DE102006040254B4

DE102006040254B4 - Rundsteckverbinder

Info

Publication number: DE102006040254B4
Application number: DE200610040254
Authority: DE
Inventors: Hans Michael Finke; Dieter Fink
Original assignee: FRANZ BINDER GmbH AND CO ELEKTRISCHE BAUELEMENTE KG
Current assignee: FRANZ BINDER GmbH AND CO ELEKTRISCHE BAUELEMENTE KG
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2026-08-29
Also published as: DE102006040254A1

Abstract

Rundsteckverbinder mit einem ersten Kupplungsteil (1) und einem zweiten Kupplungsteil (2), die jeweils einen ersten bzw. zweiten Kontaktträger aufweisen, wobei der erste Kontaktträger mit einem Rastkörper in Verbindung steht, aus dem in Längsrichtung (11) des Steckverbinders verlaufende, federnde Rastbalken (12, 13) mit Rasterhebungen (14, 15) ausgeformt sind, die geeignet sind, wenigstens eine in Umfangsrichtung des zweiten Kupplungsteils (2) aus diesem ausgeformte Nut (36, 37) zu hintergreifen (Verriegelungsstellung), wobei das erste Kupplungsteil (1) einen äußeren, hülsenförmigen Betätigungsschieber (21) umfasst, der entgegen einer Federkraft in Längsrichtung des Steckverbinders zurückschiebbar ist (Entriegelungsstellung) und geeignet ist, ein Verriegelungselement zu betätigen, welches als Schiebersteg (24) aus einem dem Rastkörper zugewandten Ende des Betätigungsschiebers ausgeformt ist und in Längsrichtung des ersten Kupplungsteils (1) durch die Federkraft unter je ein freies Ende der Rastbalken (12, 13) verschiebbar ist (Verriegelungsstellung), die außerhalb des Betätigungsschiebers an jeweils einer Übergangsstelle in den Rastkörper übergehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der...

Description

Die Erfindung betrifft einen Rundsteckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die in der vorliegenden Anmeldung genannten Kupplungsteile sind in der vorbekannten DE 100 21 377 C2 als Steckverbinderteile bezeichnet. Ein Kupplungsteil kann als Kupplungsdose oder Kupplungsstecker ausgebildet sein. Ein Kupplungsteil kann auch als Flanschgehäuse, nämlich als Flanschdose oder Flanschstecker ausgeführt sein und als Gehäuseadapter dienen.
Generell sind Rundsteckverbinder so auszubilden, dass zum Zusammenstecken und Verriegeln der beiden Kupplungsteile, die den Steckverbinder bilden, die Kupplungsteile lediglich in Richtung der Längsachse des Steckverbinders zu stecken sind. Es soll also keine zusätzlichen Bewegung, insbesondere kein Umgreifen zum Verriegeln erforderlich sein. Dabei soll die Steckverbindung selbsttätig kraftschlüssig verriegeln. Durch Ziehen an einem Betätigungsteil des Steckers soll sich die Verriegelung selbsttätig lösen. Auch zum Entriegeln und Lösen der Steckverbindung soll nur eine Bewegung in Längsrichtung bzw. Hauptachsenrichtung erforderlich sein. Das gleiche Betätigungsteil, welches zum Lösen der Steckverbindung mit Entriegelung vorgesehen ist, soll auch zum Stecken der Verriegelung dienen.
Die vorstehend genannten Anforderungen sind bei einem bekannten Rundsteckverbinder der eingangs genannten Gattung erfüllt, der darüber hinaus verhältnismäßig unkompliziert mit wenigen Teilen aufgebaut sein soll, die fertigungsgünstig herzustellen sind und einfach montierbar sein sollen. Bei diesem bekannten Rundsteckverbinder ( DE 100 21 377 C2 ) umfasst ein erstes Steckverbinderteil bzw. Kupplungsteil einen ersten Kontakteinsatz, um den ein hülsenförmiger Rastkörper angeordnet ist. Aus dem aus Kunststoff bestehenden Rastkörper sind einstückig in Längsrichtung des Steckverbinders verlaufende, federnde Rastbalken mit Rasterhebungen im Abstand zu den freien Enden der Rastbalken ausgeformt. Die Rastbalken ragen mit einem freien Ende unter einen Ring, der ebenfalls aus dem Rastkörper einstückig ausgeformt ist, so dass die Rastbalken innerhalb des Rings ausgelenkt werden können. Der Ring ist einen Rand des eingesteckten zweiten Kupplungsteils zugewandt. Die Rasterhebungen der Rastbalken können eine innen aus einem zweiten Kupplungsteil bzw. Steckverbinderteil ausgeformte, ringförmige Nut in Verriegelungsstellung hintergreifen. Das erste Kupplungsteil umfasst weiterhin einen äußeren hülsenförmigen Betätigungsschieber, der auf einer Trägerhülse verschiebbar gelagert ist und entgegen einer Federkraft in Längsrichtung des Steckverbinders zurückgeschoben werden kann. Der Betätigungsschieber kann wenigstens ein Verriegelungselement betätigen, welches in Längsrichtung des Steckverbinders unter einem Abschnitt des Rastbalkens verschiebbar ist und damit den Rastbalken in Verriegelungsstellung abstützen kann. Das Verriegelungselement ist als Schiebersteg an einem dem Rastkörper zugewandten Ende des Betätigungsschiebers ausgeformt. Der Schiebersteg besteht aus Stegen, die entlang einer ringförmigen