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Dokumentenidentifikation DE69612468T2 13.09.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0779683
Titel Abgedichteter elektrischer Steckverbinder
Anmelder Carrier Corp., Syracuse, N.Y., US
Erfinder Duell, Richard J., Syracuse, New York 13209-2038, US;
Voorhis, Roger J., Pennellville, New York 13132, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69612468
Vertragsstaaten BE, DE, DK, ES, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.11.1996
EP-Aktenzeichen 966300691
EP-Offenlegungsdatum 18.06.1997
EP date of grant 11.04.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.09.2001
IPC-Hauptklasse H01R 13/74
IPC-Nebenklasse H01R 13/52   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Steckeraufbau. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Stecker zum Verbinden von elektrischen Leitungen mit den Steckerkontaktstiften eines Hermetikkompressors, der in einem Kühlsystem oder in einer Klimaanlage zum Einsatz kommt.

Ein großer Prozentsatz von hermetischen Kühl- und Klimaanlagenkompressoren, die heutzutage im Gebrauch sind oder hergestellt werden, besitzen einen Steckeraufbau, um elektrische Energie durch die Ummantelung des Kompressors hindurch zu führen. Die Abb. 1 zeigt einen typischen Steckeraufbau 40, welcher ein Gehäusebauteil 41 mit einem Vorsprung 43 aufweist. Mindestens zwei, und üblicherweise drei, axial ausgerichtete Steckerkontaktstifte 42 verlaufen durch das Gehäusebauteil 41, wobei jeder Stift 42 ein inneres Ende 421 und ein äußeres Ende 420 besitzt.

Die Abb. 2 zeigt einen Steckeraufbau 40, welcher in dem oberen Teil der Ummantelung 51 des Kompressors 50 eingebaut ist. Das Gehäusebauteil 41 erstreckt sich durch die Ummantelung 51 und ist mit dem Vorsprung 43 an die Ummantelung 51 geschweißt oder auf eine andere Weise daran befestigt, wobei sich dieser Vorsprung 43 ein kurzes Stück über die äußere Oberfläche der Ummantelung 51 hinaus erhebt. Die elektrischen Leitungen 62 von dem (nicht gezeigten) Kompressormotor sind mit den inneren Enden 421 mit Hilfe des Steckverbinders 61 verbunden. Die elektrische Energie wird dem Kompressor zugeführt über einen Stecker und (nicht gezeigte) Leitungen, die mit den äußeren Enden 420 der Stifte verbunden sind. Die Stromzuführungskabel können individuell mit den Steckerkontaktstiften verbunden sein, oder die Leitungen können in einem gemeinsamen Steckverbinder enden, welcher eine Verbindung zu den Stiften herstellt. Die Abb. 3 und 4 stellen einen solchen Stecker 80 dar, in welchem jede elektrische Leitung 83 in ihrer eigenen, axial ausgerichteten Steckverbinderkammer 82 in dem Steckergehäuse 81 endet. Wie in der Abb. 4 zu sehen ist, bedeckt der Stecker 80 die Steckerkontaktstifte 42 nicht vollständig, in dem Moment wo er eingebaut ist.

Beziehen wir uns erneut auf Abb. 2, so sehen wir, dass einige, jedoch nicht alle, Kompressoren einen Wärmesensor 71 besitzen, welcher an dem oberen Ende der Ummantelung 51 in der Nähe des Steckeraufbaus 41 montiert ist. Der Sensor 71 überwacht die Temperatur der Ummantelung 51 zum Zwecke des Überlastungsschutzes. Eine anormal hohe Ummantelungstemperatur würde anzeigen, dass ein Überlastungszustand in dem Kompressor vorliegt. Wenn die Ummantelungstemperatur einen solchen vorherbestimmten Wert erreicht, dann löst ein von dem Sensor 71 ausgehendes Signal ein Abschalten des Systems aus, um so den Kompressor zu schützen. Ein Stehbolzen 52 ist an der Ummantelung 51 befestigt und er erstreckt sich ausgehend von derselben; auch passt ein Deckel 54 über den Steckeraufbau 41 und den Sensor 71, wobei einer Mutter 53 den Deckel an Ort und Stelle festhält. Der Deckel 54 steht mit einem Teil des Wärmesensors 71 im Eingriff, um denselben an Ort und Stelle zu halten, und er verhindert ebenso das Einbringen von Fremdkörpern, wie z. B. Werkzeuge, zwischen den Stecker 80 und den Steckeraufbau 43. Fremdkörper können einen elektrischen Kurzschluss zwischen oder unter den Steckerkontaktstiften 42 verursachen. Der Deckel 54 hindert ebenso die Feuchtigkeit daran zu den Steckerkontaktstiften 42 zu gelangen.

