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Die
Erfindung betrifft einen koaxialen Steckverbinder und einen zugehörigen Gegenstecker
gemäß dem Obergebriff
des Patentanspruches 1.
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Eine
solche Steckverbinder-Gegenstecker-Kombination ist beispielsweise
aus der
EP 1 222 717
B1 bekannt. Bei dem bekannten Steckverbinder wird in den
Gegenstecker eine radiale Kraft mittels einer in radialer Richtung
vorgespannten Spannhülse
eingeleitet. Diese eingeleitete Radialkraft wird durch eine umlaufende
und zur Längsachse
des Gegensteckers geneigte Spannfläche in eine axiale Kraftkomponente
umgeleitet. Die bekannte Steckverbinder-Gegenstecker-Kombination
erfordert demnach immer eine zur Längsachse des Gegensteckers
geneigte Spannfläche,
um die zunächst radial
eingeleitete Kraft in eine Axialkraftkomponente umzuleiten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der genannten
Art zu schaffen, mit dem eine Außenleiterkontaktfläche des
Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des
Steckverbinders spannbar ist, unabhängig von der Ausbildung der
Spannfläche,
also auch bei einer senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers
verlaufenden Spannfläche.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Axialkraftkomponente direkt
von der Spannhülse in
die Spannfläche
des Gegen steckers einzuleiten und nicht erst eine Radialkraft einzuleiten,
die dann an der Spannfläche
in eine Axialkraftkomponente umgeleitet werden muss.
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Bevorzugt
wird demgemäß ein koaxialer Steckverbinder
und Gegenstecker, wobei der Steckverbinder ein Steckgehäuse aufweist,
das an seiner Stirnseite zum Ein- oder Aufstecken des Gegensteckers
offen ist und das von einem Kanal durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt
isoliert angeordnet ist, wobei eine Spannhülse und eine axial verschiebbare
Schiebehülse
zum mechanischen Verbinden des Steckgehäuses mit dem Gegenstecker,
wobei die Schiebehülse
die Spannhülse
in einer Arbeitsstellung umgreift und auf diese in der Arbeitsstellung eine
radial nach innen gerichtete Kraft ausübt, wobei die Spannhülse an einer
Spannfläche
an dem Gegenstecker zur Anlage bringbar ist, und wodurch eine Außenleiterkontaktfläche des
Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des
Steckverbinders spannbar ist, wobei die Spannhülse einen Endabschnitt mit
einem schräg
nach außen
verlaufenden Abschnitt und mit einem dahinter schräg nach innen
und rückwärtig verlaufenden
Abschnitt aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den
rückwärtig verlaufenden
Abschnitt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in die
Spannfläche
eingeleitet wird, und der Endabschnitt der Spannhülse als
Rastzunge mit einer balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe ausgebildet
ist.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem die Kontaktkuppe durch seitliche Vorsprünge gegenüber der sonstigen Breite der
Rastzunge verbreitert ist.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem die Kontaktkuppe bis in einen Radiusauslauf des nach außen verlaufenden
Abschnitts und des schräg
nach innen und rückwärtig verlaufenden
Abschnitts des Endabschnitts hin ausgebildet ist.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem die Kontaktkuppe des Endabschnitts unter Ausbildung einer Falz-
oder Knicklinie an der Innenseite des Endabschnitts geformt ist.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem die Spannhülse
zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt einen sich verbreiternden
Bereich und einen sich daran anschließenden verjüngenden Bereich aufweist.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem der sich der verbreiternde Bereich und der sich verjüngende Bereich
der Spannhülse
federelastisch zum zeitweiligen Strecken in axialer Richtung während eines
Verstellens zwischen einer Bereitschaftsstellung und der Arbeitsstellung
ausgebildet sind.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem zwischen dem Steckverbinder und dem Endabschnitt der sich verbreiternde
Bereich und/oder der sich verjüngende Bereich
in Art von quer zur Längserstreckung
verjüngten
Rastzungen ausgebildet ist.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem der rückwärtig verlaufenden
Abschnitt des Endabschnitts parallel oder unter einem spitzen Winkel
schräg
in Richtung der Spannfläche
zurück
verläuft.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem die Spannfläche
senkrecht oder unter einem nach außen und zum Gegenstecker hin
schräg
verläuft.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei welchem dem Endabschnitt gegenüberliegend an der Spannhülse Vorsprünge ausgebildet
sind, welche in radialer Richtung umgebogen verlaufen und einen
rückseitigen Anschlag
für das
Steckgehäuses
des Steckverbinders ausbilden.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein koaxialer Steckverbinder und Gegenstecker,
bei dem in der Arbeitsstellung auf die Spannhülse eingeleitete Kraft durch
die Spannhülse
in eine Axialkraftkomponente umgeleitet wird, die direkt von der
Spannhülse
in die Spannfläche
eingeleitet wird.