Stirnseite des Betätigungsschiebers aus dieser radial innen ausgeformt sind. Der Schiebersteg greift unter ein freies Ende mindestens eines der Rastbalken, wenn der Betätigungsschieber unter der Federkraft vorgeschoben ist. Zu dem ersten Kupplungsteil gehört außer dem ersten Kontakteinsatz und dem hülsenförmigen Rastkörper mit den Rastbalken die oben genannte Trägerhülse, die den ersten Kontakteinsatz dicht umschließt und mit einem als Hohlzylinder geformten Abschnitt geeignet ist, einen Kontaktabschnitt des eingesteckten zweiten Kupplungsteils aufzunehmen. An einem freien äußeren Abschnitt der Trägerhülse ist der Rastkörper fest aufgesetzt, der mit einem vorderen ringförmigen Bund an der Trägerhülse anliegt. Die einteilige Trägerhülse besteht vorzugsweise aus Metall. Zur Abdichtung des Raums, in dem sich der erste Kontakteinsatz befindet, ist die Trägerhülse an ihrem inneren Ende in dem ersten Kupplungsteil mit einem inneren ersten O-Ring abgedichtet und an einem äußeren freien Ende, welches aus dem Rastkörper vorsteht, mit einem zweiten O-Ring abgedichtet, der in einer umlaufenden Nut des zweiten Kupplungsteils liegt. Dieser Rundsteckverbinder erfor dert zu einer rationellen Fertigung und Montage Mindestabmessungen, die einer Miniaturisierung entgegenstehen. Bei einer Miniaturisierung wäre insbesondere die durch sie bedingte Dünnwandigkeit der Komponenten des ersten Kupplungsteils problematisch. Für den Anschluss des ersten Kontakteinsatzes des ersten Kupplungsteils kommt erschwerend hinzu, dass die zu kontaktierenden Kontaktabschnitte von der einteiligen Trägerhülse eingeschlossen sind, also von außen nicht leicht erreichbar sind. Auch das zweite Kupplungsteil, ein Gehäuseadapter mit einem separat eingesetzten zweiten Kontakteinsatz ist nur schwierig zu miniaturisieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rundsteckverbinder der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, dass dieser sich insbesondere zu einer Miniaturisierung eignet. Die Herstellung ist zu vereinfachen. Insbesondere der Zusammenbau und die Kontaktierung durch den Anwender sollen unkomplizierter realisierbar sein.
Diese Aufgabe wird mit einem Rundsteckverbinder mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Demgemäß sind Funktionselemente, die bisher getrennt herzustellen und zu montieren waren, aus einem einzigen Formteil aus Kunststoff geformt, also in dem einzigen Formteil integriert. Auf eine metallische Trägerhülse wird verzichtet, die sonst den ersten Kontaktträger umschließt. Ein Abschnitt, der die Funktion eines sonst separat geformten Kontaktträgers ausübt, geht erfindungsgemäß direkt durch die Form des einzigen Kunststoffteils in einen Abschnitt über, der wesentliche Formmerkmale des sonst separat geformten Rastkörpers übernimmt. Das einzige Formteil ist auch bei Miniaturisierung robust mit ausreichender Wandstärke, die eine betriebssichere Funktion über einen langen Zeitraum gewährleistet. Das vorgesehene einzige Formteil kann auch als Multifunktionsteil bezeichnet werden, da es mehrere Funktionen des Rastkörpers und des ersten Kontaktträgers übernimmt.
Mehr im einzelnen ist das einzige Formteil mit den Merkmalen ausgebildet, dass das Formteil einen ersten, im wesentlichen zylindrischen Abschnitt aufweist, der als Kontaktträger ausgebildet ist, dass sich an den zylindrischen Abschnitt in dessen Längsrichtung ein zweiter, im wesentlichen als Hohlzylinder geformter Abschnitt mit einer offenen Stirnseite anschließt, aus dessen Außenseite mindestens zwei Rastbalken an einer Übergangsstelle nahe der offenen Stirnseite ausgeformt sind und der geeignet ist, einen Kontaktabschnitt des zweiten Kontaktträgers bei eingestecktem zweiten Kupplungsteil aufzunehmen. Dieses Formteil kann auch an einer Übergangsstelle zwischen dem ersten, im wesentlichen zylindrischen Abschnitt, und dem sich hieran in Längsrichtung anschließenden zweiten, im wesentlichen als Hohlzylinder geformten Abschnitt, der die Funktion eines Rastkörpers übernimmt, eine ausreichende Wandstärke trotz Miniaturisierung aufweisen. Das einzige Formteil kann einfach durch Spritzen aus Kunststoff, insbesondere durch Einsatz der Zwei-Komponenten-Spritztechnologie hergestellt werden, mit der gleichzeitig ringförmige Dichtungen statt separaten O-Ringen auf dem Formteil realisiert werden, die zur wasserdichten Abdichtung einer Kontaktkammer zwischen den beiden Kupplungsteilen nach außen und zum Abdichten des Inneren des ersten Formteils dienen. Gegebenenfalls können auch die Kontakte bzw. Pins umspritzt werden statt diese nachträglich in das Formteil einzupressen. Da das Formteil keine Trägerhülse beinhaltet, welche die zu verlötenden Kontaktabschnitte umschließt, sind diese zum Löten frei zugänglich.