Wenn die äußeren Stromzuleitungen nicht in einem gemeinsamen Steckverbinder enden, ist es leicht möglich die Leitungen falsch zu verbinden. Sogar wenn ein Steckverbinder wie etwa der Stecker 80 (Abb. 3 und 4) vorliegt, ist es aufgrund der Konfiguration und der Orientierung der Steckerkontaktstifte, die einen gegenüber den anderen, möglich den Stecker falsch anzubringen, und somit eine gegebene Leitung mit einem falschen Stift zu verbinden. Wenn die Leitungen falsch angebracht werden, kann es zu einem unsachgemäßen Betrieb oder zu einer Beschädigung des Kompressors kommen.

Um die Anordnung zu vereinfachen sowie die Anzahl der Teile zu vermindern, und somit die Kosten zu reduzieren, wäre es wünschenswert den Deckel 54 (Abb. 1) zu eliminieren.

In dem Patent US-A-5.199.898 wird ein Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Steckeraufbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben.

Was benötigt wird, ist eine verbesserte Vorrichtung, welche die Möglichkeit einer falschen Verbindung der von außen kommenden elektrischen Stromzuleitungen mit dem Steckeraufbau eines Hermetikkompressors vermindert, welche die Steckerkontaktstifte vor dem Einfluss von auftretender Feuchtigkeit und vor Kurzschluss schützt und welche die Notwendigkeit eines getrennten Verbindungsdeckels überflüssig macht. Wenn ein Wärmesensor vorhanden ist, sollte die Vorrichtung ebenso in der Lage sein diesen an seinem Platz zu halten. Die Vorrichtung sollte für den Gebrauch in einem Kompressor angepasst werden können, ohne eine Veränderung an dem Kompressor selber vornehmen zu müssen.

Um dies zu erreichen, ist der Steckverbinder der Erfindung gekennzeichnet durch die Eigenschaften, die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 beansprucht worden sind.

Die vorliegende Erfindung besteht in einem elektrischen Steckverbinder, der die Mängel der zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtungen überwindet, welche verwendet werden zum Verbinden von elektrischen Außenleitungen mit einem Hermetikkompressor, zum Befestigen des Wärmesensors an dem Mantel des Kompressorgehäuses und zum Schützen der elektrischen Verbindungen gegen Beschädigung.

Die vorliegende Vorrichtung besitzt eine flexible Verkleidung, welche die Hohlräume seines elektrischen Steckverbinders umgibt. Wenn der Stecker angeschlossen ist und sich an der richtigen Stelle auf einem Steckeraufbau befindet, dann passt die Verkleidung fest anliegend über den Vorsprung des abschließenden Körpers, so dass auftretende Feuchtigkeit nicht mit den Steckerkontaktstiften in Kontakt kommen kann, und ebenso derart dass ein Fremdkörper nicht leicht zwischen dem Steckeraufbau und dem Stecker eingeschlossen werden kann. Eine Lasche erstreckt sich seitlich ausgehend von der Seitenwand des Steckers und sie besitzt eine vertikale Öffnung oder eine andere darin ausgebildete Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung. Die Lasche und die kuppelnde Vorrichtung sind derart dimensioniert und konfiguriert, dass die Laschenöffnung mit dem Stehbolzen im Eingriff stehen kann, welcher sich ausgehend von der Kompressorummantelung erstreckt, zum gleichen Moment wo die Hohlräume des elektrischen Steckverbinders in dem Stecker mit den Steckerkontaktstiften im Eingriff stehen. Es ist möglich den Stecker der vorliegenden Erfindung falsch einzusetzen, jedoch würde das falsche Einsetzen sofort offenbar sein. Eine Mutter kann auf den Stehbolzen geschraubt werden, um zu vermeiden, dass der Stecker aufgrund von Vibrationen oder dergleichen Ursachen von dem Steckeraufbau getrennt werden kann.

Die beigefügten Zeichnungen bilden einen Teil der Spezifikation. Überall in den Zeichnungen weisen gleiche Referenznummern auf gleiche Bauteile hin.

Abb. 1 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Steckeraufbaus.

