DE1515831B2 - Einrichtung zur halterung auswechselbarer kontaktelemente in elektrischen steckverbindungen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Halterung auswechselbarer Kontaktelemenie in einstückigen Isoliergehäusen mehrpoliger elektrischer Steckverbindungen mit jeweils einem in einer Ringnut jedes Kontaktelementes gelagerten, aus einer radial nach außen federnden und eine Stoßstelle tragenden kegelstumpfartigen, mittels ihrer Standflächen die axialen Drücke der Steckkräfte aufnehmenden Hülse bestehenden Verankerungsglied.

Bei derartigen Einrichtungen zur Halterung auswechselbarer Kontaktelemente ist ein Verankerungsglied am Kontaktelement erforderlich, welches die hohen axialen Steckkräfte beim Steckvorgang aufzunehmen imstande ist und am Kontaktelement leicht durch Einrasten in dessen Ringnut zu befestigen ist.

Die Kontaktelemente sind in entsprechend gestaltete Durchgangslöcher einstückiger Isoliergehäuse einsetzbar und mittels einer besonders ausgebildeten, leicht anzubringenden Halterung verankert und unter Zuhilfenahme eines einfachen Werkzeuges wieder aus dem Isoliergehäuse herausdrückbar.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse Verankerungsglieder zu benutzen, die in einer Ringnut des Kontaktelementes befestigt und mit axial vom Kontaktelement hinweg federnden Zungen ausgestattet sind, die sich an der Schulter einer Engpaßstelle innerhalb des Durchgangsloches im Isoliergehäuse abstützen und die im Bedarfsfall durch ein Ausdrückwerkzeug zum Entfernen des Kontaktelementes wirkungslos gemacht werden können. Da diese federnden Zungen wegen ihrer Elastizität mit einer relativ großen Länge ausgeführt werden müssen, neigen diese schon vor dem Einbau im abgespreizten Zustand zu ungewollten Verformungen und stellen damit eine einwandfreie Halterung des Kontaktelementes in Frage.

Im eingebauten Zustand besteht an diesen langen Zungen bei axialer Belastung während des Steckvorganges die Gefahr der Einknickung, womit die Betriebssicherheit wesentlich vermindert wird. Die relativ große Länge solcher Zungen nimmt außerdem viel Platz am ohnehin möglichst kurz bemessenden Kontaktelement in Anspruch.

Eine wesentliche Verbesserung in bezug auf die Stabilität und eine kürzere axiale Längenausdehnung bei einem Verankerungsglied stellt die Ausführung eines solchen nach der bekanntgewordenen US-PS 31 72 721 dar. Hier ist das in einer Ringnut des jeweiligen Kontaktelementes gelagerte Verankerungsglied als kegelstumpfartige, relativ dickwandige Hülse mit einer axialen Stoßfuge ausgeführt, bei der sich die kreisringförmige große Standfläche an der umlaufenden Schulter einer Engpaßstelle innerhalb des Durchgangsloches im Isoliergehäuse abstützt und somit eine sichere Halterung des Kontaktelementes bewirkt. Diese Halterung mit dem dickwandigen, aus Kunststoff gefertigten Verankerungsglied legt jedoch auch die Kontaktelemente derart fest, daß diese praktisch keine Bewegungen in radialer Richtung ausführen können. Dadurch ist diese Halterung bzw. dieses Verankerungsglied, welches auch die Kontaktelemente in den Durchgangslöchern des Isolierkörpers gegen Feuchtigkeit abdichten soll, für Steckverbindungen, bei denen eine schwimmende Lagerung der Kontaktelemente zum versatzausgleichenden Steckvorgang unbedingt erforderlich ist, nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Halterung auswechselbarer Kontaktelemente bei Steckverbindern mit beliebiger Polzahl zu schaffen, bei denen sämtliche Kontaktelemente zum versatzausgleichenden Eingriff in die entsprechenden Gegenkontaktelemente schwimmend gelagert sind.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Einrichtung mit Verankerungsglied der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dessen Standflächen im entspannten Zustand außerhalb des Isoliergehäuses oder innerhalb des Durchgangsloches vor oder nach Passage einer Engpaßstelle innerhalb des Isoliergehäuses annähernd in Form einer Ellipse gestaltet und derart angeordnet sind, daß nur die auf der Seite mit dem größeren Umfang des kegelstumpfartigen Veran-

