DE102019130628A1

DE102019130628A1 - Steckverbinderkupplung

Info

Publication number: DE102019130628A1
Application number: DE102019130628.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Franke; Oliver Schätzle; Marco Stolle
Original assignee: Hummel AG
Current assignee: Hummel AG
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2039-11-14
Also published as: DE102019130628B4

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Steckverbinderkupplungen. Hierzu wird eine Steckverbinderkupplung (1) vorgeschlagen, deren eine Kupplungshälfte (2) ein Schnellverriegelungselement (4) aufweist. Die Kupplungshälfte (2) weist ein Gewinde (7) und das Schnellverriegelungselement (4) ein dazu passendes Gegengewinde auf. Beim Herstellen der Schnellverriegelung wird das Schnellverriegelungselement (4) mit seinem Gegengewinde (8) auf das Gewinde (7) der ersten Kupplungshälfte (2) aufgeschraubt. Dadurch gelangen zumindest ein Verriegelungsmittel (5) des Schnellverriegelungselements (4) und ein Gegenverriegelungsmittel (6) einer zweiten Kupplungshälfte (3) der Steckverbinderkupplung (1) miteinander in Kontakt. Wird das Schnellverriegelungselement (4) weiter auf das Gewinde (7) der der ersten Kupplungshälfte (2) aufgeschraubt, lässt sich eine axiale Anzugskraft zwischen dem zumindest einen Verriegelungsmittel (5) und dem zumindest einen Gegenverriegelungsmittel (6) erzeugen, durch die die Kupplungshälften (2 und 3) der Steckverbinderkupplung (1) in ihre bestimmungsgemäße Steckposition gebracht werden können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderkupplung mit einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte, wobei die erste Kupplungshälfte ein Schnellverriegelungselement mit zumindest einem Verriegelungsmittel und die zweite Kupplungshälfte zumindest ein dazu korrespondierendes Gegenverriegelungsmittel aufweisen. Eine derartige Steckverbinderkupplung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2005 026 148 B4 vorbekannt.
Die Verriegelungsmittel der vorbekannten Steckverbinderkupplung sind als Rampen einer Bajonettverriegelung ausgebildet und sowohl an einer in axialer Richtung außerhalb des Außengewindes befindlichen Teillänge des mit dem Außengewinde versehenen Bereiches des ersten Kupplungsgehäuses als auch an dem gewindelosen Verbindungselement der zweiten Kupplungshälfte in einer quer zur Achse der Steckverbinderkupplung ausgerichteten Ebene angeordnet. Die Rampen der vorbekannten Steckverbinderkupplung wandeln eine Steck-Drehbewegung, die bei der Herstellung der Schnellverriegelung durchgeführt wird, in eine axiale Anzugsbewegung zwischen den beiden Kupplungshälften um. Die Gegenverriegelungsmittel gleiten dabei entlang der Rampen in ihre Verriegelungsposition. Durch die Steigung der Rampen werden die Gegenverriegelungsmittel zusammen mit ihrer Kupplungshälfte axial verschoben, was die Kupplungshälften letztendlich miteinander verbindet.
Insbesondere bei modernen Hybridsteckern, bei denen Steckverbinderkupplungen der eingangs genannten Art eingesetzt werden, müssen erhebliche Zug- und Druckkräfte aufgebracht werden, um diese Steckverbindungen ordnungsgemäß stecken beziehungsweise auch wieder voneinander lösen zu können.
Zwar kann die aus der Druckschrift DE 10 2005 026 148 B4 vorbekannte Steckverbinderkupplung diesen Steckvorgang durch ihre als Rampen ausgebildeten Verriegelungsmittel der Schnellverriegelung und die damit mögliche Umwandlung der Drehbewegung in eine Steckbewegung unterstützen. In Abhängigkeit der zum Stecken der Steckverbindung erforderlichen Kräfte kann der Kraftaufwand trotz dieser Unterstützung noch immer vergleichsweise groß sein. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steckverbinderkupplung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die die Herstellung von Steckverbindungen vereinfacht.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Steckverbinderkupplung mit den Mitteln und Merkmalen des unabhängigen, auf eine solche gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Zur Lösung der Aufgabe wird somit insbesondere eine Steckverbinderkupplung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Kupplungshälfte ein Gewinde und das Schnellverriegelungselement ein dazu passendes Gegengewinde aufweisen, so dass das Schnellverriegelungselement zur Erzeugung einer axialen Anzugskraft zwischen dem zumindest ein Verriegelungsmittel und dem zumindest ein Gegenverriegelungsmittel miteinander verschraubbar sind.
