DE4420984C2 - Kodierbarer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kodierbaren Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei mehrpoligen Steckverbindern, bei denen die Kontaktstifte und die Buchsen nebeneinander in einer Leiste angeordnet sind, wird häufig eine Kodierung verwendet. Dadurch kann sichergestellt werden, daß die richtigen Stecker- und Buch­ senteile zusammengesteckt werden oder auch daß bei unter­ schiedlichen Polzahlen von Stecker- und Buchsenteilen keine Fehlsteckungen auftreten.

Für diesen Zweck ist ein kodierbarer Steckverbinder der eingangs genannten Gattung aus der US-PS 4 376 565 und in ähnlicher Form aus der EP 0 235 338 B1 bekannt. Bei diesen bekannten Steckverbindern sind an dem Steckerteil und an dem Buchsenteil parallel zur Steckrichtung verlaufende Profilnu­ ten vorgesehen. Vorzugsweise ist jedem Pol eine solche Profilnut zugeordnet. Die Profilnuten sind so angeordnet, daß sie beim Zusammenstecken von Steckerteil und Buchsenteil mit ihrer offenen Profilseite aneinander anliegen, aneinan­ der gleiten und miteinander zur Deckung kommen. Zur Kodie­ rung werden Kodierelemente verwendet, die in diese Profilnuten eingeschoben werden können. Dabei füllen die Kodierelemente die Profilnut aus und ragen mit einem Steg aus der Profilnut heraus. Werden die Steckerteile und Buchsenteile zusammengesteckt, so greift der Steg des in die Profilnut des einen Steckverbinder­ teils eingesetzten Kodierelements in die Profilnut des anderen Steckverbinderteils ein. Ist in diese Profilnut des anderen Steckverbinderteils kein Kodierelement eingesetzt, so lassen sich Steckerteil und Buchsenteil zusammenstecken. Ist auch in die Profilnut des anderen Steckverbinderteils ein Kodierelement eingesetzt, so treffen die beiden Kodierelemente beim Zusammen­ stecken aufeinander und blockieren sich gegenseitig, so daß Steckerteil und Buchsenteil nicht zusammengesteckt werden kön­ nen.

Bei diesem bekannten Steckverbinder ist die Kodierung für die durch die Profilnuten gebildeten einzelnen Kodierplätze nicht eindeutig. Ist in die Profilnut des einen Steckverbinderteils ein Kodierelement eingesetzt, so ist eindeutig festgelegt, daß der Steckverbinder nur dann zusammengesteckt werden kann, wenn die korrespondierende Profilnut des jeweils anderen Steckverbin­ derteils frei ist. Ist die Profilnut des einen Steckverbinder­ teils jedoch frei, so kann der Steckverbinder zusammengesteckt werden, wenn in der korrespondierenden Profilnut des anderen Steckverbinderteils ein Kodierelement eingesetzt ist, ebenso aber auch, wenn die korrespondierende Profilnut dieses anderen Steckverbinderteils ebenfalls frei ist.