In Ergänzung des einstückigen Formteils aus Kunststoff des Rundsteckverbinders umfasst dieser eine Abstandshülse, die an einem Gewinde oder einem Bajonett an dem ersten Abschnitt des Formteils lösbar angebracht wird. Vor ihrer Anbringung können Drähte eines Kabels unbehindert mit den Kontakten in dem ersten Abschnitt des Formteils kontaktiert werden. Anschließend kann die Abstandshülse als Bestandteil einer vorgefertigten Verriegelungseinheit an einem Gewinde oder einem Bajonettelement des Formteils angebracht werden, um das Kupplungsteil zu vervollständigen. Die Abstandshülse kann zuvor in anwenderfreundlicher Weise mit dem Betätigungsschieber sowie einer radial zwischen diesen Teilen eingeschlossenen Schraubenfeder als kompakte Verriegelungseinheit vorgefertigt werden, in der sich die Schraubenfeder axial einerseits an einer inneren Stirnseite des Betätigungsschiebers und andererseits an der Abstandshülse abstützt.
Mit der Ausbildung gemäß Anspruch 2, bei der die Rasterhebung auf jedem Rastbalken jeweils im Abstand zu dem freien Ende des Rastbalkens aus diesem ausgeformt ist, bleiben die Vorteile des in dieser Weise ausgebildeten vorbekannten separaten Rastkörpers erhalten, der, abgesehen von dem zugeordneten Betätigungsschieber, keine separate Feder erfordert und keine Materialermüdung der Rastbalken erwarten lässt. Die zu überwindenden Rastkräfte, wenn der Rundsteckverbinder ohne Entriegelung gelöst werden soll, können durch die Neigung und die Position der Rasterhebungen vorbestimmt werden, die zur Verriegelung in mindestens eine in Umfangsrichtung innen in dem zweiten Kupplungsteil verlaufende Nut eingreifen.
Gemäß Anspruch 3 kann bei der Ausbildung des einzigen Kunststoffformteils, der Formmerkmale eines Rastkörpers und eines ersten Kontaktträgers aufweist, aus dem zweiten Abschnitt des Kunststoffformteils ein Ring ausgeformt sein, der die freien, radial beweglichen Enden der Rastbalken umschließt. Der Ring ist einerseits unmittelbar zu dem Betätigungsschieber benachbart, wenn dieser gemäß Anspruch 4 auf dem ersten Abschnitt des Formteils gelagert ist, und andererseits einem Rand des zweiten Kupplungsteils zugewandt, wenn dieses mit dem ersten Kupplungsteil verbunden wird. In dem Ring werden die freien Enden der Rastbalken vor Beschädigung oder Aufweiten geschützt. Ästhetisch ansprechend kann der Ring des Formteils den gleichen Außendurchmesser wie eine anliegende Stirnseite des Betätigungsschiebers aufweisen. Der aus dem Betätigungsschieber ausgeformte Schiebersteg kann, wie an sich bekannt, kompakt jeweils mindestens einem der Rastbalken einzeln zugeordnete Stege umfassen, die aus einer ringförmigen Stirnseite des Betätigungsschiebers radial innen ausgeformt sind und nach außen ebenfalls durch den Ring abgedeckt sind.
Gemäß Anspruch 6 kann der gegenüber der Abstandshülse axial verschiebbare Betätigungsschieber zur Bildung der Verriegelungseinheit unverlierbar auf die Abstandshülse aufgerastet sein.
Insgesamt ist die Verriegelungseinheit werksseitig so weit vormontierbar, dass der Anwender nach Kontaktierung, insbesondere Anlöten eines Kabels an die Kontakte in dem Formteil, das erste Kupplungsteil mit der Verriegelungseinheit unter Einsatz eines sehr geringen Montageaufwands fertig stellen kann. Um hierzu eine stabile Verbindung zwischen dem Formteil, welches als Rastkörper und erster Kontaktträger dient, mit dem Betätigungsschieber herzustellen, weist weiter im einzelnen gemäß Anspruch 7 der erste, zylindrische Abschnitt des Formteils ein Außengewinde auf, in welches ein Innengewinde der Abstandshülse eingreifen kann. Das Außengewinde ist durch sich in Längsrichtung des ersten, zylindrischen Abschnitts erstreckende ebene Gleitflächen, auch Schlüsselflächen genannt, durchbrochen, dergestalt, dass bei Aufschieben der vormontierten Verriegelungseinheit auf das Formteil die Stege des Schieberstegs des Betätigungsschiebers auf den Schlüsselflächen axial bis unter die freien Enden der Rastbalken verschoben werden können. Dann kann die Abstandshülse auf den ersten Abschnitt des Formteils geschraubt werden, wobei sich der Betätigungsschieber gegenüber dem ersten Ab schnitt des Formteils nicht dreht. Der Anwender braucht also nur wenige Teile einfach zu montieren.
An der Abstandshülse ist weiterhin ein Klemmkorb angespritzt, der mit einer auf die Abstandshülse geschraubten Druckschraube zusammengedrückt werden kann, um ein Kabel nach Kontaktierung in dem Rundsteckverbinder zugfest festzulegen.
Für eine wasserdichte Schnittstelle, die mit dem Rundsteckverbinder gebildet ist, wird gemäß Anspruch 9 eine ringförmige Dichtung an einem freien äußeren Ende des Formteils bzw. dessen zweiten Abschnitts angeordnet, die eine Kontaktkammer zwischen dem zweiten Kupplungsteil und dem in dieses eingesteckten ersten Kupplungsteil nach außen abdichtet. Wie oben erwähnt kann die ringförmige Dichtung fertigungsgünstig auf das Formteil bzw. dessen zweiten Abschnitts durch Einsatz der Zwei-Komponenten-Spritztechnologie aufgebracht werden. In weiter fertigungsgünstiger Weise erfordert diese Anordnung der ringförmigen Dichtung zur zuverlässigen Funktion keine Nut in dem zweiten Formteil, sondern nur eine glatte Innenfläche, an der sie anliegt.