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Bevorzugt
wird eigenständig
eine Spannhülse
zum Verspannen eines solchen koaxialen Steckverbinders und eines
Gegenstecker wobei die Spannhülse
einen Endabschnitt mit einem schräg nach außen verlaufenden ersten Abschnitt
und mit einem dahinter schräg
nach innen und rückwärtig verlaufenden
zweiten Abschnitt aufweist, wobei in der Arbeitsstellung über den
rückwärtig verlaufenden
Abschnitt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in die
Spannfläche
eingeleitet wird, und der Endabschnitt der Spannhülse als
Rastzunge mit einer balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe ausgebildet
ist.
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Da
die Axialkraftkomponente direkt, dass heißt durch die Form der Spannhülse bedingt,
durch die Spannhülse
selbst, in die Spannfläche
eingeleitet wird, erübrigt
sich eine Kraftumleitung an oder in der Spannfläche, wodurch die Spannfläche bei
Bedarf sogar senkrecht zur Längsachse
des Gegensteckers ver laufen kann. Aufgrund der Erfindung ist es
nicht mehr notwendig, die Spannfläche zur Längsachse des Gegensteckers
geneigt auszubilden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass von
der Spannhülse
auch eine Radialkraftkomponente direkt, dass heißt unmittelbar durch die Spannhülse, in
eine Kompensationsfläche des
Gegensteckers eingeleitet wird. Hierdurch werden sämtliche
auf den Gegenstecker wirkende Radialkraftkomponenten kompensiert,
so dass selbst bei geneigter Ausbildung der Spannfläche lediglich
eine Axialkraftkomponente in diese eingeleitet wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform erfolgt
die Einleitung der Axialkraftkomponente von der Spannhülse in die
Spannfläche
erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitsstellung. Dies
bedeutet, dass nicht automatisch eine Axialkraftkomponente von der
Spannhülse
auf die Spannfläche übertragen
wird, nachdem der Steckverbinder und der Gegenstecker zusammengefügt wurden. Hierzu
muss zunächst
die Schiebehülse
in eine Arbeitsstellung verfahren werden, in der dann eine radiale
Kraft auf die Spannhülse
ausgeübt
wird. Hierdurch wird das freie Ende der Spannhülse axial in Richtung Spannfläche gedrückt, wodurch
direkt eine Axialkraftkomponente von der Spannhülse in den Gegenstecker eingeleitet
wird. Dabei ist gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Spannhülse nach
dem Zusammenführen
von Steckverbinder und Gegenstecker zunächst von der Spannfläche beabstandet
ist und erst durch Verschieben der Schiebehülse in die Arbeitstellung in Richtung
Spannfläche
verschoben und gegen die Spannfläche
in axialer Richtung gespannt wird.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass auch
die Einleitung der Radialkraftkomponente in die Kompensationsfläche erst durch
Verschieben der Schiebehülse
in die Arbeitsstellung erfolgt. Dabei ist die Spannhülse zunächst von
der Kompensationsfläche
beabstandet und wird erst durch Verschieben der Schiebehülse in die
Arbeitsstellung radial gegen die Kompensationsfläche verschoben.
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Selbstverständlich ist
es auch denkbar, dass die Spannhülse
bereits derart in radialer Richtung vorgespannt ist, dass eine Radialkraftkomponente bereits
direkt in die Kompensationsfläche
des Gegenstücks
eingeleitet wird, wenn sich die Schiebehülse noch in einer Bereitschaftsstellung
befindet und noch nicht in die Arbeitsstellung verschoben wurde.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsvariante
verläuft
die Spannfläche
senkrecht zur Längsachse
des Gegensteckers. In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil
vorgesehen, dass die Spannfläche
an einer außenseitig
radial hervorstehenden Rippe des Gegensteckers und/oder einer radial
nach innen weisenden Ausnehmung des Gegensteckers vorgesehen ist.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Spannfläche und/oder die Kompensationsfläche um den
Gegenstecker umlaufend ausgebildet ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Spannhülse derart
ausgeformt, dass sie sich von dem Steckverbinder bzw. von der stirnseitigen Öffnung des
Steckverbinders in axialer Richtung an der Spannfläche des
Gegensteckers vorbei erstreckt, wobei der Endbereich in Richtung
Spannfläche
abgewinkelt bzw. zurückgebogen
ist. Dabei verläuft
der Endbereich der Spannhülse
insbesondere in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Gegensteckers.
Um die Spannwirkung in axialer Richtung zu verbessern, ist mit Vorteil
vorgesehen, dass die Spannhülse
einen sich radial nach außen
aufweitenden Bereich aufweist, welcher vorzugsweise unmittelbar
benachbart zum abgebogenen Endbereich angeordnet ist.