Abb. 2 ist eine Ansicht teilweise im Schnitt eines Hermetikkompressors.

Abb. 3 ist eine Ansicht von unten eines elektrischen Steckverbinders gemäß dem Stand der Technik.

Abb. 4 ist eine Seitenansicht desselben, im eingebauten Zustand auf einem Steckeraufbau.

Abb. 5 ist eine Ansicht von unten eines Steckverbinders der vorliegenden Erfindung.

Abb. 6 ist eine Seitenansicht desselben, teilweise aufgebrochen.

Abb. 7 ist eine Ansicht von oben, teilweise aufgebrochen, einer anderen Ausführungsform des Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung, im eingebauten Zustand auf einem Steckeraufbau.

Abb. 8 ist eine Seitenansicht desselben, teilweise aufgebrochen.

Die Abb. 5 und 6 zeigen die wesentlichen Eigenschaften des Steckers der vorliegenden Erfindung. Der Steckverbinder 10 umfasst einen Körper 11, mit einer unteren Fläche 12, einer Seitenwand 13 und einer Anschlussfläche 14. Eine Einfassung 15 ist integral mit der Anschlussfläche 14 verbunden und eine Lasche 16 ist integral mit dem Körper 11 vereint, wie dies gezeigt wird. Eine mit dem Stehbolzen im Eingriff stehende Öffnung 17 ist in der Lasche 16 ausgebildet, um so den Stehbolzen 52 darin aufzunehmen. Die Anschlussfläche 14 erstreckt sich ausgehend von der unteren Fläche 12 und enthält Steckverbinderkammern 82, welche in einer nicht gezeigten herkömmlichen Art und Weise elektrisch leitend mit elektrischen Leitungen 83 verbunden sind.

Die Einfassung 15 verläuft ausgehend von der Anschlussfläche 14 axial und umrundet die Steckverbinderkammern 82. Die Einfassung 15 ist flexibel und derart dimensioniert und konfiguriert, dass wenn der Stecker 10 mit dem Steckeraufbau 40 (Abb. 1 und 2) verbunden ist, die Einfassung 15 ebenfalls fest anliegend über den Vorsprung 43 passt. So angeordnet schützt die Einfassung 15 die Steckerkontaktstifte 42 vor der Auswirkung von auftretender Feuchtigkeit und dem Einschließen von Fremdkörpern.

Die Lasche 16 erstreckt sich seitlich von der Seitenwand 13 und bildet einen Teil derselben. Der Zwischenraum und die relative Position der drei Steckerkontaktstifte 42 zueinander sind derart, dass der Stecker 10 mit dem Steckeraufbau 40 verbunden sein kann, wobei eine jede der Steckverbinderkammern 82 mit irgendeinem der drei Steckerkontaktstifte im Eingriff stehen kann. Es gibt jedoch nur eine korrekte Art den Stecker mit dem Steckeraufbau zu verbinden. Die Orientierung und die Auslegung der Lasche 16, genauso wie auch diejenige des Kupplungsschlitzes 17, sind derart, dass wenn der Stecker 10 korrekt mit dem Steckeraufbau 40 (Abb. 1 und 2) verbunden ist, der Stehbolzen 52 sich durch den Kupplungsschlitz 17 hindurch erstreckt. Es ist möglich den Stecker 10 mit dem Steckeraufbau 40 in einer falschen Orientierung zu verbinden. In diesem Fall würde sich der Stehbolzen 52 jedoch nicht durch den Kupplungsschlitz 17 hindurch erstrecken und die falsche Verbindung des Steckers mit dem Steckeraufbau kann leicht von dem Installateur erkannt werden.

Die Abb. 5 und 6 stellen eine Ausführungsform des Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung dar, Steckverbinder der geeignet ist für den Gebrauch mit einem Kompressor, der keinen thermischen Überlastungssensor besitzt. Die Abb. 7 und 8 veranschaulichen eine andere Ausführungsart, die geeignet ist für den Gebrauch mit einem Kompressor, der einen solchen Sensor enthält. Der Steckverbinder 20 besitzt alle Eigenschaften des in den Abb. 5 und 6 gezeigten Steckverbinders 10. Die Lasche 26 des Stecker 20 ist jedoch vergrößert, so dass der thermische Überlastungssensor 71 in der Vertiefung der Lasche 26 aufgenommen werden kann, wobei der Sensor 71 durch diese Lasche an Ort und Stelle gehalten wird. Der Sensor 71 ist elektrisch leitend mit einem der drei elektrischen Leitungen 83 und einem der Steckerkontaktstifte des Kompressors auf eine herkömmliche, nicht gezeigte Art und Weise verbunden. Wenn der Stecker 20 korrekt an dem Steckeraufbau 40 angeschlossen ist, wird der Sensor 71 in einem guten thermischen Kontakt mit der Kompressorummantelung 51 gehalten.


