 12 an einer zweiten Wand 13 einer zweiten Öffnung in dem Steckanschluss 4 abstützt, wird mit dem Einschieben des Keiles 8 in Richtung des Pfeiles B der Stecker 7 in der Zeichnung so weit nach oben transportiert, bis eine ordnungsgemäße Kontaktgabe und Kupplung der beiden Bauelemente erreicht ist. Dieser Zustand ist in der rechten Hälfte von Fig. 1 angedeutet.

Fig. 1 zeigt weiterhin einen elastisch vorgespannten Vorsprung 14, der durch die Kraftwirkung der zweiten Wand 13 in einer Ausnehmung 15 des Keils 8 gehalten ist. Sobald der Keil die für die Kupplung ordnungsgemäße Stellung einnimmt, steht die zweite Wand 13 dem Vorsprung 14 nicht mehr im Wege, so dass dieser aus der Ausnehmung 15 herausfahren kann und eine Anlagefläche 16 des Steckanschlusses 4 hintergreift. Daher ist dem Keil 8 eine Rückwärtsbewegung entgegen der Richtung des Pfeiles B versperrt. In dieser ordnungsgemäßen Lage des Keiles 8 lässt sich der Schalter 1 in eine Halterung 18 einrasten, die durch eine Bucht 19 in der Frontplatte 20 eines Kraftfahrzeugs gebildet sein kann. Hat andererseits, wie auf der linken Seite von Fig. 1 zu erkennen, der Keil 8 noch nicht seine vorgeschriebene Endlage erreicht, so lässt sich dementsprechend auch der Schalter 1 nicht in die Bucht 19 bzw. stufenweise ineinander übergehende Öffnungen 30, 31 einschieben. Wichtig ist weiterhin, dass die Seitenwände 19 der Öffnung 31 ein Herauswandern des Keiles 8 aus seiner Stellung in Fig. 1 (rechts) in die in Fig. 1 links gezeigte Stellung verhindert.

Durch Entriegeln des Schaltergehäuses des Schalters 1 gegenüber der Halterung 18 lässt sich der Schalter einschließlich des ordnungsgemäß angeschlossenen Steckers aus der Bucht 19 herausheben. In dem Stecker und/oder dem Steckanschluss 4 ist weiterhin eine Öffnung vorgesehen, die einen Zugriff von außen zu dem Vorsprung 15 erlaubt, so dass dieser über die Öffnung in die Ausnehmung 15 eingedrückt werden kann. Auf diese Weise lässt sich dann jeder der Keile entgegen der Bewegungsrichtung des Pfeiles B herausziehen, so dass die Kupplung der beiden Steckteile voneinander aufgehoben werden kann.

An den Enden der Keile 8 sind noch Ansätze 21 zu erkennen (siehe auch Fig. 2), die die Einschubbewegung der Keile 8 in Richtung des Pfeiles B begrenzen. Zur Aufnahme dieser Ansätze dient eine Ausnehmung 22 am äußeren Umfang des Steckanschlusses 4. Fig. 2 zeigt weitere Einzelheiten zu den im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Bauelementen, und zwar im ordnungsgemäß verkuppelten Zustand der beiden Steckelemente.

Claims (9)

1. Kupplungsvorrichtung zum Befestigen und Sichern eines Steckers (7) mit vielen Steckkontakten gegenüber einem Steckanschluss (4) mit den Steckkontakten zugeordneten Anschlusskontakten (6), wobei die Kupplungsvorrichtung die der Steckerbefestigung dienende Kraft mittels einer Kraftübersetzung verstärkt und wobei zur Zentrierung des Steckers (7) gegenüber dem Steckanschluss (4) beim Kuppeln die beiden zugehörigen Gehäuse ineinander geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das den Steckanschluss (4) tragende Anschlussgehäuse (2) und das den Stecker (7) tragende Steckergehäuse mit jeweils mindestens einer Öffnung (11, 13) versehen sind, durch welche ein als Kupplungsvorrichtung dienender Keil (8) einsteckbar ist und dass die erste Öffnung (11) im Stecker (7) des Steckergehäuses mit einer entgegen der Einsteckrichtung (A) weisenden ersten Wand (10) versehen ist, an der die schräg zur Bewegungsrichtung (B) des Keils (8) verlaufende erste Keilfläche (10) angreift und dass die zweite Öffnung (13) im Anschlussgehäuse (2) mit einer in Einsteckrichtung (A) weisenden zweiten Wand (13) versehen ist, an welcher sich die der ersten Keilfläche (10) gegenüberliegende zweite Keilfläche (12) abstützt.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (8) mit einem elastisch bewegbaren, hakenförmig abstehenden Vorsprung (14) versehen ist, dem eine zur Aufnahme des Vorsprungs (14) bei einer elastischen Auslenkung dienende Ausnehmung (15) im Keil (8) zugeordnet ist.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse eine im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung (B) des Keils (8) verlaufende Anlagefläche (16) vorgesehen ist, die der elastische Vorsprung (14) hintergreift, sobald der Keil (8) eine Lage erreicht hat, in der der Stecker (7) ordnungsgemäß in den Steckeranschluss (4) eingekuppelt ist.

4. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (2) im wesentlichen zylinderförmig und der Keil (8) senkrecht zur Mantelfläche verschiebbar ist.

5. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine kreiszylinderförmige Gehäuseaußenwand (18) und einen Kern (24) besitzt, und dass am Boden der so gebildeten, im wesentlichen ringförmigen Gehäusenut (5) die Anschlusskontakte (6) kreisförmig oder in mehreren Reihen angeordnet sind.

6. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckanschluss (4) Teil eines Schalters (1) ist, wobei im eingekuppelten Zustand von Stecker (7) und Steckanschluss (4) der Schalter (1) in einer Halterung (18) eingerastet ist, deren Wände (30, 31) eine die Entkupplung des Schalters (1) ermöglichende Rückwärtsbewegung (8) der Keile (8) verhindern.

7. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Halterung (18) derart bemessen sind, dass der Schalter (1) in die Halterung (18) nicht eingefügt werden kann, wenn die Keile (8) nach außen von dem Gehäuse (2) abstehen und damit eine fehlerhafte Kupplung anzeigen.

8. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keile (8) an ihren Enden mit Ansätzen (21) versehen sind, die das Herausziehen der Keile (8) erleichtern.

9. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckanschluss (4) mit Ausnehmungen (22) versehen ist, die die aus dem Steckanschluss (4) hervorstehenden Ansätze (21) aufnehmen.