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Um
eine radiale Bewegung der Spannhülse zu
ermöglichen,
ist die Spannhülse
mit axial verlaufenden Schlitzen versehen, wodurch Rastzungen gebildet
werden. Dabei sind die Rastzungen an einem Ende durch einen umlaufenden
Ringabschnitt miteinander verbunden. Alternativ besteht die Spannhülse aus
voneinander beabstandeten, über
den Umfang des Steckverbinders verteilten, sich in axialer Richtung
erstreckenden, Spannfedern.
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Es
ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Schiebehülse die Spannhülse auch
in einer Bereitschaftsstellung umgreift, in welcher die Spannhülse keine Axialkraft
in die Spannfläche
einleitet. Die Schiebehülse
kann also axial zwischen einer Bereitschaftsstellung und einer Arbeitsstellung
verfahren werden. I.d.R. ist die Schiebehülse derart ausgebildet, dass bereits
in der Bereitschaftsstellung eine, wenn auch geringe, Radialkraft
auf die Spannhülse
ausgeübt wird.
Die von der Schiebehülse
in die Spannhülse eingeleitete
Radialkraft ist jedoch erst in der Arbeitsstellung ausreichend groß, damit
von der Spannhülse
eine Axialkraftkomponente in die Spannfläche des Gegensteckers eingeleitet
wird.
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Selbstverständlich kann
die Schiebehülse auch
derart ausgebildet sein, dass von der Schiebehülse in der Bereitschaftsstellung
keine Kraft auf die Spannhülse
ausgeübt
wird.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Spannhülse
mit ihrem radial äußersten,
insbesondere stirnseitigen, Bereich in einer Ausnehmung am Innenumfang
des Schiebehülsenumfangs
aufgenommen ist. Mit Vorteil weist die Ausnehmung einen sich radial
verjüngen den
Axialabschnitt auf, so dass die Schiebehülse erleichtert von der Bereitschaftsstellung
axial in die Arbeitsstellung verfahrbar ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1 einen
Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Steckverbinder sowie einen
Schnitt durch einen von dem Steckverbinder getrennten Gegenstecker,
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2 einen
Schnitt durch den Steckverbinder mit aufgestecktem Gegenstecker
mit einer Schiebehülse
in Bereitschaftsstellung,
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3 einen
Schnitt durch den Steckverbinder mit aufgestecktem Gegenstecker
mit der Schiebehülse
in Arbeitsstellung,
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4A eine
schematische Vergrößerung eines
gewalzten und gestanzten Metallbogens zum Herstellen eine Spannhülse für einen
solchen Steckverbinder,
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4B eine
schematische Vergrößerung eines
alternativen gewalzten und gestanzten Metallbogens zum Herstellen
eine Spannhülse
für einen
solchen Steckverbinder,
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5 einen
Schnitt durch eine Spannhülse und
eine Vorderseitige Rastzunge der Spannhülse in einem ent spannten gebogenen
Zustand einer Bereitschaftsstellung,
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6A einen Schnitt durch eine solche Spannhülse mit
Rastzunge sowie diese umgebende Komponenten von Steckverbinder und
Gegenstecker in einer die Rastzunge nicht spannenden Arbeitsstellung,
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6B einen
Schnitt in einer die Rastzunge teilweise spannenden Arbeitsstellung,
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6C einen
Schnitt in einer die Rastzunge spannenden Arbeitsstellung,
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7 einen
Teilschnitt durch einen Endabschnitt einer Rastzunge und
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8 zwei
perspektivische Darstellungen einer Spannhülse mit einer Vielzahl vorderseitiger Rastzungen.
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1 zeigt
linksseitig einen Steckverbinder 1 mit einer in der Abbildung
auf der rechten Seite offenen Stirnseite sowie einen Gegenstecker 14 zum Einstecken
in den Steckverbinder 1 längs einer Längsachse A angeordnet. Zur
Vereinfachung der Beschreibung werden Elemente des Steckverbinders 1,
welche dem Gegenstecker 14 zugewandt sind, als vorderseitig
des Steckverbinders 1 bezeichnet und Elemente des Steckverbinders 1,
welche auf der dem Gegenstecker 14 abgewandten Seite des
Steckverbinders 1 angeordnet sind, als rückseitig
angeordnet bezeichnet. In gleicher Art und Weise werden Elemente
des Gegensteckers 14, welche dem Steckverbinder 1 zugewandt
sind, als am Gegenstecker 14 vorderseitig bezeichnet. Eine
Spannhülse 8 wird
dabei lediglich beispielhaft als dem Steckverbinder 1 zugeordnet
beschrieben. Insbesondere hinsichtlich der Stecker- und Buchsenfunktionalität sind die
entsprechenden Komponenten von Steckverbinder 1 und Gegenstecker 14 auch
untereinander austauschbar.
