CN110235313B - 插接连接器壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种用于具有套管式壳体(1)和能够旋转地保持在其上的螺旋附接部(2)的插接连接器壳体的构造，尤其在振动和定期的和/或暂时出现的碰撞的作用下，该构造确保针对拉伸力和杠杆力(F)增加的稳定性。该目的通过一种插接连接器壳体实现，其具有套管式壳体(1)和螺旋附接部(2)，其中套管式壳体(1)具有横截面为圆形的外表面，该外表面具有形成在其中的环绕的第一凹槽(11)，其中螺旋附接部(2)具有横截面为圆形的内表面，该内表面具有形成在其中的环绕的第二凹槽(22)，其中插接连接器壳体还具有卡环(5)，该卡环将其内周缘布置在第一凹槽(11)中并且将其外周缘布置在第二凹槽(22)中，从而能够将螺旋附接部(2)旋转地保持在套管式壳体(1)上。

Description

插接连接器壳体
技术领域
本发明涉及一种插接连接器壳体。
这种插接连接器壳体适用于使插接连接器在插接状态下旋拧在配合连接器上，以防止插接连接(Steckverbindung)的意外分开。
背景技术
在现有技术中，例如从文献DE 20 2013 100 979 U1已知这种配合(Verschraubungen)。对此，公开了一种具有套管式壳体
Figure GDA0002757538710000011
的圆形插接连接器。该圆形插接连接器具有锁止件，锁止件设计成螺旋附接部 (Schraubaufsatz)并且在插接侧布置在套管式壳体上。在锁止件的内侧设有内螺纹，圆形插接连接器可通过内螺纹旋拧到配合插接连接器上以便机械锁止该插接连接器。
螺旋附接部在套管式壳体上的可旋转保持在该结构中通常经由多个单独的由塑料制成的卡锁凸起来实现，卡锁凸起一体形成在螺旋附接部的内表面上。插接连接器壳体的组装，即，将螺旋附接部推动(Aufschieben)到套管式壳体上在此需要套管式壳体和/或螺旋附接部具有相应的变形能力。
在该现有技术中不利的是，对于多种应用来说，螺旋附接部在套管式壳体上的可旋转保持不够稳定。实践中例如已发现，尤其由于连接在套管式壳体上的重的线缆而产生问题。由此，由相应的杠杆效应、尤其在振动和定期的和/或偶然出现的碰撞的影响下引起的横向力甚至在最差的情况下会使螺旋附接部与套管式壳体分开并且由此中断电连接。相应的情况例如可在食品工业领域中、在生产线上或者甚至在铁路部门中在配合连接器利用安装壳体
Figure GDA0002757538710000012
附接到壁部上时出现。
德国专利商标局已经在本申请的优先申请中检索出以下现有技术：DE 20 2012101 303 U1、CH 232 218 A、DE 82 55 66 B和DE 20 2013 100 979 U1。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于具有套管式壳体和能够旋转地保持在该套管式壳体上的螺旋附接部的插接连接器壳体的设计，该设计避免了这些问题并且在配合状态下确保抵抗拉伸力和杠杆力的高稳定性。
该目的通过以下特征来实现，提供一种插接连接器壳体，包括套管式壳体和螺旋附接部，其中，所述套管式壳体具有横截面为圆形的外表面，所述外表面具有形成在其中的环绕的第一凹槽，并且其中，所述螺旋附接部具有横截面为圆形的内表面，所述内表面具有形成在其中的环绕的第二凹槽，并且其中，所述插接连接器壳体还包括卡环，所述卡环在组装状态下将其内周缘布置在所述第一凹槽中并且将其外周缘布置在所述第二凹槽中，以能够将所述螺旋附接部旋转地保持在所述套管式壳体上，其中，为了便于组装，所述螺旋附接部在其面对所述套管式壳体的端部上在内侧具有倾斜部，通过所述倾斜部，在将所述螺旋附接部附接到所述套管式壳体上时，使得预组装在所述第一凹槽中的所述卡环首先能弹性压缩并且在最终插接状态下能卡锁到所述第二凹槽中，并且，其中，密封环与所述倾斜部面对地布置在所述套管式壳体中，并且，其中，所述密封环在最终插接状态下接合所述倾斜部。
