DE19721506C2 - Elektrischer Steckverbinderteil - Google Patents
Elektrischer SteckverbinderteilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder
teil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-A-43 01 503 ist ein derartiger elektrischer
Steckverbinderteil bekannt. Die Überwurfmutter weist eine
Außennut auf, in der ein elastischer Ring liegt. Eine mit
diesem Ring einstückig ausgebildete Rastnase steht vom
Ring radial nach innen ab. Der Ring wird derart in die
Außennut eingesetzt, daß die Rastnase durch eine Durch
gangsöffnung 11 durch die Überwurfmutter nach innen ragt
und in einem Zahnkranz einrasten kann, der auf dem Stec
kerkörper ausgebildet ist. Da der Ring auf der Außenseite
der Überwurfmutter angeordnet ist, ist die Anordnung
störanfällig, weil der Rastring schnell verschmutzt und
sich in der Nut Ablagerungen ansammeln. Darüber hinaus
ist die Montage eines solchen Steckverbinderteils auf
wendig, weil der Ring drehgenau aufgesetzt werden muß,
damit die Rastnase in die Durchgangsöffnung der Überwurf
mutter gelangt.
Aus der DE 693 05 609 T2 ist eine elektrischer Steckver
binderteil mit einer gegenüber einem Steckerkörper dreh
baren Überwurfmutter bekannt, wobei ein Verringelungs
zahnkranz auf dem Innenumfang der Überwurfmutter vorgese
hen ist. Eine Hülse weist elastische Finger auf, die von
einem Ring getragen werden.
Aus der US 3 601 764 ist ein elektrischer Steckverbinder
bekannt, bei dem aus zwei Zähnen bestehende Zahnmittel
vorgesehen sind, die mit der Außenoberfläche eines
Flanschteils in Eingriff bringbar sind. Der Flanschteil
ist vorzugsweise geriffelt, um einen Verriegelungsein
griff mit den Zähnen vorzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckver
binderteil mit einer Drehsicherung für die Überwurfmutter
zu schaffen, der sowohl konstruktions- als auch montage
mäßig einfach ist, eine sichere und zuverlässige Rüttel
sicherung gewährleistet, und der auch bei langem Gebrauch
in schmutziger Umgebung eine lange Lebensdauer mit siche
rer Funktionsweise besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind
in den Unteransprüchen angegeben. Gemäß der Erfindung ist
zwischen Steckerkörper und Überwurfmutter eine Hülse vor
gesehen. Der Rastring ist mit der den Steckerkörper vor
zugsweise axialsymmetrisch umgebenden Hülse geführt, die
ein Loch oder einen Schlitz aufweist, durch den der Rast
zahn radial nach außen ragt. Da die Teile und Elemente
für die Drehsicherung nicht auf der Überwurfmutter ange
ordnet und daher Umgebungseinflüssen nicht ausgesetzt
sind, ist eine längere Lebensdauer und eine zuverlässige
re Rüttelsicherung mit dem erfindungsgemäße Steckverbin
derteil möglich. Darüberhinaus ist der Konstruktions- und
Montageaufwand zur Fertigung eines solchen Steckverbin
derteils gering.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist das Rastelement ein Rastring, der in einer Außennut
des Steckerkörpers eingelegt ist. Da sich die Nut zur
Aufnahme des Rastrings, also im Inneren des Steckverbin
derteils und nicht auf seinem Außenumfang bzw. dem Außen
umfang der Überwurfmutter befindet, ist der Rastring si
cher und frei von äußeren Einflüssen, insbesondere von
Schmutz, gehalten. Auch kann die Nut nicht verschmutzen
und die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Rastung beein
trächtigen.
Vorzugsweise nimmt der Rastring nur einen Teilbereich des
Außennut-Umfangs ein. Dies hat nicht nur den Vorteil, daß
ein elastischer Rastring radial von außen in die Außennut
einsetzbar ist, sondern es ist auch möglich, auf einfache
Weise ein Anschlagselement in der Außennut vorzusehen, um
den Rastring darin drehfest anzuordnen. Das Anschlagele
ment ist dabei vorzugsweise einstückig mit dem Stecker
körper ausgebildet.