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Der
koaxiale Steckverbinder 1 weist ein Steckgehäuse 2 auf,
das an seiner Stirnseite offen ist und von einem Kanal 3 durchsetzt
ist. Ein Innenleiterkontakt 4 ist im Kanal 3 angeordnet
und mittels eines hülsenförmigen Isolators 5 gegenüber dem
Steckgehäuse 2 isoliert.
Das Steckgehäuse 2 bildet
einen Außenleiter
und weist stirnseitig in der Öffnung
eine ringförmige,
umlaufende Außenleiterkontaktfläche 6 auf.
Die isolierende Hülse
als der Isolator 5 ist vorzugsweise stirnseitig bündig mit
dieser Außenleiterkontaktfläche 6 oder
relativ dazu zurückversetzt.
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Innerhalb
der stirnseitigen Öffnung
des Steckverbinders 1 ist die in axialer Richtung hervorstehende
Spannhülse 8 befestigt,
die radial in der Öffnung 7 eingesetzt,
insbesondere verpresst ist. Die Spannhülse 8 ist vorderseitig
mit axialen Schlitzen 10 versehen, wodurch mehrere federelastische
Rastzungen 9 gebildet sind.
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4A zeigt
einen flächigen
Bogen aus einem elektrisch leitfähigen
Material, welcher in nachfolgenden Verarbeitungsschritten in seinem
vorderseitigen Bereich in eine gewünschte Kontur gebogen wird,
bevor der Bogen zu einer Hülse
gerollt wird. Im Bereich eines durchgehenden flächigen rückseitigen Abschnitts 80 ist
in einer Seitenwandung eine Ausnehmung 81 mit einem schmalen
Hals eingearbeitet. An dem gegenüberliegenden
Seitenbereich des rückseitigen
Abschnitts 80 ist ein Vorsprung 82 mit einer Kontur
entsprechend der Ausnehmung 81 angeformt, so dass nach
dem Zusammenrollen der Vorsprung 82 in die Ausnehmung 81 einsetzbar
ist, um den Bogen in Hülsenform
zu halten. Rückseitig
sind am rückseitigen
Abschnitt 80 Arretierlappen 83 als Vorsprünge ausgebildet,
welche vorzugsweise um 90° in
innenseitiger radialer Richtung umgebogen werden, um im montierten
Zustand eine Anschlag für einen
entsprechenden Gegenanschlag 2a an einem rückseitig
gerichteten Vorsprung oder der Rückwandung
des Gehäuses 2 des
Steckverbinders 1 auszubilden. Durch einen oder mehrere
solcher Arretierlappen 83 wird somit ein Herausrutschen
der Spannhülse 8 in
vorderseitiger Richtung aus dem Steckverbinder 1 verhindert,
was ansonsten in Arbeitsstellung beim Spannen des Gegensteckers 15 gegen
den Steckverbinder 1 mittels der Spannhülse 8 nur mit aufwändigen Gegenmaßnahmen
wie einem festen seitlichen Verbinden oder Verpressen der Spannhülse 8 mit
dem Gehäuse 2 verhindert
werden könnte.
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Um
die Spannhülse 8 herum
ist eine Schiebehülse 11 angeordnet,
welche in axialer Richtung begrenzt axial verschiebbar ist. Optional
kann zwischen der Spannhülse 8 und
der Schiebehülse 11 noch
eine weitere Hülse 11a als
Führungsmittel
für die
dann gegenüber
der weiteren Hülse 11a verschiebbare
Schiebehülse 11 angeordnet
sein. In den 1 und 2 befindet
sich die Schiebehülse 11 in einer
Bereitschaftsstellung, in der sie auf die Rastzungen 9 keine
Kraft ausübt.
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Vorderseitig
des rückseitigen
Abschnitts 80 erstrecken sich die federelastischen Rastungen 9, welche
durch die axialen Schlitze 10 zueinander beabstandet sind.
Die Rastzungen 9 verlaufen ausgehend von einem umfänglich geschlossenen
Bereich axial und parallel zur Längsachse
A des Steckverbinders 1. Hieran schließt sich in vorderseitige Richtung ein
schräg,
radial nach außen
erweiternder Bereich 12 an, in dem die Rastzungen 9 in
außenseitiger Richtung
von der zentralen Längsach se
A weggebogen verlaufen Wie in 2 und 5 zu
erkennen ist, sind im entspannten Zustand der Rastzungen 9, d.
h. in der Bereitschaftsstellung, die Rastzungen 9 mit dem
sich verbreiternden Bereich 12 vorzugsweise beabstandet
an einer Spannfläche 13 des
Gegensteckers 14 in axialer Richtung vorbeigeführt. An
den sich verbreiternden Bereich 12 schließt sich
ein verjüngender
Bereich 12a an, welcher wieder in axialer Richtung zurückgebogen
verläuft
und in 4A dargestellt ist. Diese schlangenförmige oder
ziehharmonikaförmige
Kontur ermöglicht
eine elastische Ausdehnung der gesamten Rastzunge 9 bei
deren Einspannen in der Arbeitsstellung in vorteilhafter Art und Weise.