Gemäß Anspruch 10 ist eine zweite ringförmige Dichtung an einem inneren Ende des ersten, im wesentlichen zylindrischen Abschnitts des Formteils angeordnet, wobei die zweite ringförmige Dichtung an dem Inneren der montierten Abstandshülse dicht anliegt. Mit der zweiten ringförmigen Dichtung wird in unkomplizierter Weise unter zusätzlicher Nutzung der Abstandshülse das Innere des ersten Kupplungsteils, insbesondere eines Kupplungssteckers, zuverlässig abgedichtet.
Schließlich kann radial innerhalb eines Klemmkorbs, der an einem Ende der Abstandshülse angeformt ist, ein zylindrischer Dichtring angeordnet sein, der die Eintrittsstelle des Kabels in das erste Kupplungsteil gegen Flüssigkeit abdichtet.
Nach dem gleichen Prinzip wie das erste Kupplungsteil ist auch das zweite Kupplungsteil vorteilhaft einstückig aus Kunststoff ausgeformt, und zwar mit einem inneren zylindrischen Kontaktabschnitt als zweiten Kontaktträger in einem im wesentlichen dosenförmigen, d.h. als Hohlzylinder mit einem endseitigen Abschluss ausgebildeten Gehäuseabschnitt, der den Kontaktabschnitt unter Freilassung eines im wesentlichen zylindrischen Spalts umschließt, aus dem innen mindestens eine sich über einen Teilumfang erstreckende Nut ausgeformt ist und der gegebenenfalls an einer Stirnseite einen wulstförmigen Rand aufweist.
Das zweite Kupplungsteil ist somit ebenfalls herstellungsgünstig, da kein separater zweiter Kontakteinsatz in dieses eingesetzt werden muss. Die Formgebung wird weiterhin dadurch vereinfacht, dass keine speziellen Formmerkmale zur Anordnung der ringförmigen Dichtung, wie z.B. eine umlaufende Nut realisiert werden müssen, um optimale Dichtigkeit gegenüber Wasser bzw. Flüssigkeit zu erreichen. Wenn bei der Herstellung in dem zweiten Kupplungsteil geeignete Kontakte einfach umspritzt werden, ist eine vollmaschinelle Fertigung ohne Handarbeit möglich. Daraus ergeben sich wiederum die Vorteile eines Minimums von Einzelteilen sowie niedrigere Werkzeugkosten und unkomplizierte Lagerhaltung.
In dem zweiten Kupplungsteil sind die sich über einen Teilumfang innen erstreckenden Nuten entsprechend jeweils mindestens einem der Rastbalken ausgeformt, also der Anordnung der Rastbalken angepasst. Insbesondere können in dem zweiten Kupplungsteil zwei sich über einen Teilumfang innen in dem dosenförmigen Gehäuseabschnitt erstreckende Nuten vorge sehen sein, die zwei Rastbalken zugeordnet sind. Damit ist bereits eine zuverlässige Verriegelung möglich.
Die Nuten sind zweckmäßig innen aus einem wulstförmigen Rand ausgeformt, der an einer offenen Stirnseite des dosenförmigen Gehäuseabschnitts ausgeformt ist und zur Bildung widerstandsfähiger Nuten trotz Miniaturisierung genügend dick ist. Wenn der im wesentlichen dosenförmigen Gehäuseabschnitt des zweiten Kupplungsteils gemäß Anspruch 13 mit zwei ringförmigen Innenflächen unterschiedlichen Durchmessers abgestuft sind, befinden sich die Nuten vorteilhaft in der Innenfläche größeren Durchmessers, die axial außen angeordnet ist. Die innere Innenfläche kleineren Durchmessers kann einfach als Dichtfläche dienen.
Der an einer Stirnseite des zweiten Kupplungsteils im Fall eines Flanschgehäuses vorgesehene wulstförmige Rand kann infolge des Rundsteckverbinderprinzips ohne Schraubverriegelung wenig tief dimensioniert sein und somit die Miniaturisierung fördern.
In besonders vorteilhafter Weise ist es darüber hinaus möglich, das zweite Kupplungsteils mit Ausnahme dessen Kontakten einstückig in einer Gehäusewand zu integrieren, wodurch ein Montageaufwand zum Einbau des zweiten Kupplungsteils entfällt und der Einsatz in stark miniaturisierten Gehäusen realisierbar ist.
Der anwenderseitige Montageaufwand ist somit bei diesem zweiten Kupplungsteil minimiert.
Der Rundsteckverbinder eignet sich besonders zur Ausführung in MID-Technik (Moulded Interconnected Devices), in der Leiterbahnen mit dem Rundsteckverbinder kombiniert sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit einer Figur erläutert, in der ein Rundsteckverbinder mit einem ersten Kupplungsteil in Form eines Kupplungssteckers und einem zweiten Kupplungsteil in Form einer Flanschdose, allgemeiner eines Flanschgehäuses, vergrößert dargestellt ist. Damit können weitere vorteilhafte Merkmale dargestellt werden.
Es zeigt:
1 den Rundsteckverbinder in gestecktem Zustand als Längsschnitt, teilweise geschnitten.
