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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung und insbesondere
eine Kontaktanordnung, die für
Stecker- und Buchsenverbinder verwendet wird, die aneinander angepasst
sind, um miteinander verbunden zu werden.
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EP 0 717 469 A2 und
US 5,356,300 A offenbaren
entsprechend einen D-Subverbinder mit Überspannungsschutz bzw. eine
Blindsteckführung
mit Erdungskontakt. Dabei ist offenbart, dass die jeweiligen Erdungskontakte
vor den Signalkontakten in Eingriff kommen um Entladungen bzw. Überspannungen entsprechend
abbauen zu können.
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DE 43 44 925 A1 offenbart
ein batteriebetriebenes elektrisches Gerät mit einem vor elektrostatischer
Entladung geschützten
Eingangskontakt. Dabei ist der Eingangskontakt in einer Vertiefung
am elektrischen Gerät
angebracht. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Gegenanschluss
und dem Eingangskontakt ist erst möglich, wenn der Gegenanschluss
elektrisch leitend mit einem Bezugskontakt verbunden ist.
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Eine
Verbinderanordnung weist einen Buchsenverbinder und einen Steckerverbinder
auf, die zur gegenseitigen Verbindung aneinander angepasst sind.
Der Buchsenverbinder weist eine Steckerverbindungsklemme auf, die
in einem Buchsenverbindergehäuse
aufgenommen und befestigt ist. Die Steckerverbindungsklemme ist
so angeordnet, dass ihr distales Ende in eine Kappe des Buchsengehäuses vorspringt.
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Andererseits
weist der Steckerverbinder eine Buchsenverbinderklemme auf, die
in einem Steckerverbindergehäuse
aufgenommen und dort befestigt ist. Die Buchsenklemme ist an ihrem
distalen Ende rohrförmig
ausgebildet, so dass dort die Steckerklemme mit ihrem distalen Ende
eingeführt
werden kann. Die Buchsenklemme weist an ihrem distalen Ende ein
Kontaktfederstück
auf, das diagonal in dem rohrförmigen
Raum abgebogen ist.
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Wenn
bei dem Verbinder mit dem geschilderten Aufbau der Steckerverbinder
und der Buchsenverbinder zusammengepasst werden, wird der Steckerverbinder
in das Ende des Buchsenverbinders eingeführt, und gelangt in Kontakt
mit dem Federstück,
so dass eine leitende Verbindung erzielt wird.
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Wenn
bei der voranstehend geschilderten Verbinderanordnung der Buchsenverbinder
und der Steckerverbinder leitend zusammengepasst werden, gelangen
zuerst die distalen Enden der Steckerklemme und der Buchsenklemme
in Kontakt miteinander, und kann dort einen Bogenentladung auftreten,
so dass die Kontakte beschädigt
oder zerstört
werden. Beim Trennen der Verbinder trennen sich zuletzt die distalen
Enden der Steckerklemme und der Buchsenklemme voneinander, und kann
wiederum eine Bogenentladung an den distalen Enden auftreten, wodurch
die Kontakte beschädigt
oder zerstört
werden.
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Die
Beschädigung
oder Zerstörung,
die bei den Kontakten auftritt, führt dazu, dass die Kontakte der
Steckerklemmen und Buchsenklemmen nicht gut leiten, was zu einer
Beeinträchtigung
der Verlässlichkeit
des Verbinders führt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung
mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich Haltbarkeit und Zuverlässigkeit
trotz Entladungen, insbesondere Bogenentladungen bereitzustellen,
welche ferner einen unkomplizierten Aufbau aufweist und Vorteile
hinsichtlich der Herstellung bietet.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen
können
den Unteransprüchen
entnommen werden.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Kontaktanordnung zur Verfügung gestellt. Die Anordnung
weist ein Paar von Klemmen auf, die Kontaktteile aufweisen, die
zur Leitung in Kontakt miteinander gebracht werden. An dem Paar
Klemmen sind jeweils Entladungsteile vorgesehen, die einstückig mit
den jeweiligen Kontaktteilen ausgebildet sind. Die Entladungsteile
werden miteinander in Kontakt gebracht, bevor die Kontaktteile miteinander
in Kontakt gelangen. Die Entladungsteile werden außer Eingriff
voneinander gebracht, nachdem die Kontaktteile außer Eingriff voneinander
gebracht wurden.