Das Gewinde und Gegengewinde erzeugen bei ihrer Verschraubung eine vergleichsweise hohe Kraftübersetzung. So kann der Steckvorgang durch eine mit dem Schnellverriegelungselement an der ersten Kupplungshälfte durchgeführten Schraubbewegung bei Schnellverriegelung der Steckverbinderkupplung unterstützt werden. Durch das Gewinde und das korrespondierende Gegengewinde wird eine Drehbewegung des Schnellverriegelungselements an der ersten Kupplungshälfte in eine Anzugbewegung des Schnellverriegelungselements in Richtung der ersten Kupplungshälfte umgesetzt. Dadurch dass das zumindest eine Verriegelungsmittel des Schnellverriegelungselements in Verriegelungsstellung mit dem Gegenverriegelungsmittel der zweiten Kupplungshälfte zusammenwirkt, zieht das Schnellverriegelungselement die beiden Kupplungshälften zusammen und unterstützt den Steckvorgang. Mit der erfindungsgemäßen Steckverbinderkupplung lassen sich auch Steckverbindungen komfortabel herstellen, bei denen vergleichsweise hohe Steckkräfte aufgebracht werden müssen, die rein manuell nur schwer aufzubringen wären.
Während eine axiale Zugkraft zur Herstellung der Steckverbindung bei der aus der Druckschrift DE 10 2005 026 148 B4 vorbekannten Steckverbinderkupplung durch einen Kontakt der Verriegelungsmittel mit den Gegenverriegelungsmitteln erzeugt wird, ist bei der erfindungsgemäßen Steckverbinderkupplung Ursache der axialen Anzugskraft die Verschraubung des Gewindes des Schnellverriegelungselements mit dem dazu passenden Gegengewinde der ersten Kupplungshälfte. So werden das zumindest eine Verriegelungsmittel und das zumindest eine dazu korrespondierende Gegenverriegelungsmittel bei der erfindungsgemäßen Steckverbinderkupplung vor Abnutzungen und/oder Beschädigungen geschont. Ferner erlauben das Gewinde und das dazu passende Gegengewinde eine besonders feine und genaue Dosierung der axialen Kraft.
Bei einer Ausführungsform der Steckverbinderkupplung ist das zumindest eine Verriegelungsmittel ein, vorzugsweise radial nach innen gerichteter, Vorsprung an dem Schnellverriegelungselement der ersten Kupplungshälfte. Das zumindest eine Gegenverriegelungsmittel kann eine, vorzugsweise quer zur Längsachse der zweiten Kupplungshälfte orientierte, Gehäuseschulter eines Kupplungsgehäuses der zweiten Kupplungshälfte sein.
Dabei kann das zumindest eine Gegenverriegelungsmittel, insbesondere die zumindest eine Gehäuseschulter, eine Führungsnut für das zumindest eine Verriegelungsmittel der ersten Kupplungshälfte seitlich, insbesondere axial begrenzen.
Insbesondere dann, wenn das zumindest eine in Verriegelungsstellung befindliche Verriegelungsmittel in Löserichtung der Steckverbinderkupplung formschlüssig mit der zweiten Kupplungshälfte der Steckverbinderkupplung verbunden ist, können das Gewinde und das dazu passende Gegengewinde auch zum Lösen der Steckverbinderkupplung verwendet werden. Wird das Schnellverriegelungselement mit seinem Gegengewinde von dem Gewinde der ersten Kupplungshälfte abgeschraubt, wird diese Schraubbewegung über die Gewinde in eine axiale Lösekraft umgesetzt. Diese Lösekraft kann dazu verwendet werden, die beiden Kupplungshälften der Steckverbinderkupplung über das zumindest eine Verriegelungsmittel und seinen Formschluss mit der zweiten Kupplungshälfte voneinander zu trennen.
Der zuvor erläuterte Formschluss des zumindest einen Verriegelungsmittels mit der zweiten Kupplungshälfte kann mithilfe einer, beispielsweise der bereits zuvor erwähnten Führungsnut an der zweiten Kupplungshälfte bewirkt werden. Um die Verbindung zwischen den beiden Kupplungshälften komfortabel lösen zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Führungsnut an einer dem Gegenverriegelungsmittel gegenüberliegenden Seite durch einen Anschlag begrenzt ist. Gegen diesen Anschlag kann das zumindest eine Verriegelungsmittel beim Abschrauben des Schnellverriegelungselements von dem Gewinde zum Öffnen der Steckverbinderkupplung geschoben werden. Mithilfe des Anschlags kann die Drehbewegung beim Lösen der durch das Gewinde und das Gegengewinde zwischen der ersten Kupplungshälfte und dem Schnellverriegelungselement hergestellten Verschraubung in eine axiale Schiebebewegung zum Trennen der beiden Kupplungshälften umgesetzt werden. Das zumindest eine Verriegelungsmittel stößt dabei gegen den die Führungsnut begrenzenden Anschlag und schiebt die beiden Kupplungshälften auseinander, wodurch eine mit der Steckverbinderkupplung hergestellte Steckverbindung schließlich gelöst werden kann.
Eine Anzugsrichtung des Gewindes der ersten Kupplungshälfte kann mit einer Einführrichtung des zumindest einen Verriegelungsmittels in seine Verriegelungsposition an dem zumindest ein Gegenverriegelungsmittel übereinstimmen. Insbesondere dann, wenn das Gegenverriegelungsmittel eine Gehäuseschulter ist, die eine Führungsnut für das zumindest eine Verriegelungsmittel der ersten Kupplungshälfte seitlich und/oder axial begrenzt, kann die Anzugsrichtung des Gewindes der ersten Kupplungshälfte mit einer Einführrichtung des zumindest ein Verriegelungsmittels in diese Führungsnut übereinstimmen.