In der Zeichnung ist mit 1 ein Kupplungsstecker bezeichnet, der in eine Flanschdose 2 eingesteckt ist und in ihr verriegelt ist. Die Schnittebene des Längsschnitts verläuft zentral durch die Mitte des Rundsteckverbinders zwischen Kontakten des Kupplungssteckers und mit diesen fluchtenden Kontakten der Flanschdose hindurch. Zwei Kontakte des Kupplungssteckers sind mit 3, 4 in einer Kontaktkammer zwischen Stirnseiten des Kupplungssteckers 1 und der Flanschdose 2 bezeichnet. Sie erstrecken sich in dem Kupplungsstecker bis in die strichpunktierte Kontaktachsen 3', 4'. Entsprechende Kontakte in der Flanschdose 2 verlaufen bis in die strichpunktierten Kontaktachsen 5', 6' und ragen an einer äußeren Verjüngung 33 der Flanschdose aus dieser heraus.
Ein Kern des Kupplungssteckers ist ein Formteil 7, welches mit einem ersten zylindrischen Abschnitt 8 und einem zweiten als Hohlzylinder geformten Abschnitt 9 einstückig aus Kunststoff gespritzt ist. Der zweite Abschnitt 9 ist gemäß 1 in die Flanschdose 2 eingesteckt und mit dieser verriegelt. In den ersten, zylindrischen Abschnitt 8 sind die Kontakte eingelassen, von denen die Kontakte 3, 4 teilweise zu sehen sind; er dient vor allem als Kontaktträger.
Aus dem zweiten, im wesentlichen als Hohlzylinder geformten Abschnitt 9 mit einer – im ungesteckten Zustand – offenen Stirnseite 10 sind in zylindrischer Anordnung parallel zu der Längsachse 11 verlaufende Rastbalken einstückig ausgeformt, von denen zwei Rastbalken 12, 13 in 1 zu erkennen sind. Ihre Übergangsstellen in den zweiten Abschnitt 9 des Formteils 7 befinden sich in der Nähe dessen offener Stirnseite 10. Die Rastbalken verlaufen von dort im radialen Abstand einer zylindrischen Außenseite des Formteils 7 und weisen auf ihrer äußeren Seite jeweils im axialen Abstand zu einem nicht bezeichneten freien Ende der Rastbalken 12, 13 jeweils eine Rasterhebung 14 bzw. 15 auf. Die Rastbalken 12, 13 können als Bestandteile eines Rastkörpers aufgefasst werden, den der zweite Abschnitt 9 des Formteils 7 bildet. Zu dem Rastkörper gehört weiterhin ein aus diesem ausgeformter umlaufender Ring 16, der die nicht bezeichneten freien Enden der Rasterhebungen, z.B. 14, 15, abdeckt. Da die Rastbalken vor allem in radialer Richtung elastisch verformbar sein sollen, besteht das gesamte Formteil 7 aus einem entsprechenden Kunststoff.
An dem der offenen Stirnseite 10 zugewandten Ende des zweiten Abschnitts 9 des Formteils 7 ist eine erste ringförmige Dichtung 17 in Form eines O-Rings in einer nicht bezeichneten umlaufenden Nut angeordnet.
An dem entgegengesetzten Ende des Formteils 7 ragen aus dem ersten zylindrischen Abschnitt 8 Enden der Kontakte, z.B. 3, 4, heraus, die an ihren Stirnseiten und seitlich außen offen sind und durch eine Verjüngung 18 des ersten zylindrischen Abschnitts 8 auf Abstand gehalten werden.
Das oben beschriebene Formteil 7 ist wesentlicher Bestandteil des Kupplungssteckers 1, zu dem weiterhin eine Verriegelungseinheit gehört, die allgemein mit 19 bezeichnet ist. Diese umfasst einen entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 20 auf dem Formteil 7 verschiebbaren Betätigungsschieber 21 sowie eine Abstandshülse 22, in deren äußerer Ausnehmung 23 der Betätigungsschieber 21 so einrasten kann, dass er gegenüber der Abstandshülse parallel zur Längsachse 11 verschiebbar ist. Die Abstandshülse 22 kann auf ein Außengewinde 29 außen auf dem ersten, zylindrischen Abschnitt 8 des Formteils 7 aufgeschraubt werden. Es sei bemerkt, dass in einer anderen Ausführungsform sich das Außengewinde 29 weiter als in 1 dargestellt über die Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 8 erstrecken kann, wobei es in Umfangsrichtung über diese Länge durch Schlüsselflächen durchbrochen ist, auf denen Stege eines Schieberstegs 24 axial gleiten können. Statt der Gewindeverbindung zwischen der Abstandshülse 22 und dem ersten zylindrischen Abschnitt 8 ist in einer weiteren Ausführungsform eine Bajonettverbindung vorgesehen.
Die Abstandshülse 22 weist an ihrem dem Formteil 7 abgewandten Ende einen angespritzten Klemmkorb 25 auf, der eine zylindrische Dichtung 26 umgreift und mittels einer Druckschraube 27, die mit der Abstandshülse verschraubt ist, zusammengedrückt werden kann, um ein in dem Kupplungsstecker 1 endendes Kabel zugentlastend festzuklemmen.