Weiter ist aus der DE 21 32 825 C2 ein mehrpoliger kodierbarer Steckverbinder bekannt, bei welchem Kontaktstifte, die in einem Aufnahmeraum eines Steckerteils angeordnet sind, in Steckbuchsen einsteckbar sind, die in einem Einschubvorsprung eines Buchsen­ teils ausgebildet sind. Neben dem Aufnahmeraum und neben dem Einschubvorsprung sind jeweils sacklochartige Führungsaufnahmen in den Stirnflächen des Steckerteils und des Buchsenteils vor­ gesehen, in welche Kordierelemente einsetzbar sind. Die Kodier­ elemente werden mit einem Fuß in die Führungsaufnahme einge­ setzt, wobei ein Steg aus der Führungsaufnahme herausragt. Der Steg weist eine Breite auf, die kleiner ist als die halbe Breite des Fußes und ist asymmetrisch an dem Fuß angeordnet. Die Ko­ dierelemente können in die Führungsaufnahmen so eingesetzt wer­ den, daß bei Zusammenstecken des Steckverbinders der Steg des Kodierelements des einen Steckverbinderteils jeweils neben dem Steg des korrespondierenden Kodierelements des anderen Steckverbinderteils eingreift, so daß der Steckverbinder zu­ sammengesteckt werden kann. Sind die Kodierelemente so in die Führungsaufnahmen eingesetzt, daß beim Zusammenstecken des Steckverbinders die Stege der einander entsprechenden Kodier­ elemente aufeinandertreffen, wird das Zusammenstecken des Steck­ verbinders blockiert. Da die Führungsaufnahmen für die Kodier­ elemente neben dem Einschubvorsprung bzw. dem Aufnahmeraum an­ geordnet sind, benötigt die Kodierung zusätzliche Stirnfläche von Steckerteil und Buchsenteil, so daß der Steckverbinder mehr Platz benansprucht. Kodierungen sind jeweils nur an den beiden Enden der Stecker- bzw. Buchsenleiste möglich. Es ist nicht möglich, jedem einzelnen Pol des Steckverbinders eine Kodierung zuzuordnen. Der Steckverbinder eignet sich dementsprechend auch nicht dazu, Stecker- und Buchsenleisten aus einzelnen Elementen mit einigen wenigen Polen aufzubauen, die modulartig aneinander­ gereiht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kodierbaren Steckverbinder zu schaffen, der jedem Steckverbinderpol eine einfache eindeutige Kodierung zuordnet, um eine große Zahl von Kodiermöglichkeiten zu schaffen, wobei die Kodierung die Ab­ messungen des Steckverbinders nicht wesentlich vergrößern soll.

Diese Aufgabe wird bei einem Steckverbinder der eingangs genann­ ten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teiles des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die in die den ein­ zelnen Polen zugeordneten Profilnuten einsetzbaren Kodierelemen­ te so auszubilden, daß ihr Steg nur die halbe Breite der Profil­ nut einnimmt und asymmetrisch angeordnet ist. Die Kodierelemente können in zwei um 180° gedrehten Stellungen in die Profilnuten eingeschoben werden, so daß ihr Steg jeweils entweder rechts oder links in der Nut liegt. Bei jedem Kodierplatz wird sowohl in die Profilnut des Steckerteils als auch in die korrespondierende Profilnut des Buchsenteils ein Kodierelement eingesetzt. Je nach der Lage, in welcher die Kodierelemente in die Profilnuten eingesetzt werden, stoßen beim Zusammenstecken des Steckver­ binders die Stege der beiden Kodierelemente aufeinander und blockieren das Zusammenstecken oder gleiten aneinander vorbei und ermöglichen das Zusammenstecken. Jedem Kodier­ platz ist somit eine eindeutige Kodierung zugeordnet, so daß sich bei einem mehrpoligen Steckverbinder eine große Zahl von Kodiermöglichkeiten und eine hohe Sicherheit gegen Fehlsteckungen ergibt.

Da für die Kodierung jeweils dasselbe Kodierelement verwen­ det wird und die unterschiedliche Kodierung nur durch unter­ schiedliches Einstecken des Kodierelements in die Profilnut bewirkt wird, ist die Kodierung kostengünstig herstellbar, und es müssen nicht unterschiedliche Kodierelemente bereit­ gestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen isometri­ schen Ansicht den Steckverbinder,

Fig. 2 eine Stirnansicht eines Kodierelements,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kodierelements,

Fig. 4 einen Teilschnitt quer zur Einsteckrichtung der ineinandergreifenden Kodierelemente und

Fig. 5 eine isometrische Ansicht des Steckverbin­ ders mit einem Hilfsmittel zum Einsetzen der Kodierelemente.