Bei einer Ausführungsform der Steckverbinderkupplung sind das Gewinde und das Gegengewinde jeweils eingängige Gewinde. Bei einer anderen Ausführungsform der Steckverbinderkupplung kann das Gewinde der ersten Kupplungshälfte ein mehrgängiges Gewinde sein. Passend dazu kann auch das Gegengewinde des Verriegelungselements ein mehrgängiges Gewinde sein. Die Verwendung mehrgängiger Gewinde ist besonders günstig, da mit ihnen eine höhere Steigung bei vergleichbarer axialer Belastbarkeit realisiert werden kann. Die bei Verschraubung des Schnellverriegelungselements auftretenden Kräfte können bei Verwendung mehrgängiger Gewinde auf mehrere Gewindegänge bzw. Gewindeflanken und damit auf eine ausreichend große Gewindefläche verteilt werden. Somit lassen sich mit mehreren Gewindegängen Gewinde mit größerer Steigung vorsehen, ohne dass dadurch die Belastbarkeit der Gewinde beeinträchtigt wäre.
Das Schnellverriegelungselement kann durch eine Drehung um weniger als 360°, vorzugsweise um weniger als 180°, 90°, besonders bevorzugt, um 60°, 45° oder 30°, zwischen seiner Offenstellung in seiner Schließstellung bewegbar sein. Auf diese Weise kann die Steckverbinderkupplung mit einem Handgriff verriegelt und entriegelt werden.
Das Gewinde und das Gegengewinde können jeweils eine so große Steigung aufweisen, dass das Schnellverriegelungselement durch eine Drehung aus seiner Offenstellung in seine Schließstellung, beispielsweise durch eine Drehung um weniger als 360°, um weniger als 180° oder durch eine Drehung um weniger als 90°, insbesondere durch eine 30°-Drehung, eine 45°-Drehung oder eine 60°-Drehung, an der ersten Kupplungshälfte um einen definierten axialen Hub verstellbar ist. Der axiale Hub kann beispielsweise zwischen 0,2 Millimeter und 0,6 Millimeter betragen. Ein derartiger axialer Hub kann ausreichen, um die beiden Kupplungshälften der Steckverbinderkupplung zuverlässig miteinander verbinden zu können. Wenn dieser Hub durch eine Drehung beispielsweise um 45° erzielt werden kann, lässt sich die Steckverbinderkupplung mithilfe des Schnellverriegelungselements besonders komfortabel und zügig verriegeln. Je nach Anwendungsfall kann der axiale Hub aber auch größer als 0,6 Millimeter oder kleiner als 0,2 Millimeter sein. Der gewünschte axiale Hub kann durch eine entsprechende Steigung des Gewindes und des Gegengewindes erzielt werden.
Zwischen der ersten Kupplungshälfte und dem Schnellverriegelungselement kann eine Drehbegrenzung ausgebildet sein. Die Drehbegrenzung kann, beispielsweise zwei Drehanschläge umfassen. Die Drehanschläge verhindern, dass das Schnellverriegelungselement über definierte Grenzen hinaus an dem Gewinde der ersten Kupplungshälfte verdreht werden kann. Ferner können eine Offenstellung und eine Schließstellung des Schnellverriegelungselements an der ersten Kupplungshälfte durch die Drehanschläge definiert sind.
Zwischen der ersten Kupplungshälfte und dem Schnellverriegelungselement kann zumindest eine Verrastung ausgebildet sein. Durch die Verrastung kann eine Offenstellung des Schnellverriegelungselements und/oder eine Schließstellung des Schnellverriegelungselements definiert sein. Mithilfe der Verrastung kann ferner verhindert werden, dass sich das Schnellverriegelungselement unbeabsichtigt aus seiner Offenstellung verdreht und dann ein Stecken der Steckverbindung verhindert. In Schließstellung lässt sich mit der Verrastung verhindern, dass sich das Schnellverriegelungselement beispielsweise durch Vibrationen löst. Somit bietet die Verrastung eine Sicherung gegen ein ungewolltes Öffnen der Steckverbinderkupplung.
Die Verrastung kann zumindest einen, insbesondere gefederten, Raststift und zumindest eine Rastmulde umfassen. Wenn die Verrastung sowohl die Offenstellung als auch die Schließstellung des Schnellverriegelungselements an der ersten Kupplungshälfte definieren soll, kann es vorteilhaft sein, wenn die Verrastung zwei entsprechend angeordnete Rastmulden aufweist, in die der Raststift je nach Relativposition des Schnellverriegelungselements an der ersten Kupplungshälfte eingreifen kann.