Aus einer ringförmigen, nicht bezeichneten Stirnseite des Betätigungsschiebers 21, die dem Ring 16 zugewandt ist, ragt radial innen und axial nach außen den Rastbalken, z.B. 12, 13 zugewandt, der Schiebersteg 24 heraus, der gleitbeweglich auf dem ersten zylindrischen Abschnitt 8 des Formteils 7 ausgebildet ist und aus einer Gruppe in Umfangsrichtung aufeinanderfolgender Stege besteht, wobei jeweils ein Steg einem der Rastbalken, z.B. 12, 13, zugeordnet ist. Der Schiebersteg 24 kann in der in 1 gezeigten Stellung des Betätigungsschiebers 21, in die er durch die Schraubenfeder 20 gedrückt wird, mit jeweils einem Steg unter das freie Ende eines der Rastbalken, z.B. 12, 13, greifen, so dass dieser mit seinem freien Ende nicht radial nach innen ausweichen kann, sondern wie noch weiter unten beschrieben wird, mittels der Rasterhebung 14 bzw. 15 den Kupplungsstecker 1 in der Flanschdose 2 verriegelt.
Um den Kupplungsstecker zu montieren, verwendet der Anwender einfach das Formteil 7, die vorgefertigte Verriegelungseinheit 19 und die Druckschraube 27. Er lötet zunächst Drähte eines nicht dargestellten Kabels an die Kontakte, z.B. 3, 4, an, die links aus dem ersten zylindrischen Abschnitt 8 des Formteils 7 außerhalb der Verjüngung 18 zugänglich sind. Dann wird die zuvor auf das Kabel aufgebrachte Verriegelungseinheit 19 auf den ersten, zylindrischen Abschnitt 8 geschoben, so dass die Stege des Schieberstegs 24 auf je einer ebenen Schlüsselfläche unter die Rastbalken, z.B. 12, 13, gelangen können. Anschließend wird die Abstandshülse 22 auf den ersten, zylindrischen Abschnitt 8 des Formteils 7 geschraubt, wobei sich der Betätigungsschieber 21 nicht gegenüber dem ersten, zylindrischen Abschnitt 8 dreht. Schließlich wird die Druckschraube zur Zugentlastung des Kabels und Abdichtung eines Innenraums 28 in der Abstandshülse 22 an der Kabeleintrittsstelle unter Einschluss der zylindrischen Dichtung 26 angezogen.
Die Abdichtung des Innenraums 28 zwischen der Abstandshülse 22 und dem ersten, zylindrischen Abschnitt 8 des Formteils 7 erfolgt an dem inneren, dem Innenraum 28 zugewandten Ende des ersten Abschnitts 8 mit einer ringförmigen Dichtung 30, die als O-Ring in einer Nut des ersten Abschnitts 8 ausgebildet ist.
Eine weitere ringförmige Dichtung 17, die an dem entgegengesetzten Ende des zweiten Abschnitts 9 des Formteils 7 nahe dessen offener Stirnseite 10 angeordnet ist, dient in Verbindung mit einer dicht anliegenden Innenfläche in der Flanschdose 2 zur Abdichtung einer Kontaktkammer 31 zwischen dem Kupplungsschalter 1 und dem Kupplungsstecker 2 nach außen.
Die Flanschdose 2, in welche, wie in 1 dargestellt, der Kupplungsstecker 1 eingesteckt und mit den Rastbalken, z.B. 12, 13, verrastet werden kann, ist einstückig aus Kunststoff mit einem Kontaktabschnitt 32 als zweitem Kontaktträger des Rundsteckverbinders ausgeformt. In den Kontaktabschnitt 32 sind Kontakte eingelassen, deren strichpunktierte Kontaktachsen 5' und 6' an einer äußeren Verjüngung 33 der Flanschdose zu erkennen sind. Die Kontakte in der Flanschdose fluchten mit den Kontakten, z.B. 3, 4, entsprechend deren strichpunktierten Kontaktachsen 3', 4' in dem Kupplungsstecker 1, und können diese im eingesteckten Zustand des Rundsteckverbinders kontaktieren. An der außen aus der Flanschdose 2 ausgeformten Verjüngung 33 können an die Kontakte Drähte oder dergleichen Leiter angelötet werden.
Der Kontaktabschnitt 32 ist im wesentlichen zylindrisch geformt und wird von einem zusammen mit dem Kontaktabschnitt ausgeformten, abgestuft dosenförmigen Gehäuseabschnitt 34 unter Bildung eines im wesentlichen zylindrischen Spalts 35 eingeschlossen, wobei eine Stirnseite offen ist. Der zylindrische Spalt 35 kann den zweiten, als Hohlzylinder geformten Abschnitt 9 des Kupplungssteckers aufnehmen. In dem Bereich, in dem im eingesteckten Zustand des Kupplungssteckers 1 sich die Rasterhebungen, z.B. 14, 15, auf den Rastbalken, z.B. 12, 13, befinden, sind aus dem dosenförmigen Gehäuseabschnitt 34 der Flanschdose 2 radial nach außen Nuten 36, 37 ausgeformt, die sich über jeweils wenigstens einen Teilumfang des Gehäuseabschnitts 34 erstrecken. Genauer ausgedrückt sind die Nuten 36, 37 in dem wulstförmigen Rand 38 an einer stirnseitigen, dem Ring 16 des Kupplungssteckers 1 zugewandten Seite der Flanschdose 2 ausgeformt.
Eine in 1 nicht dargestellte Gehäusewand kann zwischen dem wulstförmigen Rand 38 und einer Überwurfmutter 39 eingeklemmt werden, wobei eine geräteseitige Abdichtung des Flanschgehäuses mit einer Flachdichtung 40 erfolgt.