插接连接器壳体具有套管式壳体和螺旋附接部。套管式壳体具有横截面为圆形的外表面，该外表面具有形成在其中的环绕的第一凹槽。螺旋附接部具有横截面为圆形的内表面，该内表面具有形成在其中的环绕的第二凹槽。插接连接器壳体还具有卡环，卡环将其内周缘布置在第一凹槽中并且将其外周缘布置在第二凹槽中，从而使螺旋附接部能够旋转地保持在套管式壳体上。
本发明的优点是，作用在套管式壳体上的力经由卡环传递到螺旋附接部的周缘(Umfangs)的大部分上。最后，卡环能够以非常大的面积施加相对于预期的持久的轴向力和/或剪切力的反作用力。因此，所述力均匀地分布在插接连接器壳体的几乎整个周缘上。由此，螺旋附接部即使在强烈的负荷下也稳定地保持在套管式壳体上。如模拟和相应试验研究所证明的那样，这也适用于振动和偶然和/或定期出现的碰撞的作用的情况。
本发明的附加优点是，插接连接器壳体相对于现有技术已知的结构必须设计成更小的弹性，因为其组装借助于卡环的变形来完成，因此壳体部件(即套管式壳体和/或螺旋附接部)无需变形。因此，套管式壳体和/或螺旋附接部可由较硬的材料、例如较硬的塑料制成和/或由于其形状而具有比现有技术中的情况更大的刚性。而且，他们可在没有不期望的彼此脱开的情况下更好地承受出现的力。
在有利的实施例中，卡环由弹性材料、尤其由弹性钢、例如由弹性不锈钢制成。但是在另一实施例中，卡环原则上也可由弹性塑料构成。
有利地，卡环具有圆形的基本形状，并且在一部位处设计为打开的，由此在径向方向上可弹性变形，尤其可膨胀和收缩。
此外，有利的是，第一凹槽和第二凹槽以及卡环具有矩形轮廓。尤其有利的是，第一凹槽、第二凹槽和卡环的宽度彼此一致。由此，卡环可至少部分形状配合地(formschlüssig)接合到两个凹槽中。由此通过卡环和凹槽的基本径向取向的侧表面防止了在螺旋附接部和套管式壳体之间的轴向移动。
基本上在插入方向上、即在组装的插接连接器的对称轴线的方向上测量宽度。凹槽的深度和卡环轮廓的高度基本上与宽度成直角地在径向方向上测量。
在优选的实施例中，卡环的轮廓的高度大于其宽度。这是有利的，以便在卡环的期望的径向弹性下有足够大的径向表面抵抗可能的轴向移位，从而使螺旋附接部稳定地保持在套管式壳体上。
尤其是，卡环在组装状态下在径向方向上接合到第一凹槽中的深度与接合到第二凹槽中的深度相同。该位置是特别有利的，因为卡环在每个凹槽中承受相同的力。然而，在非对称分布的情况下，最大的保持力由相应较低的接合深度确定，因此低于在前面的均匀的或至少较均匀的位置中的情况。考虑到制造公差，卡环在组装状态下在相应凹槽中的接合深度可在卡环轮廓的高度的40％和 60％之间、优选在45％和55％之间以及尤其在47.5％和52.5％之间，从而特别有利地利用了前述效果。
有利地，卡环轮廓的高度以及两个凹槽的深度如此选择，使得插接连接器能够施加与预期的线缆的恒定拉伸力、振动力以及暂时或定期出现的碰撞的总和相对的足够的反作用力。由此，即使在这些力的作用下也使得螺旋附接部稳定地保持在套管式壳体上。卡环轮廓的高度以及两个凹槽的深度可在足够大的范围中自由地匹配相应的要求，而由此没有产生不期望的副作用。