Die Verrastung kann ferner eine Nut aufweisen, in der ein, beispielsweise der zumindest eine bereits zuvor erwähnte, Raststift geführt ist. Dabei kann eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte zumindest eine, Rastmulde der Verrastung ebenfalls in der Nut ausgebildet sein. Ferner kann ein, beispielsweise der bereits zuvor erwähnte zumindest eine, Drehbegrenzungsanschlag des Schnellverriegelungselements in oder an der Nut ausgebildet sein. Somit kann der Raststift der Verrastung eine Doppelfunktion übernehmen. Einerseits kann der Raststift zur Sicherung des Schnellverriegelungselements in seiner Offenstellung und/oder Schließstellung an der ersten Kupplungshälfte dienen. Andererseits kann der Raststift mit den Drehbegrenzungsanschlägen, die durch die Nut vorgegeben sein können, derart zusammenwirken, dass eine effektive Drehbegrenzung des Schnellverriegelungselements an der ersten Kupplungshälfte realisiert werden kann.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass das Schnellverriegelungselement als Schnellverriegelungshülse mit einem zu dem Gewinde der ersten Kupplungshälfte passenden Gegengewinde ausgebildet sein und bezeichnet werden kann.
Bei einer Ausführungsform der Steckverbinderkupplung ist vorgesehen, dass ein Lösemoment der Verrastung zwischen 0,8 und 1,1 Newtonmeter beträgt. Je nach Anwendungsfall kann die Verrastung auch so ausgebildet sein, dass ein größeres Lösemoment oder ein kleineres Lösemoment zum Lösen der Verrastung aufgebracht werden muss. Bei kleineren Bauformen der Steckverbinderkupplung kann es vorteilhaft sein, wenn geringere Lösemomente als 0,8 Newtonmeter erforderlich sind, um die Verrastung zu lösen. Lösemomente, die größer als 1,1 Newtonmeter sind, können sich anbieten, um die Verrastung auch bei starken Vibrationen vor einem ungewollten Lösen sicher zu schützen und/oder eine haptische Rückmeldung für einen Benutzer der Steckverbinderkupplung zu verbessern. Als Lösemoment kann dabei das Moment bezeichnet werden, das auf die durch das Gewinde und das Gegengewinde zwischen dem Schnellverbindungselement und der ersten Kupplungshälfte gebildete Verschraubung aufgebracht werden muss, um die Verrastung zwischen dem Schnellverriegelungselement und der ersten Kupplungshälfte zu lösen.
Die zweite Kupplungshälfte kann ferner ein Verbindungsgewinde aufweisen, mit dem die zweite Kupplungshälfte mit einer anderen, ein entsprechendes Gegengewinde aufweisenden Kupplungshälfte verbindbar ist. Dieses Verbindungsgewinde der zweiten Kupplungshälfte kann so angeordnet und/oder ausgebildet sein, dass es bei Verwendung des Schnellverriegelungselements der ersten Kupplungshälfte zur Schnellverriegelung der Steckverbinderkupplung nicht mit der ersten Kupplungshälfte oder dem Schnellverriegelungselement wechselwirkt.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale des Ausführungsbeispiels. Es zeigen teilweise stark Darstellung:

1 und 2 eine Seitenansicht sowie eine geschnittene Ansicht einer Steckverbinderkupplung mit in Offenstellung befindlichem Schnellverriegelungselement,
3 und 4 die in den 1 und 2 gezeigte Steckverbinderkupplung mit in einer Zwischenstellung befindlichem Schnellverriegelungselement,
5 und 6 die in den vorherigen Figuren dargestellte Steckverbinderkupplung mit in Schließstellung befindlichem Schnellverriegelungselement,
7 eine Explosionsdarstellung der ersten Kupplungshälfte der in den vorherigen Figuren gezeigten Steckverbinderkupplung mit dem Schnellverriegelungselement sowie einem Raststift einer zwischen der ersten Kupplungshälfte und dem Schnellverriegelungselement ausgebildeten Verrastung,
8 eine perspektivische Schnittansicht der ersten Kupplungshälfte der Steckverbinderkupplung mit daran angeordnetem Schnellverriegelungselement,
9 eine Explosionsdarstellung der zweiten Kupplungshälfte der Steckverbinderkupplung, wobei ein Kupplungsgehäuse der zweiten Kupplungshälfte mit einer durch ein Gegenverriegelungsmittel axial begrenzten Führungsnut für ein Verriegelungsmittel des Schnellverriegelungselements der ersten Kupplungshälfte zu erkennen ist,
10 eine perspektivische Schnittansicht der in 9 gezeigten zweiten Kupplungshälfte der Steckverbinderkupplung,
11 eine Unteransicht des Schnellverriegelungselements der Steckverbinderkupplung mit einer unterseitig eingebrachten Nut für einen Raststift der zwischen der ersten Kupplungshälfte und dem Schnellverriegelungselement ausgebildeten Verrastung,
12 eine Seitenansicht des in 11 dargestellten Schnellverriegelungselements,
13 eine Draufsicht auf das in den 11 und 12 dargestellte Schnellverriegelungselement, wobei hier drei gleichmäßig verteilt um eine Längsmittelachse des Schnellverriegelungselements angeordnete, radial nach innen ragende Verriegelungsmittel zu erkennen sind,
14 eine entlang der in 13 mit A bis A markierten Linie geschnittene Seitenansicht des in den 11 bis 13 gezeigten Schnellverriegelungselements,
15 eine perspektivische Ansicht des in den 11 bis 14 gezeigten Schnellverriegelungselements sowie
16 bis 19 teilausgebrochene Darstellungen der Steckverbinderkupplung zur Veranschaulichung der Funktion der Schnellverriegelung.