Obgleich die Hülse auch aus Kunststoff bestehen kann, ist
es vorteilhaft, sie aus Metall auszubilden, da dadurch
eine elektrische Abschirmung erreicht wird, wenn die Me
tallhülse beispielsweise elektrisch mit einem Abschirm
mantel eines Abschirmkabels verbunden ist.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin
dung besteht darin, wenn der Rastring und/oder der Stec
kerkörper so ausgebildet ist, daß der Rastring im Bereich
des Rastzahns nicht auf dem Steckerkörper aufliegt. Auf
diese Weise weist der Rastring in dem Bereich des Rast
zahnes einen freien Federweg auf. Der Steckerkörper weist
dazu vorzugsweise unterhalb des Rastzahnbereichs eine
Aussparung auf, so daß der Rastring in diesem Bereich
nicht auf dem Steckerkörper aufliegt.
Der Rastring ist vorzugsweise aus einem elastischen
Kunststoff gefertigt, der dem Rastring gute Gleit- und
Federeigenschaften verleiht. Der Rastring kann jedoch
auch mit Vorteil aus Metall, insbesondere aus Federstahl
oder Federbronze, bestehen.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfin
dung ist das Rastelement Teil einer den Steckerkörper um
gebenden Hülse, vorzugsweise einer Metallhülse, die
gleichzeitig als Abschirmung dient und den EMV-Ansprüchen
entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, ein Element
einzusparen, da in vielen Fällen die Hülse ohnehin vor
handen ist.
Da die Hülse selbst zu starr und nicht elastisch genug
ist, um bei einer Drehung der Überwurfmutter die Rastnase
durch den Zahnkranz aus dem Verriegelungszahnkranz wegzu
drücken, ist es sehr vorteilhaft, den Rastelement-Teil
der Hülse als Kreissegment-Steg auszubilden. Vorzugsweise
wird der Kreissegment-Steg, auf dem der Rastzahn ausge
bildet ist, durch radiale Einschnitte im Umfangsbereich
der Hülse gebildet wird, wobei die radialen Einschnitte
jeweils auf beiden axialen Seiten des Rastelement-Teils
erfolgen. Durch entsprechende Wahl der Breite des Krei
ssegment-Stegs ist die Elastizität des Rastelements ein
stellbar. Die Elastizität kann auch durch die Länge des
Kreissegment-Stegs, d. h. dadurch eingestellt oder ge
wählt werden, daß die radialen Einschnitte in ihrer Tiefe
entsprechend gewählt werden.
Bei einem erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder
teil mit einem Rastring als Rastelement ist der Rastring
vorzugsweise mittels eines Anschlagelements drehfest und
der Rastzahn am Rastring bezüglich seiner Winkellage un
symmetrisch zum Anschlagelement angeordnet. Auf diese
Weise ist die Elastizität bzw. die Drehkraft, mit der die
Überwurfmutter gedreht werden muß, von der Drehrichtung
abhängig. Vorzugsweise ist die Unsymmetrie der Anordnung
des Rastzahns bezüglich des Anschlagelements - wie im
nachfolgenden an einem Ausführungsbeispiel noch erläutert
werden wird - so gewählt, daß das aufzubringende Drehmo
ment für das Aufschrauben der Überwurfmutter kleiner und
für das Abschrauben größer ist.
Vorzugsweise ist auf der der Auflage-Umfangsfläche abge
wandten Seite des Rastrings ein freier Bereich vorgese
hen, in den der Rastring ausweichen kann, wenn beim Dre
hen Druck auf den Rastzahn und damit auf den Rastring in
tangentialer Richtung ausgeübt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsge
mäßen Steckverbinderteils;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 einge
zeichneten Schnittlinie II-II;
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Aus
führungsform der Erfindung;
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der in Fig. 3 einge
zeichneten Schnittlinien IV-IV;
Fig. 5 eine Querschnittdarstellung eines dritten Ausfüh
rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckver
binderteils;
Fig. 6 einen Querschnitt entlang der in Fig. 5
eingezeichneten Schnittlinie VI-VI;
Fig. 7 eine alternative Ausführungsform eines erfindungs
gemäßen Steckerteils in einer Querschnittsdarstel
lung, und
Fig. 8 einen Querschnitt entlang der in Fig. 7 einge
zeichneten Schnittlinie VIII-VIII
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
der Erfindung weist eine Überwurfmutter 1 auf ihrem In
nenumfang einen Verriegelungszahnkranz 2 mit Kranzzähnen
3 auf. Auf dem Außenumfang eines Steckerkörpers 4 ist
eine Außennut 5 ausgebildet, die sich jedoch nicht über
den gesamten Umfang des Steckerkörpers 4 erstreckt, son
dern durch ein einstückig mit dem Steckerkörper 4 ausge
bildetes Anschlagelement 6 unterbrochen ist. In der Au
ßennut 5 liegt ein Rastring 7, der an seiner dem An
schlagelement 6 abgewandten Seite einen integral ausge
bildeten, nach außen weisenden Rastzahn 8 aufweist. Zwi
schen der Überwurfmutter 1 und dem Steckerkörper 4 bzw.
dem Rastring 7 befindet sich eine Hülse, vorzugsweise ei
ne Metallhülse, 9, die eine Durchbrechung 10, beispiels
weise ein Loch oder einen Schlitz, aufweist. Der Rastzahn
8 ragt durch diese Durchbrechung 10 nach außen und greift
in den Verriegelungszahnkranz ein.