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Vorzugsweise
ist das jeweilige Entladungsteil als Federstück ausgebildet, das vom jeweiligen Seitenteil
des Paars der Klemmen in Zusammenpassrichtung nach vorn verläuft.
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Gemäß einer
zweiten Zielrichtung der Erfindung weist eine Kontaktanordnung eine
erste Klemme auf, die mit einem ersten Kontakt versehen ist. Die
erste Klemme weist ein erstes Entladungsteil mit einem zweiten Kontakt
auf, der von der ersten Klemme ausgeht. Der zweite Kontakt ist gegenüber dem ersten
Kontakt um eine erste Entfernung S1 verschoben angeordnet. Die Anordnung
weist eine zweite Klemme auf, die mit der ersten Klemme leitend
verbunden werden soll. Die zweite Klemme weist einen dritten Kontakt
auf, der in Kontakt mit dem ersten Kontakt gebracht werden soll.
Die zweite Klemme weist ein zweites Entladungsteil mit einem vierten Kontakt
auf, der von der zweiten Klemme ausgeht. Der vierte Kontakt soll
in Kontakt mit dem zweiten Kontakt gebracht werden. Der vierte Kontakt
ist von dem dritten Kontakt um einen zweiten Abstand S2 beabstandet
angeordnet. Die Beziehung zwischen dem ersten Abstand S1 und dem
zweiten Abstand S2 ist so, dass S1 + S2 > 0 ist.
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Vorzugsweise
weist die erste Klemme einen Vorsprung mit dem ersten Kontakt an
ihrem distalen Ende auf.
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Gemäß einer
dritten Zielrichtung der Erfindung ist eine Verbinderanordnung an
eine Kontaktanordnung gemäß der zweiten
Zielrichtung angepasst ausgebildet. Ein erster Verbinder weist ein
erstes Gehäuse
auf, welches die erste Klemme aufnimmt. Ein zweiter Verbinder weist
ein zweites Gehäuse
auf, das an das erste Gehäuse
angepasst ist. Das zweite Gehäuse
nimmt die zweite Klemme auf.
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Bei
diesen Zielrichtungen werden die Entladungsteile, die an der jeweiligen
Klemme des Klemmenpaars vorgesehen sind, miteinander in Kontakt gebracht,
bevor die Kontaktteile der beiden Klemmen in Kontakt miteinander
gelangen. Beim Trennen der Klemmen werden die Entladungsteile außer Eingriff voneinander
gebracht, nachdem die Kontaktteile außer Eingriff gelangt sind.
Wenn eine Bogenentladung zwischen den Entladungsteilen auftritt,
wird hierdurch verhindert, dass sich negative Auswirkungen auf die
Kontaktteile ergeben. Daher werden die Kontaktteile der Klemmen
infolge einer Bogenentladung weder beschädigt noch zerstört, und
ergibt sich eine verbesserte Verlässlichkeit der Klemmen und
der Verbinder.
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Die
Entladungsteile sind als Federstücke ausgebildet,
die von einem Paar von Seitenteilen der Klemmen ausgehen, und die
Entladungsteile sind um eine Entfernung voneinander getrennt angeordnet, so
dass verhindert wird, dass die Auswirkungen einer Bogenentladung
auf die Kontaktteile übergreifen.
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Die
Entladungsteile sorgen für
einen sicheren Kontakt, bevor ein Kontakt bei dem Kontaktteilen auftritt,
und die Entladungsteile sorgen auch für einen sicheren Kontakt, wenn die
Kontaktteile wieder voneinander getrennt werden. Daher werden die
Entladungsteile sicher außer
Eingriff voneinander gebracht, nachdem der Eingriff zwischen den
Kontaktteilen gelöst
wurde, und wird so verhindert, dass sich negative Auswirkungen für die Kontaktteile
ergeben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispielen
näher erläutert, aus
welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:
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1 eine
Schnittansicht einer Verbinderanordnung gemäß einer Ausführungsform,
bei welcher Verbinderklemmen gemäß der Erfindung
eingesetzt werden;
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2 eine
Perspektivansicht einer Steckerverbindungsklemme gemäß einer
Ausführungsform;
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3 eine
Perspektivansicht einer Buchsenverbindungsklemme gemäß einer
Ausführungsform;
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4 eine
Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform; und
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5 eine
Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform.
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Nunmehr
wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist eine Verbinderanordnung 10 einen
Buchsenverbinder 11 und einen Steckerverbinder 12 auf.