Außerdem
ermöglicht
diese Anordnung das Ausbilden einer Einführaufweitung 2b am
vorderseitigen Endabschnitt des Gehäuses 2, was ein erleichtertes
Einführen
des Gegensteckers 14 in die stirnseitige Öffnung 7 des
Gehäuses
ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist der sich verjüngende Bereich 12a auch
hinsichtlich der Breite der Rastzungen in diesem Abschnitt verjüngt bzw.
tailliert ausgebildet, um die elastischen Eigenschaften weiter zu
unterstützen. Anstelle
eines einzigen sich verbreiternden Bereichs 12 und eines
einzigen sich verjüngenden
Bereichs 12a können
optional auch mehrere solcher Bereiche in Folge ausgebildet sein.
Anstelle des sich verjüngenden
Bereichs 12a, kann die Rastzunge auch ohne Verjüngung ausgebildet
sein, wie dies in 4B dargestellt ist.
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An
den sich radial nach außen
verbreiternden und wieder verjüngenden
Bereich 12, 12a der Rastzungen 9 schließt sich
ein Endabschnitt 15 an. Der Endabschnitt 15 beginnt
mit einem sich schräg außenseitig
und leicht vorderseitig erstreckenden Bereich 15a. Diesem
schließt
sich ein in Richtung der stirnseitigen Öffnung 7 abgebogener
oder abgewinkelter Bereich 15b der Rastzungen 9 an.
Mit diesem abgebogenen Bereich 15b werden die Rastzungen 9 wieder
axial in Richtung Spannfläche 13 sowie
zu sätzlich
radial in Richtung der Längsachse
A des Gegensteckers 14 zurückgeführt. Der abgebogene Bereich 15b führt somit
rückwärts gerichtet
in Richtung des offenen Steckverbinders 1 zurück. Das
optional ausgebildete letzte Endstück 15c der Rastzungen 9 ist
nochmals umgebogen und verläuft
radial nach außen,
um eine vergrößerte Auflagefläche auf
der Spannfläche 13 zu
bilden.
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Wie
aus insbesondere den 4 bis 7 ersichtlich
ist, ist der Endabschnitt 15 in Art einer balligen oder
löffelförmigen Kontaktkuppe
ausgeführt. Berücksichtigt
wird dies beim Stanzen oder sonstigen Fertigen des Bogens zur Ausbildung
der Hülse durch
entsprechende seitliche Vorsprünge 15e an den
vorderseitigen Rastzungen 9 sowie bei deren Biegeverformung.
Dadurch ergibt sich eine Zurückversetzung
der Seitenkanten bei einer außenseitig zugleich
rissfreien Oberfläche
im Bereich der Endabschnitte und somit eine Versteifung des Federkopfes
der einzelnen Federschenkel bzw. Rastzungen 9. Eine derart
ausgebildete Versteifungskuppe ist vorzugsweise bis in den Radiusauslauf
des sich außenseitig
erstreckenden Bereichs 15a und des abgewinkelten Bereichs 15b hin
ausgebildet. Eine derartige besonders bevorzugte Ausführung bietet
Vorteile sowohl hinsichtlich der steifen Anlageeigenschaften des
Endabschnitts 15 an der Spannfläche 13 als auch hinsichtlich
Steifigkeit und Gleitfähigkeit an
der seitlichen Kompensations- bzw. Gleitfläche 27 des Gegensteckers 14.
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Vorteilhafterweise
erfolgt das Biegen der balligen oder löffelförmigen Kontaktkuppe des Endabschnitts 15 gemäß einer
Ausgestaltung unter Ausbildung einer Falz- oder Knicklinie 15f von
der Innenseite des Endabschnitts 15 aus.
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Im
Falle der Ausgestaltung der Spannhülse 8 aus einem elektrische
leitfähigen
Material, was ansonsten nicht zwingend erforderlich ist, kann über die Spannhülse 8 eine
zusätzliche
sichere elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 des Steckverbinders 1 und
dem Gehäuse 16 des
Gegensteckers 14 unterstützt werden. Der Gegenstecker 14 besitzt einen
Außenleiter
in der Form eines im Wesentlichen zylindrischen Gehäuses 16.
Stirnseitig weist das Gehäuse 16 ein
ringförmige,
umlaufende Außenleiterkontaktfläche 17 auf.