Der Gehäuseabschnitt 34 ist in einer anderen Ausführungsform in ein Kunststoffgerätegehäuse integrierbar, d.h. zusammen mit diesem ausformbar. Dadurch wird der Montageaufwand minimiert. Eine Anordnung Flanschdosen 2 mit Kunststoffgerätegehäuse kann besonders vorteilhaft in MID-Technik (Moulded Interconnected Devices) mit integrierten Leiterbahnen hergestellt werden. Der wulstförmige Rand 38 der Flanschdose braucht praktisch nicht über die Außenseite des Kunststoffgerätegehäuses vorzustehen, was eine Miniaturisierung des Gehäuses fördert bzw. erst ermöglicht.
Wenn der Kupplungsstecker 1, wie in 1 dargestellt, vollständig in die Flanschdose 2 gesteckt ist, liegen die Rasterhebungen 14, 15 der beiden Rastbalken, z.B. 12, 13, ganz innerhalb der ihnen zugeordneten Nuten 36, 37, wobei die Rastbalken 12, 13 unbelastet sind. Dabei liegen die vorderen freien Enden der Rastbalken 12, 13 auf Stegen des Schieberstegs 24 des Betätigungsschiebers 21 auf. Wenn ein Zug zwischen dem Kupplungsstecker 1 und der Flanschdose 2 auftritt, der nicht an dem Betätigungsschieber 21 angreift, können die Rasterhebungen 14, 15 der Rastbalken nur dann aus den Nuten 36, 37 gleiten, wenn die Rastbalken jeweils durch eine Kraftkomponente, welche auf sie durch Innenränder der Nuten 36, 37 ausgeübt wird, radial nach innen durchbiegen. Die dazu erforderliche Zugkraft ist von dem Neigungswinkel der Schräge der Rasterhebungen 14, 15 jeweils an deren in 1 linken Teil abhängig. Durch die Dimensionierung dieses Neigungswinkels kann der ohne Betätigung des Betätigungsschiebers 21 zum Lösen des Kupplungssteckers erforderliche Zug bestimmt werden.
Bei einem normalen Entriegelungsvorgang wird an dem Betätigungsschieber 21 angegriffen, so dass dieser entgegen der Kraft der Schraubenfeder 20 in 1 nach links zurückgezogen wird, wodurch die Stege, die als Auflage der freien Enden der Rastbalken dienen, und die Bestandteile des Schieberstegs 24 sind, unter den freien Enden der Rastbalken herausgezogen werden. In diesem Fall können die Rastbalken leicht durch die schrägen Rasterhebungen 14, 15 radial nach innen gebogen werden, um ohne Überwindung größerer Rückstellkräfte aus der Flanschdose 2 herausgezogen zu werden.
Beim Stecken des Kupplungssteckers in die Flanschdose 2 gleitet der wulstförmige Rand 38 innen über die Rasterhebungen 14, 15 der Rastbalken 12, 13, die aus ihrer Ruhelage entgegen ihrer Elastizität nach innen unter den wulstförmigen Rand 38 gedrückt werden, bis sie sich in den Nuten 36, 37 radial nach außen aufstellen und damit Rastverbindungen bewirken.
Die vorteilhaften Funktionen des rastenden Rundsteckverbinders der so genannten Push-Pull-Bauart werden also bei jeweils einstückiger Ausformung des Formteils 7 des Kupplungssteckers 1 sowie der Flanschdose 2 gewährleistet.

1: Kupplungsstecker
2: Flanschdose
3: Kontakt
3': strichpunktierte Kontaktachse
4: Kontakt
4': strichpunktierte Kontaktachse
5': strichpunktierte Kontaktachse
6': strichpunktierte Kontaktachse
7: Formteil
8: erster zylindrischer Abschnitt
9: zweiter Abschnitt (hohlzylindrisch)
10: offene Stirnseite
11: Längsachse
12: Rastbalken
13: Rastbalken
14: Rasterhebung
15: Rasterhebung
16: Ring
17: erste ringförmige Dichtung
18: Verjüngung
19: Verriegelungseinheit
20: Schraubenfeder
21: Betätigungsschieber
22: Abstandshülse
23: äußere Ausnehmung
24: Schiebersteg
25: Klemmkorb
26: zylindrische Dichtung
27: Druckschraube
28: Innenraum
29: Außengewinde
30: zweite ringförmige Dichtung
31: Kontaktkammer
32: Kontaktabschnitt
33: Verjüngung
34: dosenförmiger Gehäuseabschnitt
35: zylindrischer Spalt
36: Nut
37: Nut
38: wulstförmiger Rand
39: Überwurfmutter
40: Flachdichtung

Claims

Rundsteckverbinder mit einem ersten Kupplungsteil (1) und einem zweiten Kupplungsteil (2), die jeweils einen ersten bzw. zweiten Kontaktträger aufweisen, wobei der erste Kontaktträger mit einem Rastkörper in Verbindung steht, aus dem in Längsrichtung (11) des Steckverbinders verlaufende, federnde Rastbalken (12, 13) mit Rasterhebungen (14, 15) ausgeformt sind, die geeignet sind, wenigstens eine in Umfangsrichtung des zweiten Kupplungsteils (2) aus diesem ausgeformte Nut (36, 37) zu hintergreifen (Verriegelungsstellung), wobei das erste Kupplungsteil (1) einen äußeren, hülsenförmigen Betätigungsschieber (21) umfasst, der entgegen einer Federkraft in Längsrichtung des Steckverbinders zurückschiebbar ist (Entriegelungsstellung) und geeignet ist, ein Verriegelungselement zu betätigen, welches als Schiebersteg (24) aus einem dem Rastkörper zugewandten Ende des Betätigungsschiebers ausgeformt ist und in Längsrichtung des ersten Kupplungsteils (1) durch die Federkraft unter je ein freies Ende der Rastbalken (12, 13) verschiebbar ist (Verriegelungsstellung), die außerhalb des Betätigungsschiebers an jeweils einer Übergangsstelle in den Rastkörper übergehen, dadurch gekennzeichnet, dass der die Rastbalken (12, 13) aufweisende Rastkörper und der erste Kontaktträger des ersten Kupplungsteils (1) als Abschnitte eines einzigen