Der Buchsenverbinder 11 weist eine Steckerverbindungsklemme 15 auf,
die in einem Buchsengehäuse 14 aufgenommen
und angeordnet ist, das mit einem eingepassten Kappenteil 13 am
Vorderende des Gehäuses 14 versehen
ist. Der Steckerverbinder 12 weist eine Buchsenverbindungsklemme 17 auf,
die in einem Steckergehäuse 16 aufgenommen
und angeordnet ist, das in eine Kappe 13 des Buchsengehäuses 14 am
Vorderende des Gehäuses 16 eingepasst
werden soll.
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Die
Steckerklemme 15 weist, wie in den 1 und 2 gezeigt
ist, einen Steckerklemmenkörper 18 auf,
der durch das Buchsengehäuse 14 gehaltert
wird, einen Kontaktvorsprung 19, der am Vorderende des
Klemmenkörpers 18 vorgesehen
ist, eine Scheinfahne 20 als Scheinkontakt, die sich von einem
Seitenteil am Vorderende des Klemmenkörpers 18 nach vorn
erstreckt, im Wesentlichen parallel zum Vorsprung 19 und
in einer vorbestimmten Entfernung von diesem. Bei der Ausführungsform
weisen die Fahne 20 und der Vorsprung 19 eine
im Wesentlichen gleiche Länge
auf. Die Fahne 20 weist, wie in 2 gezeigt
ist, ein Basisteil 20a auf, ein erstes Teil 20b,
das diagonal von dem Basisteil 20a so ausgeht, dass es
von dem Vorsprung 19 getrennt ist, und ein zweites Teil 20c,
das von dem ersten Teil 20b im Wesentlichen parallel zum
Vorsprung 19 ausgeht. Zwischen dem Basisteil 20a und
dem ersten Teil 20b ist ein drittes Teil 20d gebogen
vorgesehen. Zwischen dem ersten Teil 20b und dem zweiten
Teil 20c ist ein viertes Teil 20e gebogen angeordnet.
Das zweite Teil 20c und der Vorsprung 19 weisen
Enden 20f bzw. 19a auf, die im Wesentlichen aneinander
angepasst sind, in Zusammenpassrichtung F1.
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Der
Steckerklemmenkörper 19 weist
Leitungshaltestücke 21 zum
Haltern einer Leitung (in den Figuren nicht dargestellt) an seinem
hinteren Ende auf.
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Das
Buchsengehäuse 14 zur
Aufnahme der Steckerklemme 15 mit dem dargestellten Aufbau weist
einen Klemmenaufnahmeraum 14A im Inneren auf, wobei der
Raum 14A einen Steckerklemmenkörper 18 der Steckerklemme 15 aufnimmt.
Der Vorsprung 19 der Steckerklemme 15 geht durch
eine Zwischenwand 14B so hindurch, dass er in das Kappenteil 13 vorspringt,
wobei die Wand 14B den Raum 14A und einen Raum
in dem Kappenteil 13 trennt.
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Die
Scheinfahne 20 der Steckerklemme 15 springt in
das Kappenteil 13 durch ein Einführungsloch 14c vor,
das in der Zwischenwand 14B vorgesehen ist. Das Kappenteil 13 weist
eine Fahnenhaltewand 13A zum Haltern der Fahne 20 entlang
einer Außenseite
der Fahne 20 auf. Die Wand 13A und eine Außenwand
des Kappenteils 13 weisen zwischen sich einen Einführungsraum 13B,
der zum Einführen
eines Vorderendes des Steckergehäuses 16 des
Steckerverbinders 12 dient.
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Das
Steckergehäuse 16 weist
an seinem Vorderende eine Vorderwand 16A auf, die dazu dient,
die Buchsenklemme 17 zu haltern, die vom hinteren Ende
aus eingeführt
wird. Die Vorderwand 16A ist mit einem sich durch sie erstreckenden
Vorsprungsführungsloch 16B versehen,
und zwar in ihrem zentralen Abschnitt in Querrichtung. Die Vorderwand 16A weist
an ihrem Umfang ein Fahneneinführungsloch 16c auf,
um die Wand 13A, die an dem Buchsengehäuse 14 vorgesehen
ist, und eine Fahne 20 einzuführen, die durch die Wand 13A gehaltert wird.