kerungsgliedes und im Bereich der Enden der größeren Achse der Ellipse liegenden Standflächen die Ringnut des Kontaktelementes in radialer Richtung nach außen überragen und daß die Standflächen nur im gespannten Zustand während des Ein- und Ausdrückens des Kontaktelementes innerhalb der Engpaßstelle des Durchgangsloches bzw. innerhalb einer übergestreiften Einschubhülse eines Ausdrückwerkzeuges in eine sich an deren Innenform mittels der großen Standfläche anpassende, annähernde Kreisform überführbar sind.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sehen vor, daß die Wandstärke der kegelstumpfartigen Hülse des Verankerungsgliedes an jeder Stelle gleich groß ist; daß die kegelstumpfartige Hülse des Verankerungsgliedes aus einem gerollten, annähernd segmentförmigen Zuschnitt federharten Bleches hergestellt ist; daß die Stoßkanten der Stoßstelle des entspannten Verankerungsgliedes mit Abstand annähernd parallel zueinander verlaufen und daß an beiden Stoßkanten der Stoßstelle angrenzende Teile der kegelstumpfartigen Hülse und der großen Standfläche dreieckförmig nach innen abgekantet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die große Standfläche des Verankerungsgliedes im entspannten Zustand,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1, jedoch im gespannten Zustand,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die große Standfläche eines' anders ausgeführten Verankerungsgliedes im entspannten Zustand,

F i g. 4 eine Draufsicht gemäß F i g. 3, jedoch im gespannten Zustand,

F i g. 5 den Zuschnitt der Verankerungsglieder nach F i g. 1 und 3,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht auf ein Verankerungsglied nach F i g. 1,

F i g. 7 ein zur Aufnahme eines Verankerungsgliedes vorbereitetes Kontaktelement, hier als Steckbuchse,

F i g. 8 das mit einem Verankerungsglied ausgerüstete Kontaktelement nach F i g. 7,

Fig.9 ein ausbruchsweiser, mittig zu den Durchgangslöchern der Isoliergehäuse gelegter Schnitt einer elektrischen Steckverbindung mit eingerasteten und ineinandergesteckten, teilweise im Schnitt dargestellten Kontaktelementen,

Fig. 10 ein ausbruchsweiser, mittig zum Durchgangsloch eines Isoliergehäuses gelegter Schnitt mit einem auf das Kontaktelement angesetzten Ausdrückwerkzeug, und

F i g. 11 den Schnitt durch das Isoliergehäuse gemäß F i g. 10 während des Ausdrückens des Kontaktelementes mittels des Ausdrückwerkzeuges.

In F i g. 1 ist ein im entspannten Zustand dargestelltes Verankerungsglied 1 gezeigt, dessen in Draufsicht gezeigte große Standfläche 2 annähernd die Form einer Ellipse hat, deren eine Langseite 2L jedoch eine Stoßstelle 3 mit einen Abstand a innehabenden, parallel zueinander laufenden Stoßkanten 4 aufweist. Die große Standfläche 2 geht in eine sich kegelstumpfartig verjüngende Hülse 5 von überall gleicher Wandstärke über, die an ihrem Ende parallel zur großen Standfläche 2 mit einer kleinen Standfläche 6 abschließt. Die Stoßkanten 4 der Stoßstelle 3 setzen sich an dieser Hülse 5 entsprechend fort. In F i g. 6 ist eine perspektivische Ansicht des entspannten Verankerungsgliedes 1 gegeben. Man erkennt hier, daß die Standflächen 2 und 6 erhebliche Drücke in axialer Richtung der Hülse 5 aufnehmen können, besonders auch, wenn diese nach F i g. 2 in Kreisform oder zur angenäherten Kreisform gebogen sind. Die Standflächen 2a und 6a schließen hier die kegelstumpfartige Hülse 5a ein, deren Stoßkanten 4a an der nunmehr schmalen Stoßstelle 3a zueinander in einem Winkel verlaufen.