Sämtliche Figuren zeigen zumindest Teile einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Steckverbinderkupplung.
Die Steckverbinderkupplung 1 weist eine erste Kupplungshälfte 2 und eine zweite Kupplungshälfte 3 auf. Zur Schnellverriegelung der Steckverbinderkupplung 1 weist die erste Kupplungshälfte 2 ein Schnellverriegelungselement 4 mit insgesamt drei gleichmäßig um eine Längsachse des Schnellverriegelungselements 4 verteilt angeordneten Verriegelungsmitteln 5 auf. Die zweite Kupplungshälfte 3 ist mit drei dazu korrespondierenden Gegenverriegelungsmitteln 6 ausgestattet.
Die erste Kupplungshälfte 2 umfasst ein Gewinde 7. Das Schnellverriegelungselement 4 ist mit einem dazu passenden Gegengewinde 8 ausgestattet. Mit Hilfe des Gewindes 7 und des passenden Gegengewindes 8 kann das Schnellverriegelungselement 4 zur Erzeugung einer axialen Anzugskraft zwischen den Verriegelungsmitteln 5 und den Gegenverriegelungsmitteln 6 miteinander verschraubt werden.
Die drei Verriegelungsmittel 5 sind radial nach innen gerichtete Vorsprünge. Die Gegenverriegelungsmittel 6 sind als quer zur Längsachse der zweiten Kupplungshälfte 3 orientierte und radial nach außen weisende Gehäuseschultern eines Kupplungsgehäuses 23 der zweiten Kupplungshälfte 3 ausgebildet. Die Gehäuseschultern 6 begrenzen dabei jeweils eine Führungsnut 9, in die eines der Verriegelungsmittel 5 des Schnellverriegelungselements 4 der ersten Kupplungshälfte 2 bei der Herstellung der Schnellverriegelung der Steckverbinderkupplung 1 eingeführt wird. Die Gehäuseschultern 6 begrenzen ihre jeweilige Führungsnut 9 seitlich beziehungsweise axial. Das Gewinde 7 der ersten Kupplungshälfte 2 hat eine Anzugsrichtung, die mit einer Einführrichtung der Verriegelungsmittel 5 in die Verriegelungsposition an dem jeweiligen Gegenverriegelungsmittel 6 und damit auch mit einer Einführrichtung der Verriegelungsmittel 5 in die jeweilige Führungsnut 9 der zweiten Kupplungshälfte 3 übereinstimmt.
Das Gewinde 7 der ersten Kupplungshälfte 2 und das Gegengewinde 8 des Schnellverriegelungselements 4 können als mehrgängige Gewinde ausgebildet sein.
Das Schnellverriegelungselement 4 wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine 45°-Drehung von der Offenstellung in seine Schließstellung gebracht. Das Gewinde 7 und das Gegengewinde 8 weisen eine so große Steigung auf, dass das Schnellverriegelungselement 4 durch eine 45°-Drehung an der ersten Kupplungshälfte 2 um einen axialen Hub zwischen 0,2 Millimeter und 0,6 Millimeter verstellbar ist. Der axiale Hub, den das Schnellverriegelungselement 4 an der ersten Kupplungshälfte 2 durch Verdrehen zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung erfährt, wird durch einen Vergleich der 1 bis 6 beziehungsweise 16 bis 19 deutlich. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der axiale Hub etwa 0,375 Millimeter. Wie bereits in der allgemeinen Beschreibung ausgeführt wurde, kann der axiale Hub je nach Anwendungsfall auch kleiner als die genannten 0,2 Millimeter oder größer als die genannten 0,6 Millimeter sein. Ferner ist es möglich, die Steckverbinderkupplung 1 so auszubilden, dass das Schnellverriegelungselement 4 um einen anderen Winkelbetrag als 45° an der ersten Kupplungshälfte 2 gedreht werden muss, um zwischen der Offenstellung und der Schließstellung zu wechseln. Denkbar sind beispielsweise Winkelbeträge von 30° oder 60° oder davon abweichende Winkelbeträge.
Zwischen der ersten Kupplungshälfte 2 und dem Schnellverriegelungselement 4 ist eine Drehbegrenzung 10 ausgebildet. Die Drehbegrenzung 10 verhindert, dass das Schnellverriegelungselement 4 über die durch die Offenstellung und durch die Schließstellung definierten Grenzen hinaus an der ersten Kupplungshälfte 2 verdreht werden kann. Ferner ist zwischen der ersten Kupplungshälfte 2 und dem Schnellverriegelungselement 4 eine Verrastung 11 ausgebildet. Die Verrastung 11 definiert die Offenstellung des Schnellverriegelungselements 4 und die Schließstellung des Schnellverriegelungselements 4 an der ersten Kupplungshälfte 2.