有利地，螺旋附接部在其远离套管式壳体的端部上具有螺纹或至少具有所谓的“部分螺纹”，以便旋拧在配合连接器壳体的配合螺纹中或配合连接器壳体的配合螺纹上。特别地，螺纹/部分螺纹是内螺纹并且配合螺纹是相应的外螺纹。但是在其他实施例中，螺旋附接部可以具有外螺纹并且配合连接器壳体具有内螺纹。
配合连接器壳体可为安装壳体，该安装壳体例如安装在壁部上，例如火车车厢的壁部上或生产车间的壁部上、例如靠近生产机器。此时，与其相关联的插接连接器壳体承受相应线缆力的持久杠杆作用并且同时承受振动和定期和/或暂时出现的碰撞，这尤其要求连接具有稳定性。例如在食品工业、生产线或轨道交通中提出这种要求，从而根据本发明的插接连接器壳体可特别有利地应用在这些领域中。
在优选实施例中，卡环在预组装时可以在径向方向上弹性地膨胀并且仅以很小的力推动到套管式壳体上。然后，卡环可通过以下方式卡锁在套管式壳体的第一凹槽中，即：卡环沿径向向内松弛(entspannt)并由此部分地接合到该第一凹槽中。尤其有利的是，第一凹槽如此深，使得卡环即使在预组装状态下仍可在径向上压缩。由此卡环可在实际组装中、即在将螺旋附接部推动到套管式壳体上时沿径向向内弹性地弯曲。为此，螺旋附接部在其面对套管式壳体的一端在内侧并且优选紧接第二凹槽具有倾斜部。由此，在组装过程期间，卡环可通过螺旋附接部的附接更深地、尤其完全地嵌入到第一凹槽中。一旦螺旋附接部最终插接到套管式壳体上并因此相对于套管式壳体位于其最终位置中，卡环可再次沿径向向外松弛，以便由此也卡锁到螺旋附接部的第二凹槽中。由此，卡环在最终组装状态下嵌入到两个凹槽中，从而卡环将其内周缘布置在第一凹槽中并且将其外周缘布置在第二凹槽中，并且使螺旋附接部能够旋转地保持在套管式壳体上。
对于该优选实施例，还特别有利的是，第一凹槽的深度至少与卡环轮廓的高度一样大。由此，卡环在组装过程中尤其通过在径向方向上的弹性压缩而可完全容纳在第一凹槽中，由此，换句话说可完全地嵌入到第一凹槽中，以便不妨碍套管式壳体的嵌入(Einschieben)。但是另一方面，由于制造技术原因，也不期望第一凹槽的深度大于设计所需的深度。
因此，在该优选实施例中，第一凹槽的深度在制造公差内可对应于卡环轮廓的高度，即，例如在卡环轮廓的高度的0.75倍和1.5倍之间，尤其在卡环轮廓的高度的0.825倍和1.25倍之间、优选在卡环轮廓的高度的0.9倍和1.2倍之间并且尤其优选在卡环轮廓的高度的0.95倍和1.1倍之间。
优选实施例具有额外的优点，即，螺旋附接部可实施得相对较小，因为第二凹槽的深度仅需对应于在组装状态中卡环在第二凹槽中的嵌入深度。
在替代实施例中，卡环在替代性的预组装中可以例如借助特殊工具最初在径向方向上弹性地压缩并且被推入到螺旋附接部中，由此可通过以下方式卡锁在螺旋附接部的第二凹槽中，即：卡环沿径向膨胀而减轻张力并且部分地接合到第二凹槽中。对此尤其有利的是，第二凹槽具有如此大的深度，使得卡环即使在预组装的状态下也可沿径向向外膨胀。这使得卡环在替代性的组装中能够使用，即：在这种情况下，在将套管式壳体嵌入螺旋附接部中时，可最初通过套管式壳体沿径向向外弹性地弯曲并且同时更深地、尤其完全地嵌入到第二凹槽中。为此，套管式壳体可至少在其面对螺旋附接部的端部上在外侧设计成锥形。一旦套管式壳体最终被插入螺旋附接部中并且因此相对于螺旋附接部位于其最终位置中，卡环可沿径向向内松弛并且卡锁以完成在套管式壳体的第一凹槽中的组装。由此卡环在该最终组装的状态下嵌入到两个凹槽中，从而卡环将其内周缘布置在第一凹槽中并且将其外周缘布置在第二凹槽中，并且使螺旋附接部能够旋转地保持在套管式壳体上。