In Fig. 1 ist ein Steckverbinder gezeigt, der aus einem Steckerteil 10 und einem Buchsenteil 12 besteht. Das Stec­ kerteil 10 ist eine mehrpolige Steckerleiste mit in einer Reihe nebeneinander angeordneten Kontaktstiften 14. Das Steckerteil 10 wird beispielsweise mit Lötstiften 16 in eine Leiterplatte eingesetzt. Das Buchsenteil 12 weist in einer Reihe nebeneinander angeordnete Steckbuchsen 18 für die Kontaktstifte 14 auf. Jede Steckbuchse 18 ist mit einem Klemmkontakt 20 zum Anschließen einer Leitungsader verbun­ den. Die Zahl der Pole des Buchsenteils 12 kann gleich oder kleiner als die Zahl der Pole des Steckerteils 10 sein.

Der Kunststoffkörper des Steckerteils 10 weist einen Aufnah­ meraum 22 auf, in dem die Kontaktstifte 14 angeordnet sind. Der Kunststoffkörper des Buchsenteils 12 weist einen Ein­ schubvorsprung 24 auf, der die Steckbuchsen 18 aufnimmt. Die untere Innenfläche des Aufnahmeraums 22 und die untere Außenfläche des Einschubvorsprungs 24 weisen eine korrespon­ dierende Profilierung auf, die sich im Rastermaß der Kon­ taktstifte 14 und der Steckbuchsen 18 wiederholt. Der Ein­ schubvorsprung 24 kann durch diese Profilierung geführt in den Aufnahmeraum 22 eingeschoben werden, wobei die Kontakt­ stifte 14 in die Steckbuchsen 18 eindringen und die Steck­ verbindung hergestellt wird.

An der oberen Innenfläche des Aufnahmeraums 22 sind Profil­ nuten 26 ausgebildet, die in Steckrichtung verlaufen. Dabei ist oberhalb von jedem Kontaktstift 14 und parallel zu diesem jeweils eine Profilnut 26 vorgesehen. In der oberen Außenfläche des Einschubvorsprungs 24 des Buchsenteils 12 sind ebenfalls Profilnuten 28 ausgebildet, die in Einsteck­ richtung verlaufen. Oberhalb jeder Steckbuchse 18 und paral­ lel zu dieser ist jeweils eine Profilnut 28 vorgesehen. Werden das Steckerteil 10 und das Buchsenteil 12 zusammenge­ steckt, so wird jede Profilnut 28 des Einschubvorsprungs 24 mit ihrer offenen Oberseite jeweils an der offenen Untersei­ te einer Profilnut 26 des Aufnahmeraums 22 entlanggeschoben, wobei die Profilnuten 26 und 28 jeweils mit ihren offenen Seiten aneinander anliegen und zur Deckung kommen.

Die Profilnuten 26 und 28 weisen ein identisches Quer­ schnittsprofil auf. Dieses Querschnittsprofil besteht aus einem sich an die offene Seite der Profilnut 26 bzw. 28 anschließenden parallelwandigen Abschnitt 30 konstanter Breite, an welchen sich ein Nutengrund 32 anschließt, der sich schwalbenschwanzförmig verbreitert. Das Querschnitts­ profil der Profilnuten 26 und 28 ist in Fig. 4 deutlich zu erkennen.