Wie inbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, liegt der
Rastring 7 im Bereich des Rastzahnes 8 nicht auf dem Au
ßenumfang des Steckerkörpers 4 auf. Vielmehr ist in die
sem Bereich eine Aussparung 11 vorgesehen.
Bei Drehen der Überwurfmutter 1 wird auf den Rastzahn 8
eine Kraft ausgeübt, die den Rastzahn nach unten drückt,
sodaß er über den jeweiligen Kranzzahn 3 hinweg gelangt.
Dies ist deshalb möglich, weil der Rastring 7 aus einem
elastischen Material, wie Kunststoff oder Federblech, be
steht, und weil durch die Aussparung 11 ein freier Feder
weg geschaffen ist.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, ist die Über
wurfmutter 1 nach außen vollkommen abgeschlossen und
weist keine Durchbrechungen auf, durch die Schmutz oder
Feuchtigkeit in den Innenbereich des Steckverbinderteils
gelangen kann. Darüber hinaus ist auch der Rastring 7 auf
Grund der vollständigen Abdeckung durch die Überwurfmut
ter 1 gegen Außeneinflüsse, wie Feuchtigkeit oder
Schmutz, gut geschützt.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Steckverbinderteils besteht der
Rastring 7 vorzugsweise aus einem Metall, wie beispiels
weise Federstahl oder Bronze, wobei er im Rastzahnbereich
so geformt ist, daß ausreichend elastische Federschenkel
gebildet werden, die bei Druckausübung auf den Rastzahn 8
so nachgeben, daß er über die Kranzzähne 3 des Verriege
lungszahnkranzes 2 hinweggelangt. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel benötigt der Stekkerkörper 4 keine Ausspa
rung, weil der Rastring 7 in der dargestellten und be
schriebenen Weise im Rastzahnbereich so geformt ist, daß
ein ausreichender freier Federweg gewährleistet ist.
Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform der
Erfindung unterscheidet sich von den Ausführungsformen
gemäß den Fig. 1 bis 4 darin, daß als Rastelement nicht
ein Rastring, sondern eine Hülse 31 verwendet wird, die
häufig ohnehin zu Abschirmzwecken vorgesehen ist. Dadurch
ist es möglich, zusätzliche Teile, beispielsweise einen
eigenen Rastring, zu vermeiden und damit den Fertigungs-
und Montageaufwand zu verringern.
Da die Hülse 31 nicht elastisch und nachgiebig genug ist,
um dem Rastzahn 8 das Ausweichen bei Drehen der Überwurf
mutter und damit des Verriegelungszahnkranzes 2 zu ermög
lichen, ist im Rastzahnbereich in der Hülse 31 ein Kreis
segment-Steg 32 ausgebildet, wie dies aus Fig. 6 durch
den nicht-gestrichelten Bereich der ansonsten strichli
niert dargestellten Hülse 31 ersichtlich ist. Der Kreis
segment-Steg 32 wird auf einfache Weise dadurch erzeugt,
daß in einem Abstand, der der gewünschten Breite des
Kreissegment-Stegs 32 entspricht, axial von außen Nuten
33, 34 geschnitten werden, so daß der Kreissegment-Steg
32 nur noch an seinen Enden mit der Hülse 31 verbunden
ist.
Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten alternativen
Ausführungsform der Erfindung steht die Überwurfmutter 1,
die im dargestellten Beispiel ein Gewindering aus Metall
ist, über ein Mitnehmerelement 41 funktionsmäßig mit ei
nem Rastring 42 in Verbindung, der auf seiner Innenseite
eine nach innen ragende Rastnase 43 aufweist, die in ei
nem nach außen weisenden Zahnkranz 44 eingreift. Der
Zahnkranz ist auf dem Außenumfang des Steckerkörpers 4
ausgebildet.