对于该替代性实施例有利的是，第二凹槽的深度至少与卡环轮廓的高度一样大。由此卡环在替代性的组装过程中尤其通过在径向方向上的弹性膨胀可完全容纳在第二凹槽中，由此可完全地嵌入到第二凹槽中，而不妨碍套管式壳体的插入。但是另一方面，由于制造技术原因也不期望的是，第一凹槽的深度大于设计所需的深度。
由此，在该替代性实施例中，第二凹槽的深度在制造公差内可对应于卡环轮廓的高度，即，例如在卡环轮廓的高度的0.75倍和1.5倍之间，尤其在卡环轮廓的高度的0.825倍和1.25倍之间、优选在卡环轮廓的高度的0.9倍和1.2倍之间并且尤其优选在卡环轮廓的高度的0.95倍和1.1倍之间。
该替代性设计任选地可具有如下优点，根据更接近的制造技术情况，简化了插接连接器壳体的可组装性。因此，出于上述原因，该变型方案对于以下这种设计是优选的，其中，螺旋附接部始终具有稍微较大的直径，即无需为了实现第二凹槽的足够深度而必须构造得特别大。
附图说明
本发明的优选实施例在附图中示出并且在下面详细阐述。附图中：
图1示出了根据现有技术的插接连接器壳体的纵剖面图；
图2a示出了根据本发明的插接连接器壳体的纵剖面图；
图2b示出了由前面示意图得出的卡锁机构的放大图；
图2c示出了根据本发明的插接连接器壳体以及配合连接器壳体的插接区域的纵剖面图；
图3a示出了螺旋附接部的立体图；
图3b示出了套管式壳体的立体图；
图3c示出了卡环的立体图。
具体实施方式
附图包含部分简化的示意图。部分地，对于相同的、但是可能不完全相同的元件使用相同的附图标记。相同元件的不同视图可按不同尺寸比例示出。
图1示出了根据现有技术的插接连接器壳体的纵剖面图。插接连接器壳体具有套管式壳体1以及在插接侧能够旋转地附接到套管式壳体1的螺旋附接部2，该螺旋附接部具有内螺纹23。在套管式壳体1的相对的线缆连接侧，示出了在图1中水平延伸的线缆4，线缆的重力以竖直的杠杆力F的形式作用到插接连接器壳体上。
套管式壳体1具有此处仅以轮廓示出的周向第一凹槽11，在第一凹槽11中接合螺旋附接部2的三个卡锁凸起24，使得螺旋附接部2能够旋转地保持在套管式壳体1上。但是在该剖面图中仅可看见三个卡锁凸起24中的一个卡锁凸起 24，因为另外两个卡锁凸起与该卡锁凸起错开120°地形成在螺旋附接部2的横截面为圆形的内周缘上并且由此在该剖面图中不可见。卡锁凸起24在其面对套管式壳体1的一侧上具有未详细示出的倾斜部，该倾斜部设置用于在组装时与套管式壳体1的斜面14共同作用。以这种方式，套管式壳体1和/或螺旋附接部 2可以在组装过程中相应变形为将螺旋附接部2推动到套管式壳体1上以及使其卡锁凸起24卡锁在第一凹槽11中所需的程度，从而螺旋附接部2在组装状态下能够旋转地保持在套管式壳体1上。但是，也应理解的是，卡锁凸起24的形状很大程度上是由于其组装性的需要，并且尤其其高度以及因此其配合连接器壳体的面对力承受表面的尺寸被限制。最后，对于这种安装所需的套管式壳体1 和/或螺旋附接部2的弹性对于抵抗可能出现的拉伸力和杠杆力的稳定性来说格外不利且因此严重受限。
该结构的另一缺点是，例如通过重的线缆4加载、尤其在振动和碰撞的额外影响下产生的大的杠杆力F会容易导致该附接不期望地松开以及强制性地断开插接连接(Steckverbindung)。最后，在卡锁凸起24的这种几何结构中在不利的条件下，大部分负载作用在位于相应的几何位置上的单个卡锁凸起24的相对小的作用面上。从图1中容易看出，相应的卡锁凸起24仅在其面对配合连接器壳体的一侧上具有作用面并且在另一侧上为了便于安装而具有所述倾斜部。因此，套管式壳体1由于杠杆力并且尤其在振动和碰撞的作用下的变形根据其方向容易导致相应的卡锁凸起24至少部分地从第一凹槽11中被推出和/或颠出。这减小了用于承受力的有效面积，并且因此甚至更可能使卡锁凸起24从第一凹槽11中脱离。根据现有技术的该结构形式因此尤其在相应的环境条件下表现为组装性能和工作时的稳定性、即运行可靠性之间的折衷。