In einem durchgehenden Kanal 18 dieses Gehäuses 16 befindet
sich ein Isolator 20, in dem ein Leiter 19 angeordnet
ist. Stirnseitig in Leiter 19 ist eine Buchse 21 zur
Aufnahme des axial in Richtung Gegenstecker vorstehenden Innenleiterkontakts 4 des
Steckverbinders 1 vorgesehen.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Spannfläche 13 an
einer außenseitig
radial hervorstehenden Rippe 22 des Gegensteckers 14 angeordnet,
wobei die Spannfläche 13 orthogonal
zur Längsachse
A des Gegensteckers 14 verläuft. Insbesondere ist aber
auch eine aus Sicht des gegensteckers 14 rückwärtig geneigte
Spannfläche
vorteilhaft umsetzbar.
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In 2 ist
der Gegenstecker 14 auf den Steckverbinder 1 aufgesteckt.
Hierzu wurde der Gegenstecker 14 mit seinem vorderen Ende
in die Spannhülse 8 in
axialer Richtung eingeschoben, bis sich die beiden Kontaktflächen 6 und 17 berühren. Die
Spannhülse 8 wird
bei dem Aufsteckvorgang im gezeigte Ausführungsbeispiel zumindest kurzzeitig federelastisch
in radialer Richtung gedehnt, was durch den schlangen- oder ziehharmonikaförmigen Verlauf
des mittleren Teilstücks
der Spannhülse 8, d.h.
des ersten Teilstücks
der Rastzungen 9 sehr vorteilhaft unterstützt wird.
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Durch
die Ausrichtung des abgewinkelten Bereichs 15b des Endabschnitts 15 in
leicht rückseitiger
axialer Richtung wird vorteilhaft sowohl ein einfaches Einführen des
Gegensteckers 4 als auch ein Druck gegen die als Kompensationsfläche 27 ausgebildete
Seitenfläche
des Gehäuses 16 des
Gegensteckers 14 bewirkt.
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Der
Abstand der Rastungen 9 zueinander kann derart bemessen
sein, dass der Gegenstecker 14 in die in 2 dargestellte
Position verfahren werden kann, ohne dass die Rastzungen 9 radial
aufgeweitet werden müssen.
Wie erwähnt,
befindet sich die Schiebehülse 11 in 2 in
der Bereitschaftsstellung, in der sie sämtliche Rastzungen 9 umgreift.
Die Rastzungen 9 sind mit ihren radial äußersten, stirnseitigen Bereichen 15d des
Endabschnitts 15 in einer umlaufenden Ausnehmung 24 am
Innenumfang 25 der Schiebehülse 11 aufgenommen.
Die Ausnehmung 24 ist derart dimensioniert, dass von der
Schiebehülse 11 keine
oder allenfalls eine geringe radiale Kraft auf die Spannhülse 8 ausgeübt wird.
Die Ausnehmung 24 weist einen sich in rückwärtiger und radialer Richtung
verengenden Axialabschnitt 26 auf. In der in 2 gezeigten
Bereitschaftsstellung liegen die Rastzungen 9 weder an
der Spannfläche 13, noch
vorteilhafterweise an der parallel zur Längsachse A des Gegensteckers 14 verlaufenden
Gleit- und/oder Kompensationsfläche 27 des
Gegensteckers 14 an. Es wird demnach keine Kraft von den Rastzungen 9 auf
den Gegenstecker 14 ausgeübt.
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In 3 ist
die Schiebehülse 11 in
einer Arbeitsstellung gezeigt. Hierzu wurde die Schiebehülse 11 von
der in 2 dargestellten, zurückgezogenen Bereitschaftsstellung
in vorderseitger Richtung, d. h. axial in Richtung Gegenstecker 14 verschoben.
Die Axialbewegung wird durch eine endseitig an der Schiebehülse 11 vorgesehene,
umlaufende und nach innen weisen de Kante 28 begrenzt, die
an einer radial nach außen
stehenden Gegenfläche 29 des
Steckgehäuses 2 zur
Anlage kommt.
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Bei
der Axialbewegung der Schiebehülse 11 wird
der Axialabschnitt 26 entlang des sich radial verbreitenden
Axialabschnittes 12 der Rastzungen 9 verschoben,
bis der radial äußerste Bereich 15d der Rastzungen 9 am
parallel zur Längsachse
A verlaufenden Innenumfang 25 der Schiebehülse zur
Anlage kommt. Hierdurch wird durch die Rastzungen 9 eine zunehmende
Radialkraft FR aufgebracht, die in den Federzungen 9 eine
Axialkraftkomponente Fa erzeugt, die direkt,
also unmittelbar, in die Spannfläche 13 des
Gegensteckers 14 eingeleitet wird. Wie in 3 zu
erkennen ist, verformen sich die Rastzungen 9 in der Arbeitsstellung
der Schiebehülse 11 derart,
dass der ursprünglich
knickförmige
Verlauf des Endabschnittes 15 der Rastzungen 9 nahezu
geglättet
wird.