In die Profilnuten 26 und 28 können Kodierelemente 34 einge­ schoben werden, deren Form aus den Fig. 2 bis 4 deutlich wird. Die Kodierelemente 34 bestehen aus Kunststoff. Ihre Länge ist gleich oder wenig kleiner als die Länge der Pro­ filnuten 26 und 28. Die Kodierelemente 34 haben einen unte­ ren Fuß 36 mit einem schwalbenschwanzförmigen Querschnitt, der dem Querschnitt des schwalbenschwanzförmigen Nutengrun­ des 32 entspricht. Oben an diesen Fuß 36 schließt sich ein Sockelabschnitt 38 an, der in Längsrichtung parallele Sei­ tenflächen aufweist, wobei die Breite dieses Sockelabschnit­ tes 38 der Breite des parallelwandigen Abschnittes 30 der Profilnuten 26 und 28 entspricht. Am vorderen und hinteren Ende weist der Sockelabschnitt 38 jeweils eine gegen den Fuß 36 abfallende Einlaufschräge 40 auf. Die Höhe des Sockelab­ schnittes ist geringer als die Höhe des parallelwandigen Abschnittes 30 der Profilnuten 26 und 28 und beträgt vor­ zugsweise weniger als die Hälfte der Höhe des parallelwandi­ gen Abschnitts 30. Oben auf dem Sockelabschnitt 38 ist ein Steg 42 angeformt, der rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Steg 42 verläuft in Längsrichtung über die gesamte Länge des Kodierelementes 34 von der vorderen bis zur hinteren Einlaufschräge 40. Die Breite des Steges 42 ist geringfügig kleiner als die halbe Breite des Sockelabschnittes 38. Der Steg 42 ist asymmetrisch auf dem Sockelabschnitt 38 so angeordnet, daß seine äußere Seitenfläche flächenbündig an die Seitenfläche des Sockelabschnitts 38 anschließt, während seine innere Seitenfläche mit geringem Spiel mit der Mittel­ ebene des Kodierelementes 34 zusammenfällt. Die Höhe des Steges 42 ist geringfügig kleiner als die doppelte Differenz der Höhen des parallelwandigen Abschnittes 30 der Profilnu­ ten 26 und 28 und des Sockelabschnittes 38.

Wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist, können die Kodierelemente 34 in die Profilnuten 26 und 28 eingeschoben werden, wobei ihr Fuß 36 jeweils in dem schwalbenschwanzför­ migen Nutengrund 32 geführt ist und die Kodierelemente 34 an einem Herausfallen aus den Profilnuten 26 und 28 hindert. Die Einlaufschräge 40 erleichtert das Einschieben des Ko­ dierelements 34 in die Profilnut 26. bzw. 28. Der Steg 42 ragt aus der jeweiligen Profilnut 26 bzw. 28 heraus, wobei zwischen dem Steg 42 und der gegenüberliegenden Seitenwand des parallelwandigen Abschnittes 30 der Profilnut 26 bzw. 28 ein Querschnitt frei bleibt, dessen Breite geringfügig größer als die Breite des Steges 42 ist.

Zur Kodierung wird in die Profilnut 26 eines Kontaktstiftes 14 des Steckerteils 10 ein Kodierelement 34 eingesetzt. In die Profilnut 28 der zugehörigen Steckbuchse 18 des Buchsen­ teils 12 wird ebenfalls ein Kodierelement 34 eingesetzt. Dabei werden die Kodierelemente 34 in die Profilnuten 26 und 28 in der Weise eingesetzt, daß beim Einstecken des Ein­ schubvorsprungs 24 in den Aufnahmeraum 22 die Stege 42 komplementär aneinander vorbeigleiten, wie dies aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist. Wird eines der Kodierele­ mente 34 in einer gegenüber der Darstellung der Fig. 1 und 4 um 180° gedrehten Stellung in die Profilnut 26 bzw. 28 eingesetzt, so stoßen beim Zusammenstecken von Steckerteil 10 und Buchsenteil 12 die Stege 42 der beiden Kodierelemente 34 aufeinander und blockieren das Zusammenstecken. Durch das Einsetzen der Kodierelemente 34 in die Profilnuten 26 und 28 eines Kodierplatzes ist somit eindeutig festgelegt, ob der entsprechende Pol des Steckerteils 10 mit dem entsprechenden Pol des Buchsenteils 12 zusammengesteckt werden kann oder nicht.

Bei n Kodierplätzen ergeben sich somit 2ⁿ unverwechsel­ bare Kodiermöglichkeiten.