Die Drehbegrenzung 10 weist insgesamt zwei Drehbegrenzungsanschläge 12 und 13 auf. Die beiden Drehbegrenzungsanschläge 12 und 13 sind in einer Nut 14 an einer Stirnseite des Schnellverriegelungselements 4 ausgebildet.
Die Verrastung 10 weist einen gefederten Raststift 15 und zwei Rastmulden 16 und 17 auf, die zusammen mit den Drehbegrenzungsanschlägen 12 und 13 die Endpositionen des Schnellverriegelungselements 4, also die Offenstellung und die Schließstellung des Schnellverriegelungselements 4 an der ersten Kupplungshälfte 2 definieren.
Der Raststift 15 in der in 11 gezeigten Nut 14 an dem Schnellverriegelungselement 4 geführt. Die beiden Rastmulden 16 und 17 der Verrastung 11 sind in dieser Nut 14 ausgebildet. Dadurch dass der Raststift 15 sowohl bei in Offenstellung als auch in Schließstellung befindlichem Schnellverriegelungselement jeweils in einer der beiden Rastmulden 16 und 17 eingerastet ist und dort jeweils an einem der quer zum Verlauf der Nut angeordneten Drehbegrenzungsanschläge 12 oder 13 des Schnellverriegelungselements 4 anliegt, übernimmt der Raststift 15 eine Doppelfunktion: Einerseits bewirkt er die Drehbegrenzung des Schnellverriegelungselements 4 an der ersten Kupplungshälfte 2. Andererseits sichert er das Schnellverriegelungselement 4 sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung vor einem ungewollten Lösen an der ersten Kupplungshälfte 2 der Steckverbinderkupplung 1.
Um die Verrastung 11 zu lösen, also den in die jeweilige Rastmulde 16 oder 17 eingerasteten Raststift 15 aus dieser herauszubewegen, ist ein Lösemoment zwischen 0,8 und 1,1 Newtonmeter an das Schnellverriegelungselement 4 beziehungsweise die erste Kupplungshälfte 2 anzulegen. Wird dieses Lösemoment an die über das Gewinde 7 und das Gegengewinde 8 zwischen der ersten Kupplungshälfte 2 und dem Schnellverriegelungselement 4 hergestellte Verschraubung angelegt, kann die Verrastung 11 gelöst werden. Die zweite Kupplungshälfte 3 weist außerdem ein Verbindungsgewinde 18 auf. Mit diesem Verbindungsgewinde 18 lässt sich die zweite Kupplungshälfte 3 bei Bedarf mit einer anderen, ein entsprechendes Gegengewinde aufweisenden Kupplungshälfte verbinden.
Das Verbindungsgewinde 18 wechselwirkt mit dem Schnellverriegelungselement 4 der ersten Kupplungshälfte 2 nicht. Das Verbindungsgewinde 18 der zweiten Kupplungshälfte 3 ist mit Durchführungen 19 durchbrochen. Die Durchführungen 19 dienen dazu, die Verriegelungsmittel 5 des Schnellverriegelungselements 4 an dem Gewinde 7 vorbei in ihre Verriegelungsstellung an den Gegenverriegelungsmitteln 6 der zweiten Kupplungshälfte 3 zu bringen. Zu diesem Zweck münden die Durchführungen 19 in die Führungsnuten 9 der zweiten Kupplungshälfte 3.
16 zeigt die Steckverbinderkupplung 1 mit lose zusammengesteckten Kupplungshälften 2 und 3. Im ausgebrochen dargestellten Abschnitt der Steckverbinderkupplung 1 ist eines der Verriegelungsmittel 5 des Schnellverriegelungselements 4 zu erkennen. In 16 ist das Verriegelungsmittel 5 in einem Eingangsbereich der Führungsnut 9 der zweiten Kupplungshälfte 3 dargestellt. Das Verriegelungsmittel 5 ist in dieser Offenposition des Schnellverriegelungselements 4 noch nicht im Eingriff mit dem Gegenverriegelungsmittel 6, das erkennbar als Gehäuseschulter 6 der zweiten Kupplungshälfte 3 ausgebildet ist.
17 zeigt das Schnellverriegelungselement in einer ersten Zwischenposition zwischen der Offenstellung und der Schließstellung des Schnellverriegelungselements 4. Dadurch dass das Schnellverriegelungselement 4 bereits ein Stück weit auf das Gewinde 7 der ersten Kupplungshälfte 2 aufgeschraubt ist, ist das Verriegelungsmittel 5 bereits in die Führungsnut 9 eingeführt und hat sich zudem axial an das Gegenverriegelungsmittel 6 der zweiten Kupplungshälfte 3 angenähert.
18 zeigt das Schnellverriegelungselement 4 in einer zweiten Zwischenposition zwischen der Offenstellung und der Schließstellung des Schnellverriegelungselements an der ersten Kupplungshälfte 2. Das Schnellverriegelungselement 4 ist im Vergleich zu den 16 und 17 nun noch ein Stück weiter auf das Gewinde 7 der ersten Kupplungshälfte 2 aufgeschraubt. Demgemäß ist das Verriegelungsmittel 5 des Schnellverriegelungselements 4 ein weiteres Stück in die Führungsnut 9 eingeführt und zudem bereits auf das Gegenverriegelungsmittel 6 der zweiten Kupplungshälfte 3 axial aufgesetzt.