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Die
Buchsenklemme 17, die in dem Steckergehäuse 16 aufgenommen
werden soll, weist wie in den 1 und 3 gezeigt
einen Buchsenklemmenkörper 22 in
Form eines Rohrs mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt auf,
der in dem Steckergehäuse 16 aufgenommen
und gehaltert ist, eine Scheinfeder 23 als Scheinkontakt,
der von einem Seitenteil am Vorderende des Buchsenklemmenkörpers 22 diagonal
nach vorn und außen
vorspringt, und Paare von Klemmenhaltestücken 24, die im hinteren
Teil des Buchsenklemmenkörpers 22 vorgesehen
sind.
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Der
Buchsenklemmenkörper 22 weist
eine Kontaktfeder 25 als Kontaktteil auf, das nach innen an
einem proximalen Ende 25a zurückgebogen ist, am Umfang eines
Vorderendöffnungsteils.
Beim Zusammenpassen der Buchsen- und Steckerverbinder 11 bzw. 12 wird
die Feder 25 in Kontakt mit der Feder 19 gebracht.
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Die
Feder 23, die so ausgebildet ist, dass sie von dem Buchsenklemmenkörper 22 aus
nach vorn vorspringt, wird in dem Einführungsloch 16c angeordnet,
das bei dem Steckergehäuse 16 vorgesehen ist,
so dass sie in Kontakt mit der Fahne 20 gelangt, die durch
das Loch 16c hindurchgeht. Beim Zusammenpassen der beiden
Verbinder 11, 12 gelangen die Feder 23 und
die Fahne 20 miteinander in Kontakt, bevor der Kontakt
zwischen dem Vorsprung 19 und der Feder 25 erzielt
wird. Die Feder 23 weist ein Basisteil 23a auf
dem Klemmenkörper 22 auf,
ein erstes Teil 23b, das von dem Basisteil 23a aus
diagonal nach außen
verläuft,
sowie ein zweites Teil 23b, das von dem ersten Teil 23a im
Wesentlichen parallel zum Klemmenkörper 22 ausgeht. Das
Basisteil 23a und das erste Teil 23b weisen ein
drittes Teil 23d auf, das dazwischen gebogen angeordnet
ist. Das erste Teil 23b und das zweite Teil 23c weisen
ein viertes Teil 23e auf, das dazwischen gebogen ausgebildet ist.
Das zweite Teil 23c weist ein distales Ende 23f auf,
das vor einem proximalen Ende 25a angeordnet ist.
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Das
distale Ende 19a des Vorsprungs 19 wird zuerst
in Kontakt mit dem proximalen Ende 25a der Kontaktfeder 25 oder
dem Vorderende 22a des Buchsenklemmenkörpers 22 gebracht,
abhängig vom
Biegezustand der Feder 25. Das distale Ende 20f der
Fahne 20 wird zuerst in Kontakt mit dem distalen Ende 23f der
Feder 23 gebracht.
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In
der Anpassungsrichtung F1 in 1 ist das
distale Ende 20f der Fahne 20 gegenüber dem distalen
Ende 19a mit einem Abstand S1 von im Wesentlichen gleich
null verschoben. Wenn das distale Ende 20f in bezug auf
das distale Ende 19a an der entgegengesetzten Seite des
Steckerklemmenkörpers 18 angeordnet
ist, ist der Abstand S1 positiv. Wenn das Ende 20f in bezug
auf das Ende 19a an der gleichen Seite des Steckerklemmenkörpers 18 angeordnet
ist, ist der Abstand S1 negativ.
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Andererseits
ist in der Anpassungsrichtung F1 das distale Ende 23f der
Feder 23 gegenüber
dem proximalen Ende 25a mit einen Abstand S2 verschoben.
Wenn das Ende 23f in bezug auf das proximale Ende 25a an
der entgegengesetzten Seite des Buchsenklemmenkörpers 22 angeordnet
ist, ist der Abstand S2 positiv. Wenn das distale Ende 23f in
bezug auf das proximale Ende 25a an der selben Seite des Buchsenklemmenkörpers 22 angeordnet
ist, ist der Abstand S2 negativ.
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Bei
der Ausführungsform
ist es erforderlich, dass die Beziehung von S1 und S2 so gewählt ist, dass
S1 + S2 > 0 ist. Wäre die Beziehung
zwischen ihnen so, dass S1 + S2 ≤ 0
gilt, so gelangt das distale Ende 19a mit dem proximalen
Ende 25a zum gleichen Zeitpunkt oder sogar früher in Kontakt.