Anspruch[de]

1. Steckverbinder (10; 20) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Steckeraufbau (40), wobei dieser Steckeraufbau (40) mindestens zwei Steckerkontaktstifte (42) und einen dazugehörigen Stehbolzen (52) besitzt, der sich in einer im Allgemeinen parallelen Richtung zu den besagten Steckerkontaktstiften (42) erstreckt und wobei dieser Steckverbinder (10; 20) folgende Bestandteile aufweist:

einen Körper (11) mit einer Seitenwand (13),

elektrische Steckverbinderkammern (82), eine für jeweils einen der besagten Steckerkontaktstifte (42), welche derart geformt sind und voneinander entfernt angeordnet sind, dass sie die Steckerkontaktstifte (42) darin aufnehmen, und

eine Einfassung (15), die derart dimensioniert und geformt ist, dass sie eng anliegend über den Steckeraufbau (40) passt, wenn der Stecker (10; 20) sich in seiner eingebauten Position befindet,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbinderkammern (82) auf einer Anschlussfläche (14) des Steckverbinders (10; 20) ausgebildet sind, wobei die Einfassung (15) sich ausgehend von dieser Anschlussfläche (14) erstreckt, und

dass der Steckverbinder (10; 20) ferner eine Lasche (16; 26) umfasst, welche sich ausgehend von der Seitenwand (13) erstreckt, wobei diese Lasche (16; 26) eine Vorrichtung (17) aufweist um mit dem Stehbolzen (52) im Eingriff stehen zu können, wobei diese Eingriffsvorrichtung (17) in Bezug auf die Steckverbinderkammern (82) derart angeordnet ist, dass das Eingreifen der Eingriffsvorrichtung (17) mit dem Stehbolzen (52) die Sicherheit einer korrekten Verbindung der Anschlussbuchse (10; 20) mit dem Steckeraufbau (40) liefert.

2. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (26) eine Vertiefung zum Aufnehmen eines thermischen Überlastungssensors (71) derart darin enthält, dass die Lasche (26) diesen Sensor (71) überdeckt und ihn in seiner eingebauten Position festhält.

3. Steckverbinder gemäß Anspruch 1 zum Verbinden mit dem Steckeraufbau (40) eines Kompressors (50), welcher eine Vielzahl von axial ausgerichteten Kammern (82) enthält, welche die entsprechenden Steckerkontaktstifte (42) in ihrem Innern aufnehmen, Steckerkontaktstifte (42) die sich ausgehend von dem Steckeraufbau (40) axial erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Einfassung (15) flexibel ist und sich von der Anschlussfläche (14) ausgehend axial erstreckt, so dass, wenn der Stecker (10; 20) über die Steckerkontaktstifte (42) angeordnet wird, diese flexible Einfassung (15) in enger Anlage über den Steckeraufbau (40) passt, um so eine dichte Verbindung zwischen denselben zu liefern.

4. Steckverbinder wie in Anspruch 3 dargelegt, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lasche (16; 26) ausgehend von einer Seite des Körpers des Steckverbinderkörpers (11) nach der Seite hin erstreckt, wobei die Eingriffsvorrichtung (17) mit dem axial verlaufenden Stehbolzen (52) des Kompressors (50) im Eingriff steht und wobei die Eingriffsvorrichtung (17) in Bezug auf die Vielzahl der Steckverbinderkammern (82) derart angeordnet ist, dass das Ineinandergreifen der Eingriffsvorrichtung (17) mit dem Stehbolzen (52) eine Sicherheit eines korrekten relativen Ineinandergreifens der Steckverbinderkammern (82) mit deren entsprechenden Steckerkontaktstiften (42) liefert.

5. Steckverbinder wie in Anspruch 4 dargelegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (50) einen axial verlaufenden Sensor (71) enthält und die Lasche (26) so dimensioniert und geformt ist, dass sie in enger Anlage über den Sensor (71) passt, um diesen zu überdecken und an Ort und Stelle zu halten.







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