Formteils (7) aus Kunststoff geformt sind, dass das Formteil (7) einen ersten, im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt (8) aufweist, der als Kontaktträger ausgebildet ist, und dass sich an den ersten, zylindrischen Abschnitt (8) in dessen Längsrichtung (11) ein zweiter, im wesentlichen als Hohlzylinder geformter Abschnitt (9) mit einer offenen Stirnseite (10) anschließt, aus dessen Außenseite mindestens zwei der Rastbalken (12, 13) an einer Übergangsstelle nahe der offenen Stirnseite (10) ausgeformt sind und der geeignet ist, einen Kontaktabschnitt des eingesteckten zweiten Kupplungsteils (2) aufzunehmen, dass eine Abstandshülse (22) vorgesehen ist, die an einem Gewinde (29) oder einem Bajonett an dem ersten Abschnitt (8) des Formteils (7) lösbar anbringbar ist, und dass mit der Abstandshülse (22) und dem Betätigungsschieber (21) sowie einer radial zwischen diesen Teilen (21, 22) eingeschlossenen Schraubenfeder (20) eine vorgefertigte Verriegelungseinheit (19) gebildet ist, in der die Schraubenfeder (20) sich axial einerseits an einer inneren Stirnseite des Betätigungsschiebers und andererseits an der Abstandshülse abstützt.
Rundsteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterhebung (14, 15) auf jedem Rastbalken (12, 13) jeweils im Abstand zu dem freien Ende des Rastbalkens aus diesem ausgeformt ist.
Rundsteckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Außenseite des zweiten Abschnitts (9) des Formteils (7) in weiterem Abstand zu der Stirnseite (10) als die Übergangsstellen der Rastbalken (12, 13) ein Ring (16) ausgeformt ist, der die freien, radial beweglichen Enden der Rastbalken (12, 13) einschließt und der einem Rand (38) des eingesteckten zweiten Kupplungsteils (2) zugewandt ist.
Rundsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außen um den ersten Abschnitt (8) des Formteils (7) der Betätigungsschieber (21) angeordnet ist und auf diesem ersten Abschnitt (8) gelagert ist.
Steckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebersteg (24) des Betätigungsschiebers (21) aus Stegen besteht, die entlang einer ringförmigen Stirnseite des Betätigungsschiebers aus dieser radial innen ausgeformt sind.
Rundsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verriegelungseinheit (19) der gegenüber der Abstandshülse (22) axial verschiebbare Betätigungsschieber (21) auf die Abstandshülse (22) aufgerastet ist.
Rundsteckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zylindrische Abschnitt (8) des Formteils (7) das Außengewinde (29) aufweist, in welches ein Innengewinde der Abstandshülse (22) eingreifen kann und welches durch sich in Längsrichtung des ersten, zylindrischen Abschnitts (8) erstreckende ebene Gleitflächen durchbrochen ist, dergestalt, dass die Stege des Schie berstegs (24) des Betätigungsschiebers (21) auf den Gleitflächen axial verschiebbar sind.
Rundsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abstandshülse (22) ein Klemmkorb (25) angespritzt ist, der mit einer auf die Abstandshülse geschraubten Druckschraube (27) zusammendrückbar ist.
Rundsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem äußeren Ende des Formteils (7) bzw. dessen zweiten Abschnitts (9) eine erste ringförmige Dichtung (17) angeordnet ist, die eine Kontaktkammer (31), die zwischen dem zweiten Kupplungsteil (2) und dem in dieses eingesteckten ersten Kupplungsteil gebildet ist, nach außen abdichtet.
Rundsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite ringförmige Dichtung (30) an einem inneren Ende des ersten, im wesentlichen zylindrischen Abschnitts (8) des Formteils (7) angeordnet ist und an dem Inneren der Abstandshülse (22) abdichtend anliegt.
Rundsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsteil (2) einstückig aus Kunststoff ausgeformt ist, und zwar mit einem inneren zylindrischen Kontaktabschnitt (32) als zweiten Kontaktträger in einem im wesentlichen dosenförmigen Gehäuseabschnitt (34), der den Umfang des zylindrischen Kon taktabschnitts (32) unter Freilassung eines im wesentlichen zylindrischen Spalts (35) umschließt, und dass aus dem im wesentlichen dosenförmigen Gehäuseabschnitt (34) innen mindestens eine sich über einen Teilumfang erstreckende Nut (36, 37) ausgeformt ist.
Rundsteckverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen dosenförmige Gehäuseabschnitt (34) an seiner offenen Stirnseite einen wulstförmigen Rand (38) aufweist, aus dem innen die mindestens eine Nut aufgeformt ist.
Rundsteckverbinder nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Nuten (36, 37) sich jeweils über einen Teilumfang innen in dem dosenförmigen Gehäuseabschnitt (34) erstrecken und jeweils mit je einem Rastbalken (12, 13) des ersten eingesteckten Kupplungsteils (1) fluchten.
Rundsteckverbinder nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen dosenförmige Gehäuseabschnitt (34) innen mit zwei ringförmigen Innenflächen unterschiedlichen Durchmessers abgestuft ist, von denen die Innenfläche kleineren Durchmessers eine Dichtfläche bildet.