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Vorteilhaft
ist eine Ausgestaltung in Form einer offenen Schlinge mit einem
zurückspringenden Schenkel
in Form des abgebogenen Bereichs 15b der Rastzungen 9.
Insbesondere in der Arbeitsstellung drückt die Schiebehülse 11 auf
den radial am weitesten außen
liegenden Schlingenabschnitt und bewirkt, dass der abgebogene Bereich 15b in
im wesentlichen oder ganz axialer Richtung gegen die Spannfläche 13 zurück verstellt
und gespannt wird.
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Besonders
bevorzugt wird entsprechend eine Ausgestaltung, bei welcher der
radial äußerste Bereich 15d der
Rastzungen 9 als Übergangsbereich von
dem sich schräg
außenseitig
und leicht vorderseitig erstreckenden Bereich 15a zu dem
sich in Richtung der stirnseitigen Öffnung 7 abgebogenen Bereich 15b der
Rastzungen 9 bogenförmig
verlaufend ausgebildet ist. Dadurch wird während des Verstellens von der
Bereitschaftsstellung in die Arbeitsstellung ein gleichmäßiges Umlegen
des gesamten Endabschnitts aus einer steileren, fast aufrechten Lage
in eine geneigte Lage gefördert,
wobei in der geneigten Lage der abgebogene Bereich 15b der Rastzungen 9 parallel
oder fast parallel zu der Kompensationsfläche verläuft.
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Vorteilhafterweise
wird aus vergleichbarem Grund der während des Verstellens an der
Kompensationsfläche
gleitende Übergangsbereich
zwischen dem abgebogenen Bereich 15b der Rastzungen 9 und
dem letzen Endstück 15c ebenfalls
bogenförmig ausgebildet.
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In 6C ist
der Kraftverlauf der in 3 dargestellten Arbeitsstellung
schematisch anhand einer Rastzunge 9 dargestellt. Wie erläutert wird
durch die Schiebehülse 11 in
der Arbeitstellung eine Radialkraft FR in
die Rastzungen 9 eingeleitet. Hierdurch entstehen bereits
in der Rastzunge 9 eine Axialkraftkomponente Fa und
eine Radialkraftkomponente Fr. Die Axialkraftkomponente Fa wird direkt von den freien Endstücken 15c der
Rastzungen 9 in die vorzugsweise senkrecht zur Längsachse
A des Gegensteckers 14 verlaufende Spannfläche 13 eingeleitet
und erzeugt dort eine Gegenkraft Fa'. Die Radialkraftkomponente
Fr wird direkt von den freien Endstücken 15c der
Rastzungen 9 in die um den Gegenstecker 14 umlaufende
und parallel zur Längsachse
A des Gegensteckers verlaufende Kompensationsfläche 27 eingeleitet
und erzeugt dort eine Gegenkraft bzw. Kompensationskraft Fr'.
Im Gegensatz zu der in 4 schematisch
dargestellten Ausführung
können die
freien Endstücke 15c der
Rastzungen 9 selbstverständlich auch flächig an
der Spannfläche 13 und/oder
der Kompensationsfläche 27 anliegen.
Vorteilhafterweise ist das freie Endstück 15c der Rastzungen 9 so
weit umgebogen, dass es parallel an der Spannfläche 13 anliegt. Besonders
vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der das freie Endstück 15c der Rastzungen 9 so
weit umgebogen ist, dass es an der Spannfläche 13 anliegt und
von dort zu seinem freien Ende hin zurück umgebogen bzw. aus Sicht
des Steckgehäuses 2 in
vorderseitiger Richtung umgebogen ist. Das freie Endstück 15c des
Endbereichs 15 ist dabei in Richtung Spannfläche 13 abgewinkelt
an dieser anliegend und wieder von der Spannfläche 13 weg gebogen.
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Die 6A bis 6C zeigen
einen beispielhaften Ablauf beim Verbinden des Steckgehäuses 2 und
des Steckverbinders 1 miteinander. 6A zeigt
einen Zustand, bei dem das Steckgehäuse 2 und der Steckverbinder 1 aneinander
gestekct sind, wobei die Schiebehülse 11 sich in einer zurückversetzten
Grundstellung befindet. Die Ausnehmung 24 nimmt den Endabschnitt 15 der
Rastzungen 9 so auf, dass dieser vorzugsweise noch nicht
an der Kompensationsfläche 27 anliegt.