Die Verriegelungsmittel 5 sind in Verriegelungsstellung in Löserichtung der Steckverbinderkupplung 1 formschlüssig mit der zweiten Kupplungshälfte 3 auf. 9 zeigt, dass die Führungsnuten 9 dazu an einer der Gehäuseschulter 6 gegenüberliegenden Seite jeweils durch einen Anschlag 22 begrenzt ist. Die Anschläge 22 bewirken den zuvor erläuterten Formschluss in Löserichtung der Steckverbinderkupplung 1. Gegen die Anschläge 22 werden die Verriegelungsmittel 5 der ersten Kupplungshälfte 2 beim Lösen der Verschraubung zwischen dem Schnellverriegelungselement 4 und der ersten Kupplungshälfte 2 gedrückt. Sie üben dabei eine Axialkraft auf die zweite Kupplungshälfte 3 aus, durch die die beiden Kupplungshälften 2 und 3 beim Öffnen des Schnellverriegelungselements 4 auseinandergedrückt und eine mit der Steckverbinderkupplung 1 hergestellte Steckverbindung gelöst werden kann.
19 zeigt die Steckverbinderkupplung 1 mit dem kurz vor der Schließstellung befindlichem Schnellverriegelungselement 4. Es ist zu erkennen, dass das Verriegelungsmittel 5 durch die angezogene Verschraubung zwischen dem Schnellverriegelungselement 4 und der ersten Kupplungshälfte 2 nun auf das Gegenverriegelungsmittel 6 abgesenkt ist. Das Verriegelungsmittel 5 und das Gegenverriegelungsmittel 6 haben ihre bestimmungsgemäße Verriegelungsposition nahezu erreicht. Über das Gewinde 7 und das Gegengewinde 8 kann eine Anzugskraft zwischen dem Verriegelungsmittel 5 und dem Gegenverriegelungsmittel 6 erzeugt werden, durch die die Steckverbindung gesteckt werden kann.
Die Steckverbinderkupplung 1 weist in der zweiten Kupplungshälfte 3 einen Kontaktträger 20 auf. Der Kontaktträger 20 umfasst mehrere Kontaktkammern 21, die besonders gut in den 1 bis 6 sowie 9 und 10 zu erkennen sind. Die erste Kupplungshälfte 2 ist mit einem Gegenkontaktträger 24 versehen, der mit entsprechenden Gegenkontaktkammern 25 ausgestattet ist. Die Kontaktkammern 21 und die Gegenkontaktkammern 25 dienen der Aufnahme von in den Figuren nicht dargestellten Kontakten und Gegenkontakten.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Steckverbinderkupplungen. Hierzu wird eine Steckverbinderkupplung 1 vorgeschlagen, deren eine Kupplungshälfte 2 ein Schnellverriegelungselement 4 aufweist. Die Kupplungshälfte 2 weist ein Gewinde 7 und das Schnellverriegelungselement 4 ein dazu passendes Gegengewinde auf. Beim Herstellen der Schnellverriegelung wird das Schnellverriegelungselement 4 mit seinem Gegengewinde 8 auf das Gewinde 7 der ersten Kupplungshälfte 2 aufgeschraubt. Dadurch gelangen zumindest ein Verriegelungsmittel 5 des Schnellverriegelungselements 4 und ein Gegenverriegelungsmittel 6 einer zweiten Kupplungshälfte 3 der Steckverbinderkupplung 1 miteinander in Kontakt. Wird das Schnellverriegelungselement 4 weiter auf das Gewinde 7 der ersten Kupplungshälfte 2 aufgeschraubt, lässt sich durch das Gewinde 7 und das Gegengewinde 8 eine axiale Anzugskraft zwischen dem zumindest einen Verriegelungsmittel 5 und dem zumindest einen Gegenverriegelungsmittel 6 erzeugen, durch die die Kupplungshälften 2 und 3 der Steckverbinderkupplung 1 in ihre bestimmungsgemäße Steckposition gebracht werden können.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinderkupplung
2: erste Kupplungshälfte
3: zweite Kupplungshälfte
4: Schnellverriegelungselement
5: Verriegelungsmittel/Vorsprung
6: Gegenverriegelungsmittel/Gehäuseschulter
7: Gewinde
8: Gegengewinde
9: Führungsnut
10: Drehbegrenzung
11: Verrastung
12: Drehbegrenzungsanschlag
13: Drehbegrenzungsanschlag
14: Nut
15: Raststift
16: Rastmulde
17: Rastmulde
18: Verbindungsgewinde
19: Durchführung
20: Kontaktträger
21: Kontaktkammer für Kontakt
22: Anschlag von 9
23: Kupplungsgehäuse von 3
24: Gegenkontaktträger
25: Gegenkontaktkammer für Gegenkontakt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005026148 B4 [0001, 0004, 0007]

Claims

Steckverbinderkupplung (1) mit einer ersten Kupplungshälfte (2) und einer zweiten Kupplungshälfte (3), wobei die erste Kupplungshälfte (2) ein Schnellverriegelungselement (4) mit zumindest einem Verriegelungsmittel (5) und die zweite Kupplungshälfte (3) zumindest ein dazu korrespondierendes Gegenverriegelungsmittel (6) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungshälfte (2) ein Gewinde (7) und das Schnellverriegelungselement (4) ein dazu passendes Gegengewinde (8) aufweisen, sodass das Schnellverriegelungselement (4) zur Erzeugung einer axialen Anzugskraft zwischen dem zumindest einen Verriegelungsmittel (5) und dem zumindest einen Gegenverriegelungsmittel (6) miteinander verschraubbar sind.
Steckverbinderkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verriegelungsmittel (5) ein, vorzugsweise radial nach innen gerichteter, Vorsprung ist, und/oder dass das zumindest eine Gegenverriegelungsmittel (6) eine, vorzugsweise quer zur Längsachse der zweiten Kupplungshälfte (3) orientierte, Gehäuseschulter eines Kupplungsgehäuses (23) der zweiten Kupplungshälfte (3) ist.
Steckverbinderkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Gegenverriegelungsmittel (6), insbesondere eine oder die Gehäuseschulter (6), eine Führungsnut (9) für das zumindest eine Verriegelungsmittel (5) des Schnellverriegelungselements (4) der ersten Kupplungshälfte (2) seitlich und/oder axial begrenzt.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verriegelungsmittel (5) in Verriegelungsstellung in Löserichtung der Steckverbinderkupplung (1) formschlüssig mit der zweiten Kupplungshälfte (3) verbunden ist, und/oder dass eine oder die Führungsnut (9) an einer dem Gegenverriegelungsmittel (6) gegenüberliegenden Seite durch einen Anschlag (22) begrenzt ist, gegen den das zumindest eine Verriegelungsmittel (5) beim Abschrauben des Schnellverriegelungselements (4) von dem Gewinde (7) zum Öffnen der Steckverbinderkupplung (1) schiebbar ist.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzugsrichtung des Gewindes (7) der ersten Kupplungshälfte (2) mit einer Einführrichtung des zumindest einen Verriegelungsmittels (5) in seine Verriegelungsposition an dem zumindest einen Gegenverriegelungsmittel (6) eine oder die Führungsnut (9) der zweiten Kupplungshälfte (3) übereinstimmt.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (7) der ersten Kupplungshälfte (2) und/oder das Gegengewinde (8) des Schnellverriegelungselements (4) ein eingängiges oder ein mehrgängiges Gewinde ist/sind.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnellverriegelungselement (4) durch eine Drehung um weniger als 360°, vorzugsweise um weniger als 180°, 90°, besonders bevorzugt, um 60°, 45° oder 30°, zwischen seiner Offenstellung in seiner Schließstellung bewegbar ist, und/oder dass das Gewinde (7) und das Gegengewinde (8) eine so große Steigung aufweisen, dass das Schnellverriegelungselement (4) durch eine Drehung zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung, beispielsweise durch eine Drehung um weniger als 360°, 180° oder durch eine Drehung um weniger als 90°, insbesondere durch eine 30°-Drehung, eine 45°-Drehung oder eine 60°-Drehung, an der ersten Kupplungshälfte (2) um einen definierten axialen Hub, beispielsweise zwischen 0,2 mm und 0,6 mm, verstellbar ist.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Kupplungshälfte (2) und dem Schnellverriegelungselement (4) eine Drehbegrenzung (10) ausgebildet ist und/oder dass zwischen der ersten Kupplungshälfte (2) und dem Schnellverriegelungselement (4) zumindest eine Verrastung (11) ausgebildet ist, durch die eine Offenstellung des Schnellverriegelungselements (4) und/oder eine Schließstellung des Schnellverriegelungselements (4) definiert ist.
Steckverbinderkupplung (1) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbegrenzung (10) zumindest einen Drehbegrenzungsanschlag (12,13) aufweist und/oder dass die Verrastung (11) zumindest einen, insbesondere gefederten, Raststift (15) und zumindest eine Rastmulde (16,17) umfasst.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung (11) eine Nut (14) aufweist, in der ein oder der zumindest eine Raststift (15) geführt ist, insbesondere wobei eine oder die Rastmulde (16,17) der Verrastung (11) in der Nut (14) ausgebildet ist und/oder wobei ein oder der Drehbegrenzungsanschlag (12,13) des Schnellverriegelungselements (4) in oder an der Nut (14) ausgebildet ist.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lösemoment der Verrastung (11) zwischen 0,8 und 1,1 Newtonmeter beträgt.
Steckverbinderkupplung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungshälfte (3) ein Verbindungsgewinde (18) aufweist, mit dem die zweite Kupplungshälfte (3) mit einer anderen, ein entsprechendes Gegengewinde aufweisenden Kupplungshälfte verbindbar ist.