Um die bei Miniatur-Steckverbindern sehr kleinen Kodierele­ mente 34 bequem handhaben zu können, kann das in Fig. 5 dargestellte Hilfsmittel verwendet werden. Dieses besteht aus einer Kunststoffscheibe 44, an welcher die Kodierelemen­ te 34 über eine schwache Sollbruchstelle angespritzt sind. Die Kunststoffscheibe 44 bildet somit gleichzeitig ein Magazin für die Kodierelemente 34 und ein Hilfsmittel, mit welchem die radial von der Kunststoffscheibe 44 abstehenden Kodierelemente 34 in die Profilnuten 26 und 28 eingeschoben werden können, wie dies in Fig. 5 durch die Pfeile angedeu­ tet ist. Nach dem Einschieben der Kodierelemente 34 in die Profilnuten 26 bzw. 28 kann die Kunststoffscheibe 44 durch Verdrehen an der Sollbruchstelle von dem Kodierelement 34 getrennt werden.

Claims (4)

1. Kodierbarer Steckverbinder, mit wenigstens einem ein- oder mehrpoligen Steckerteil (10), dessen Kontaktstifte (14) in einem Aufnahmeraum (22) angeordnet sind, mit wenig­ stens einem ein- oder mehrpoligen Buchsenteil (12), dessen Steckbuchsen (18) in einem zu dem Aufnahmeraum (22) des Steckerteils (10) korrespondierenden Einschubvorsprung (24) angeordnet sind, mit den einzelnen Polen jeweils zugeordne­ ten, parallel zur Steckrichtung verlaufenden Profilnuten (26 bzw. 28) an der Innenfläche des Aufnahmeraumes (22) des Steckerteils (10) und an der Außenfläche des Einschubvor­ sprunges (24) des Buchsenteils (12), die einen verbreiter­ ten Nutengrund (32) aufweisen und beim Zusammenstecken des Steckerteils (10) und des Buchsenteils (12) mit ihren in Einsteckrichtung verlaufenden offenen Seiten aneinander anliegend gleitend zur Deckung kommen, und mit Kodierele­ menten (34), die einen in Einsteckrichtung durchgehend konstanten Profilquerschnitt aufweisen, mit einem dem ver­ breiterten Nutengrund (32) der Profilnuten (26, 28) im Querschnitt entsprechenden verbreiterten Fuß (36) in die Profilnuten (26, 28) einschiebbar sind und mit einem aus der offenen Seite der Profilnut (26, 28) herausragenden Steg (42) in die jeweils anliegende Profilnut (26, 28) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (42) der Kodierelemente (34) einen rechteckigen Querschnitt auf­ weist, daß die Breite des Steges (42) kleiner oder gleich der halben Breite der Profilnuten (26, 28) ist, daß der Steg (42) asymmetrisch an dem Kodierelement (34) in der Weise angeordnet ist, daß er sich vollständig auf einer Seite der in Steckrichtung verlaufenden Längsmittelebene des Kodierelementes (34) befindet, und daß neben dem Steg (42) des in die Profilnut (26 bzw. 28) eingesetzten Kodier­ elementes (34) ein Raum in der Profilnut (26 bzw. 28) frei bleibt, dessen Tiefe senkrecht zur Einsteckrichtung zu­ mindest gleich der aus der Profilnut (26 bzw. 28) heraus­ ragenden Höhe des Steges (42) ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente (34) im wesentlichen die gleiche Länge wie die Profilnuten (26, 28) aufweisen.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fuß (36) an beiden Enden über Einlaufschrägen (40) in einen den Steg (42) tragenden Sockelabschnitt (38) übergeht, dessen Breite der Breite der Profilnuten (26, 28) entspricht.

4. Hilfsmittel zum Magazinieren und Einsetzen der Kodierele­ mente (34) in die Profilnuten (26, 28) für einen Steck­ verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch eine Kunststoffscheibe (44), an welcher die Kodierelemente (34) abstehend und über eine Sollbruchstelle verbunden angespritzt sind.