Um die erfindungsgemäße Einrichtung zur Halterung auswechselbarer Kontaktelemente in einstückigen Isoliergehäusen elektrischer Steckverbindungen wirksam werden zu lassen, sind die als Stecker oder Buchsen ausgebildeten Kontaktelemente 7 an einem geeigneten Teilstück ihrer Abmessung mit einer beispielsweise durch Eindrehen erzeugten Ringnut 8 versehen, wie F i g. 7 in Perspektive zeigt. In diese Ringnut 8 wird gemäß der ebenfalls in Perspektive gegebenen Darstellung der F i g. 8 das Verankerungsglied 1 eingerastet, nachdem es beispielsweise unter entsprechender Dehnung seiner Stoßstelle 4 bzw. Spreizung seiner ellipsenförmigen Standflächen 2 und 6 auf das Kontaktelement 7 in axialer Richtung aufgeschoben wurde. In dieser eingerasteten Lage ist das Verankerungsglied unverlierbar, jedoch in axialer wie auch in radialer Richtung mit ausreichendem Spiel versehen. Das radiale Spiel ist in Richtung parallel zu den Langseiten 2L der ellipsenartig geformten Standflächen 2 und" 6 formbedingt wesentlich größer als in Querrichtung, in der die Langseiten 2L der großen Standfläche 2 sowie die kleine Standfläche 6 stets innerhalb der Ringnut verbleiben. Durch das Heraustreten der Schmalseiten 2S der großen Standfläche 2 des entspannten Verankerungsgliedes 1 aus der Ringnut 8, 8' des Kontaktelementes 7, 7' wird nach dessen Einführung in das jeweilige Durchgangsloch 9, 9' eines Isoliergehäuses 10, 10' nach dem Passieren seiner jeweiligen Engpaßstelle 11, 11' die Abstützung des Kontaktelementes in Steckrichtung unter Zuhilfenahme der Ringnutschulter 12,12' und der Engpaßschulter 13, 13' erreicht, wie F i g. 9 anschaulich darstellt. Zur Abstützung in Ziehrichtung dient ein am Kontaktelement 7, dem Buchsenteil, und Kontaktelement 7', dem Steckerteil, entsprechend angeordneter Bund 14, 14', der gegebenenfalls an der anderen Schulter der Engpaßstellen 11, 1Γ zur Anlage kommt. In den Engpaßstellen 11, 11' wird den Kontaktelementen die radiale Führung gegeben, nachdem hier die Verankerungsglieder 1 infolge Anschmiegens an die Wandung der Engpaßstellen vorübergehend zu kegelstumpfhülsen 5a mit kreisförmigen Standflächen 2a gemäß F i g. 2 gespannt und nach Durchlauf dieser Stellen durch Einschnappen hinter den Engpaßschultern 13, 13' wieder zu kegelstumpfartigen Hülsen 5 mit annähernd ellipsenförmigen Standflächen 2 gemäß F i g. 1 entspannt werden.

In den F i g. 3 und 4 ist das Verankerungsglied gegenüber der Ausführung gemäß der F i g. 1 und 2 im Hinblick auf seine große Standfläche abgewandelt worden, um die Verwendung derartiger Verankerungsglieder auch bei Kontaktelementen sehr kleiner Abmessungen, bei denen die Einstichtiefe der Ringnut verständlicherweise nur sehr gering sein kann, in jedem Falle sicherzustellen. Hierzu sind an beiden Stoßkanten 4' der Stoßstelle 3' angrenzende Teile 5Tund 2'Tder kegelstumpfartigen Hülse 5' und der großen Standfläche 2' dreieckförmig nach innen abgekantet, um eine nach innen vergrößerte Standfläche zu gewinnen, die ein Abrutschen aus einer flachen Ringnut eines

Kontaktelementes sowohl im entspannten Zustand nach F i g. 3 als auch im gespannten Zustand nach F i g. 3 sicher verhindert.

Die Herstellung beider vorstehend benannter Arten von Verankerungsgliedern nach F i g. 1 und 2 bzw. F i g. 3 und 4 erfolgt erfindungsgemäß in kostensparender Weise durch Stanzen eines segmentartigen Zuschnittes 5b nach Fig.5 aus federhartem Blech mit nachfolgendem entsprechendem Rollvorgang.