Zwischen dem Innenumfang der Überwurfmutter 1 und dem Au
ßenumfang des Rastrings 42 befindet sich ein Zwischenraum
46.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich, befindet sich die Rastnase 43
auf der einen Seite des Mitnehmerelementes 41 nahe bei
diesem. Wird die Überwurfmutter 1 im Uhrzeigersinn ge
dreht, also aufgeschraubt, ist durch den großen Umfangs
bereich zwischen dem Mitnehmerelement 41 und der Rastnase
43 ein weites und gutes Ausweichen des Rastrings 42 nach
außen in den Zwischenraum 46 möglich, so daß die Rastnase
43 entsprechend auch radial nach außen bewegt wird. Auf
diese Weise überwindet die Rastnase 43 leichter den
entsprechenden Kranzzahn 47.
Soll die Überwurfmutter 1 im Gegenuhrzeigersinn gedreht,
die Verbindung also gelöst werden, so drückt das Mitneh
merelement 41 der Überwurfmutter 1 in tangentialer
Richtung nahe der Rastnase 43 auf den Rastring 42. Da
durch ist es der Rastnase 43 nicht oder wesentlich weni
ger als bei Drehung im Uhrzeigersinn möglich, aus einer
Zahnkranznut angehoben zu werden und über den nächsten
Zahnkranz 47 zu kommen.
Auf Grund der bezüglich des Mitnehmerelementes 41 unsym
metrischen Ausdehnung der Rastnase 43 am Rastring 42 und
die damit verbundene unterschiedliche Verformungsmöglich
keit des Rastrings 42 ist es also möglich, die Überwurf
mutter bei Drehung im Uhrzeigersinn, also beim Verschrau
ben leichter zu drehen als bei Drehung im Gegenuhrzeiger
sinn bzw. beim Öffnen. Die Rüttelsicherheit wird damit
noch verbessert.
Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungs
beispiele beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch zahlrei
che Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß
dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
Claims (13)
1. Elektrischer Steckverbinderteil mit einer gegenüber einem Steck
erkörper (4) drehbaren Überwurfmutter (1), die auf einem Gegen
steckerteil aufschraubbar ist, und einer das ungewollte Verdrehen
der Überwurfmutter (1) verhindernden Drehsicherung, die einen
Verriegelungszahnkranz (2) und ein Rastelement aufweist, wobei
der Verriegelungszahnkranz (2) auf dem Innenumfang der Überwurf
mutter (1) vorgesehen, und das Rastelement (7; 31; 32) auf dem
Steckerkörper (4) drehfest angeordnet ist und wenigstens einen
radial nach außen weisenden Rastzahn (8) aufweist, der in den Ver
riegelungszahnkranz (2) eingreift, und wobei zwischen Stecker
körper (4) und Überwurfmutter (1) eine Hülse (9) vorgesehen ist, die
eine Durchbrechung (10) für den Rastzahn (8) aufweist.
2. Steckverbinderteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rastelement ein Rastring (7) ist, der in einer Außennut (5) des
Steckerkörpers (4) eingelegt ist.
3. Steckverbinderteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Rastring (7) nur einen Teilbereich des Außennut-
Umfangs einnimmt.
4. Steckverbinderteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der nicht vom Rastring (7) eingenomme
ne Bereich der Außennut (5) ein Anschlagelement (6) zur drehfesten
Anordnung des Rastrings (7) in der Außennut (5) aufweist.
5. Steckverbinderteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Anschlagelement (6) einstückig mit dem Steckerkörper (4)
ausgebildet ist.
6. Steckverbinderteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rastring (7) über die Hülse (9) ge
führt ist.
7. Steckverbinderteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rastring (7) im Bereich des
Rastzahnes (8) nicht auf dem Steckerkörper (4) aufliegt.
8. Steckverbinderteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Steckerkörper (4) unterhalb des Rastzahnbereichs eine
Aussparung (11) aufweist.
9. Steckverbinderteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rastring (7) aus einem elastischen
Kunststoff besteht.
10. Steckverbinderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rastring (7) aus Metall, insbesondere
Federstahl oder Federbronze, besteht.
11. Steckverbinderteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (4; 31, 32) und die
den Steckerkörper (4) umgebende Hülse (31) ein Teil sind (Fig. 5
und 6).
12. Steckverbinderteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Rastelement-Teil (32) in der Hülse (31) als Kreissegment-Steg
ausgebildet ist.
13. Steckverbinderteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kreissegment-Steg (32) durch radiale Einschnitte (33, 34) im
Umfangsbereich der Hülse (31) auf beiden axialen Seiten des Rast
element-Teils (32) gebildet ist (Fig. 5 und 6).
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DE1997121506 DE19721506C2 (de) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Elektrischer Steckverbinderteil |
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