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Bei
dem Verbinder 10 mit der geschilderten Ausbildung geht
beim Zusammenpassen des Buchsenverbinders 11 des Steckerverbinders 12 der
Vorsprung 19, der in das Kappenteil 13 des Buchsengehäuses 14 vorspringt,
durch das Führungsloch 16B der
Vorderwand 16A in dem Steckergehäuse 16 hindurch. Zu
diesem Zeitpunkt kontaktiert die Feder 23, da sie sich über das
Vorderende 22f des Buchsenklemmenkörpers 22 hinaus nach
vorn erstreckt, die Fahne 20, bevor der Vorsprung 19 und
die Feder 15 in Kontakt miteinander gelangen. Zwischen
der Feder 23 und der Fahne 20 tritt eine Bogenentladung auf,
und wenn der Vorsprung 19 und die Feder als eigentliche
Kontaktteile in Kontakt miteinander gelangen, wird keine Bogenentladung
hervorgerufen, so dass der Vorsprung 19 und die Feder 25 gegen
eine Beschädigung
oder Zerstörung
geschützt
sind. Selbst wenn bei der Feder 23 und der Fahne 20 eine Beschädigung oder
Zerstörung
infolge einer Bogenentladung auftritt, handelt es sich bei diesen
nicht um die eigentlichen Kontaktteile, und führt das Auftreten einer Beschädigung nicht
zu Schwierigkeiten.
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Bei
der Ausführungsform
ist die jeweilige Steckerklemme 15 und Buchsenklemme 17 einstückig mit
der Feder 23 bzw. der Fahne 20 als Scheinkontakt
ausgebildet, und ist bei dem Verbinder nur durch Anbringung der
Verbindungsklemmen an den Gehäusen
eine Kontaktschutzanordnung vorgesehen. Daher wird die Verbinderanordnung
in bezug auf die Lebensdauer und Verlässlichkeit verbessert.
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Zwar
wurde die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bestimmte
Ausführungsformen beschrieben,
jedoch ist die Erfindung nicht auf voranstehend geschilderten Ausführungsformen
beschränkt.
Angesichts der voranstehend erläuterten technischen
Lehre werden Fachleuten auf diesem Gebiet Abänderungen und Variationen der
geschilderten Ausführungsformen
deutlich werden. Zwar weist beispielsweise die voranstehend geschilderte Ausführungsform
die Feder 23 auf, die über
dem Buchsenklemmenkörper 22 hinaus
nach vorn verläuft,
jedoch ist auch eine andere Ausführungsform möglich, bei
welcher die Feder 23 an einem Seitenteil des Klemmenkörpers 22 so
vorgesehen ist, dass sie nicht über
das Vorderende 22a des Körpers 22 hinaus vorspringt,
und die Fahne 20 der anderen Steckerklemme 15 über dem
Vorsprung 19 heraus nach vorn verläuft, wie dies in 4 gezeigt
ist, wobei die selbe Funktionsweise und die selben Vorteile erzielt werden.
In diesem Fall ist der Abstand S1 positiv, und der Abstand S2 ist
im Wesentlichen gleich null, so dass die Summe der Abstände S1 und
S2 positiv ist. Wie in 5 gezeigt ist, kann das Ende 23f der
Feder 23 gegenüber
dem proximalen Ende 25a auf der entgegengesetzten Seite
des Buchsenklemmenkörpers 22 verschoben
sein, und kann das distale Ende 20f der Fahne 20 gegenüber dem
distalen Ende 19a des Vorsprungs 19 auf der gleichen
Seite wie der Steckerklemmenkörper 18 verschoben
sein. Der Abstand S1 ist negativ, und der Abstand S2 positiv, so dass
in diesem Fall erforderlich ist, dass der Absolutwert von S2 größer ist
als jener von S1.
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Eine
weitere mögliche
Ausführungsform
besteht darin, dass eine unter den Buchsen- und Steckerklemmen 15 bzw. 17 mit einer
Scheinfeder versehen ist, die sich so nach vorn erstreckt, dass
sie in Kontakt mit einem Seitenteil der anderen Klemme gelangt.
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Wesen
und Umfang der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Gesamtheit
der vorliegenden Anmeldeunterlagen und sollen von den beigefügten Patentansprüchen umfasst
sein.