Ein weiterer Vorteil dieser Einrichtung zur Halterung auswechselbarer Kontaktelemente in einstückigen Isoliergehäusen elektrischer Steckverbindungen ist die leichte und in der Anzahl kaum begrenzte Demontierbarkeit von mit derartigen druckfesten Verankerungsgliedern ausgerüsteter Kontaktelemente. Anhand der Fig. 10 und 11 sei ein Demontiervorgang eines Kontaktelementes 7 aus dem dieses umgebende Isoliergehäuse 10 gezeigt. Wie in Fig. 10 dargestellt, wird ein zweiteiliges Ausdrückwerkzeug, bestehend aus der Einschubhülse 15 und dem darin axial bewegbaren Ausdrückstempe! 16, in das Durchgangsloch 9 des Isoliergehäuses 10 eingeführt und auf das Kontaktelement 7 in der Weise angesetzt, daß die Einschubhülse 15 bis zum Anschlag an die Engpaßschulter 13 geschoben wird. Die Vorderkante der Einschubhülse 15 hat hierbei nach Aufgleiten auf die kegelstumpfartige Hülsenfläche des Verankerungsgliedes 1 dieses zu einer Kegelstumpfform und damit auch seine große Standfläche 2a zu einer Kreisfläche mit einem etwas geringeren Durchmesser als den des Engpasses 11 gespannt. Gemäß F i g. 11 wird darauf der auf der Vorderkante 7" des Kontaktelementes 7 aufliegende Ausdrückstempel 16 in Richtung auf die Engpaßstelle 13 bewegt, wodurch das

i'o Kontaktelement 7 ebenfalls verschoben wird und mittels seiner Ringnutschulter 12 das zur kreisförmigen Standfläche 2a bzw. zur Kegelstumpfhülse gespannte Verankerungsglied 1 in die nunmehr die weitere zwangsweise Spannung vornehmende Engpaßstelle 11 hineindrückt. Wie man sieht, ist somit die rastende Wirkung des Verankerungsgliedes aufgehoben und das Kontaktelement läßt sich ganz aus dem Durchgangsloch 9 des Isoliergehäuses 10 herausschieben, wobei sich das Verankerungsglied 1 beim Verlassen der Engpaßstelle wieder in die Form einer kegelstumpfartigen Hülse 5 mit angenähert ellipsenförmiger Standfläche 2 entspannt, dabei sicher in der Ringnut 8 des Kontaktelementes 7 verbleibend.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Halterung auswechselbarer Kontaktelemente in einstückigen Isoliergehäusen mehrpoliger elektrischer Steckverbindungen mit jeweils einem in einer Ringnut jedes Kontaktelementes gelagerten, aus einer radial nach außen federnden und eine Stoßstelle tragenden kegelstumpfartigen, mittels ihrer Standflächen die axialen Drücke der Steckkräfte aufnehmenden Hülse bestehenden Verankerungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Standflächen (2, 6) im entspannten Zustand außerhalb des Isoliergehäuses (10) oder innerhalb des Durchgangsloches (9) vor oder nach Passage einer Engpaßstelle (11) innerhalb des Isoliergehäuses annähernd in Form einer Ellipse gestaltet und derart angeordnet sind, daß nur die auf der Seite mit dem größeren Umfang des kegelstumpfartigen Verankerungsgliedes (1) und im Bereich der Enden der größeren Achse der Ellipse liegenden Standflächen (Schmalseiten 25, 2'S) die Ringnut (8) des Kontaktelementes (7, T) in radialer Richtung nach außen überragen und daß die Standflächen (Langseiten 2L, 2'L; Schmalseiten 25, 2'S) nur im gespannten Zustand während des Ein- und Ausdrückens des Kontaktelementes innerhalb der Engpaßstelle (11, 11') des Durchgangsloches (9, 9') bzw. innerhalb einer übergestreiften Einschubhülse (15) eines Ausdrückwerkzeuges in eine sich an deren Innenform mitteis der großen Standfläche (2a, 2'a) anpassende, annähernde Kreisform überführbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der kegelstumpfartigen Hülse (5, 5') des Verankerungsgliedes (1, V) an jeder Stelle gleich groß ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfartige Hülse (5, 5') des Verankerungsgliedes (1, V) aus einem gerollten, annähernd segmentförmigen Zuschnitt (5b)federharten Bleches hergestellt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßkanten (4, 4') der Stoßstelle (3,3') des entspannten Verankerungsgliedes (1, V) mit Abstand (a) annähernd parallel zueinander verlaufen. **·

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stoßkanten (4') der Stoßstelle (3') angrenzende Teile (5'Γ und 2'T) der kegelstumpfartigen Hülse (5') und der großen Standfläche (2') dreieckförmig nach innen abgekantet sind.