Beim Vorschieben der Schiebehülse 11 in
vorderseitiger Richtung, drückt
die abgeschrägte
Wandung der Ausnehmung 24 den Endabschnitt 15 der
Rastzungen 9 so in radialer Richtung, dass der Endabschnitt 15 an
der Kompensationsfläche 27 anliegt
und gegen diese drückt,
wie dies in 6B dargestellt ist. Dabei wird
eine radiale Kraft Fr, welche von der Wandung 25 der
Schiebehülse 11 auf
den Außenumfang
des Endabschnitts 15 wirkt in die Kompensationsfläche eingeleitet.
Eine weiteres Verschieben der Schiebehülse in eine weitere Grundstellung
bewirkt letztendlich das gemäß 6C beschriebene
Zusammenspannen des Steckgehäuses 2 und
des Steckverbinders 1.
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Ein
Vergleich von 5 und 6 zeigt
die vorteilhafte schlangenförmige
Ausbildung der Rastzungen 9 mit einem sich anfänglich erst
verbreiternden und dann verjüngenden
Bereich 12, 12a, wodurch sich die Rastzunge 9 beim
Verstellen in die Arbeitsstellung gemäß 6 strecken
kann, was letztendlich eine vorteilhaft weite Rückführung des letzten Endstücks 15c des
Endabschnitts 15 in rückseitiger Richtung
gegen die Spannfläche 13 ermöglicht,
wobei der abgewinkelte bzw. abgebogene Bereich 15b zur
Erhöhung
der Axialkraftkomponente Fa relativ zur Radialkraftkomponente
Fr unter vorteilhaft geringem Winkel zur
Längsachse
A versetzbar ist. Besonders bevorzugt wird dabei eine Ausführungsform,
bei welcher der abgebogene Bereich 15b parallel zu der Kompensationsfläche verläuft, wobei
die Radialkraftkomponente Fr bis auf Null
reduziert wird.
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Dadurch,
dass sämtliche
Radialkraftkomponenten Fr an der Kompensationsfläche 27 kompensiert
werden, wird in die Spannfläche 13 nur
eine Axialkraftkomponente Fa eingeleitet, auch wenn die Spannfläche 13 im
Bezug auf die Längsachse
A des Gegensteckers 14 geneigt ausgebildet sein sollte.
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8 veranschaulicht
in perspektivischer Ansicht der Spannhülse deren vorteilhafte Ausgestaltung
mit einer Vielzahl einzelner Rastzungen 9 welche den eingespannten
Gegenstecker 14 vorteilhaft achsparallel vor den Steckverbinder 1 spannen.
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- 1
- Steckverbinder
- 2
- Steckgehäuse
- 2a
- rückseitiger
Gegenanschlag am Steckgehäuse
- 2b
- Einführaufweitung
am Steckgehäuse 3 Kanal
- 4
- Innenleiterkontakt
- 5
- Isolator
- 6
- Außenflächenkontaktfläche
- 7
- stirnseitige
Gehäuseöffnung
- 8
- Spannhülse
- 9
- Rastzungen
- 10
- axiale
Schlitze
- 11
- Schiebehülse
- 12
- radial
nach außen
geweiteter Abschnitt der Rastzungen
- 12a
- radial
nach innen verjüngter
Abschnitt der Rastzungen
- 13
- Spannfläche
- 14
- Gegenstecker
- 15
- Endabschnitt
der Rastzungen
- 15a
- außenseitig
erstreckender Bereich des Endabschnitts
- 15b
- abgewinkelter
bzw. abgebogener Bereich des Endabschnitts
- 15c
- letztes
Endstück
des Endabschnitts
- 15d
- radial äußerster
Bereich des Endabschnitts
- 15e
- seitlicher
Vorsprung des Endabschnitts
- 15f
- Knicklinie
des Endabschnitts
- 16
- Gehäuse
- 17
- Außenleiterkontaktfläche
- 18
- Kanal
- 19
- Leiter
- 20
- Isolator
- 21
- Buchse
- 22
- Rippe
- 23
- vorderes
Ende
- 24
- Ausnehmung
- 25
- Innenumfang
- 26
- sich
radial verengender Axialabschnitt der Ausnehmen 24
- 27
- Kompensationsfläche
- 28
- Kante
- 29
- Gegenfläche
- 80
- rückseitiger
Abschnitt der Spannhülse
- 81
- Ausnehmung
im rückseitigen
Abschnitt der Spannhülse
- 82
- Vorsprung
am rückseitigen
Abschnitt der Spannhülse
- 83
- Arretierlappen
an der Spannhülse
- FR
- Radialkraft
- Fa
- Axialkraftkomponente
- Fa'
- Gegenkraft
zur Axialkraftkomponente
- Fr
- Radialkraftkomponente
- Fr'
- Gegenkraft
zur Radialkraftkomponente
- A
- Längsachse