图2a、图2b和图2c示出了根据本发明的解决方案的不同示意图，该方案与前述现有技术的不同之处一方面在于：螺旋附接部2在其横截面为圆形的内周缘上具有环绕的第二凹槽22。另一方面，在图3c 中作为单件示出的几乎完全环绕的卡环5接合到第一凹槽11中以及第二凹槽22两者中。理想的是，所述卡环在第一凹槽11和第二凹槽22中的接合深度几乎相同，由此卡环5的用于承受力的有效的承受力的面在每一方向上都被优化。考虑到制造公差，卡环5在相应凹槽中的接合深度在卡环轮廓的高度H的40％和60％之间、优选在45％和 55％之间、尤其在47.5％和52.5％之间。此外，为了更好地组装，螺旋附接部2 在套管式壳体1的方向上具有倾斜部21，该倾斜部在组装状态下也与相应的密封环6共同作用。
在组装时，与图1中示出的布置相比，不再需要使套管式壳体1变形。由此，套管式壳体可由较硬的材料制成，这有利于插接连接的稳定性。对此替代地，卡环5可在组装时承担相应的功能，并且在螺旋附接部2被推动到套管式壳体1 上时在倾斜部21的作用下沿径向压缩并且由此暂时更深地、在理想的情况下完全地嵌入到第一凹槽11中。一旦螺旋附接部2被完全推动并且两个凹槽11、22 上下叠置，则为了完成组装，卡环5以其外部区域以及以其外周缘卡入螺旋附接部2的第二凹槽22中，但是以其内部区域以及以其内周缘保留在第一凹槽11 中。由此，与现有技术相比，这通过以下方式实现了在各种情况下在卡环5和相应凹槽11、22之间的近似环绕的以及因此明显增大的用于承受力的作用面：一方面通过其几乎完全环绕的形状以及另一方面通过使其轮廓面的高度大于现有技术中已知的卡锁凸起24的高度的两倍，卡锁凸起的弹性偏转由于上述原因而格外受限。
图2b示出了相关的机构的放大图。对此尤其可清楚看出卡环5的矩形轮廓，即，矩形的卡环轮廓。可看出，虽然卡环轮廓具有与第一凹槽11和第二凹槽22 相同的宽度B，但是在预组装的状态下，第一凹槽11在其高度H的方向上没有被完全填充。由此，卡环5在此处示出的布置中可进一步沿径向压缩。
此外可清楚看出，第一凹槽11的深度至少为卡环轮廓的高度H。由此，卡环5在组装时可完全地嵌入到第一凹槽11中，由此明显方便螺旋附接部2到套管式壳体上的附接。
图2c示出了类似布置，其中，螺旋附接部2以其内螺纹23旋拧到配合螺纹 33上。该配合螺纹33属于水平取向的配合连接器壳体的插接区域3，配合连接器壳体设计成为了清楚而在图中未完全示出的安装壳体，安装壳体例如可附接在竖直表面上、例如壁部上。
图3a示出了具有周向第二凹槽22和内螺纹23的螺旋附接部2的立体图。
图3b示出了套管式壳体1及其周向第一凹槽11的立体图。
图3c示出了卡环5。卡环设计成打开的，即，在区域5’中断开。卡环的轮廓具有矩形形状并且具有高度H和宽度B。卡环的高度H在径向方向上、即在其半径R的方向上测得。在组装状态下也对应于套管式壳体1的对称轴线的对称轴线A垂直于环平面延伸。卡环5的宽度B在轴向方向A上、即在插入方向上测得。
卡环5在该实施例中由弹性钢制成。
附图标记列表
1套管式壳体
11第一凹槽
14斜面
2螺旋附接部
21倾斜部
22第二凹槽
23内螺纹
24卡锁凸起
3配合连接器壳体的插接区域
33配合连接器壳体的配合螺纹
4线缆
5卡环
5’卡环的中断部
6密封环
F杠杆力
H卡环轮廓的高度
B卡环轮廓的宽度
R卡环的半径
A对称轴线。

Claims (10)

1.一种插接连接器壳体，包括套管式壳体(1)和螺旋附接部(2)，其中，所述套管式壳体(1)具有横截面为圆形的外表面，所述外表面具有形成在其中的环绕的第一凹槽(11)，并且其中，所述螺旋附接部(2)具有横截面为圆形的内表面，所述内表面具有形成在其中的环绕的第二凹槽(22)，并且其中，所述插接连接器壳体还包括卡环(5)，所述卡环在组装状态下将其内周缘布置在所述第一凹槽(11)中并且将其外周缘布置在所述第二凹槽(22)中，以能够将所述螺旋附接部(2)旋转地保持在所述套管式壳体(1)上，其中，为了便于组装，所述螺旋附接部(2)在其面对所述套管式壳体(1)的端部上在内侧具有倾斜部(21)，通过所述倾斜部，在将所述螺旋附接部(2)附接到所述套管式壳体(1)上时，使得预组装在所述第一凹槽(11)中的所述卡环(5)首先能弹性压缩并且在最终插接状态下能卡锁到所述第二凹槽(22)中，并且，其中，密封环(6)与所述倾斜部(21)面对地布置在所述套管式壳体(1)中，并且，其中，所述密封环(6)在最终插接状态下接合所述倾斜部(21)。
2.根据权利要求1所述的插接连接器壳体，其中，所述卡环(5)由弹性材料制成，具有圆形的基本形状，并且在其一部位(5’)处打开且由此能够径向变形。
3.根据权利要求2所述的插接连接器壳体，其中，所述卡环(5)在径向方向(R)上不仅能弹性膨胀也能弹性压缩。
4.根据前述权利要求中任一项所述的插接连接器壳体，其中，所述螺旋附接部(2)在其远离所述套管式壳体(1)的端部处具有内螺纹(23)或至少具有部分内螺纹，以旋拧在配合连接器壳体的配合螺纹(33)或部分配合螺纹上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器壳体，其中，所述卡环(5)在制造公差内在径向方向上接合到所述第一凹槽(11)中的深度与接合到所述第二凹槽(22)中的深度相同。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器壳体，其中，所述第一凹槽(11)在制造公差内具有的深度至少对应于所述卡环(5)的轮廓的高度(H)，从而所述卡环(5)能完全地容纳在所述第一凹槽(11)中。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器壳体，其中，所述第二凹槽(22)在制造公差内在径向方向(R)上具有的深度至少对应于所述卡环(5)的轮廓的高度(H)，从而所述卡环(5)能完全地容纳在所述第二凹槽(22)中。
8.根据权利要求7所述的插接连接器壳体，其中，为了便于组装，所述套管式壳体(1)至少在其面对所述螺旋附接部(2)的端部上在外侧设计成锥形，由此在将所述套管式壳体(1)嵌入到所述螺旋附接部(2)中时，预组装在所述第二凹槽(22)中的所述卡环(5)首先能弹性膨胀并且在最终嵌入状态下能卡锁到所述第一凹槽(11)中。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器壳体，其中，所述第一凹槽(11)和所述第二凹槽(22)以及所述卡环(5)具有矩形轮廓。
10.根据权利要求9所述的插接连接器壳体，其中，所述第一凹槽(11)、所述第二凹槽(22)和所述卡环(5)的轮廓具有相同的宽度(B)。
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