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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, mit einem
vorderen rohrförmigen Gehäuseabschnitt, in dem
ein mehrteiliger Isolierkörper mit elektrischen Kontaktteilen
angeordnet ist, wobei der Isolierkörper mindestens einen
Kontaktträger mit radial eingelegten Kontaktteilen und
ein auf den Kontaktträger aufschiebbares Kontaktträgermantelteil
zum Halten der Kontaktteile aufweist, die in axialer Richtung von
einer der Einsteckseite des Steckverbinders gegenüberliegenden
Seite des Gehäuseabschnittes her in den Gehäuseabschnitt
einführbar sind, wobei der Kontaktträger mit dem
Kontaktträgermantelteil lösbar verriegelbar und
das Kontaktträgermantelteil an dem Gehäuseabschnitt
lösbar festlegbar ist.
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Ein
derartiger Steckverbinder in Form eines Rundsteckers ist aus der
Europäischen Patentanmeldung
EP 1 628 367 A1 bekannt. Bei diesem Steckverbinder
nimmt ein mehrteiliger Kontaktträger die elektrischen Kontakte
einem bestimmten Polbild entsprechend in Kontakthaltern auf, der
spielfrei in ein Steckergehäuse des Steckverbinders einbringbar ist.
Der Kontaktträger besteht aus mehreren, ineinander verschachtelten
Kontakthaltern mit entlang dem Umfang der Querschnittsformen angeordneten,
den Kontaktteilen zugeordneten, verriegelbaren Klemmhalterungen
und einem die Verriegelung der Klemmhalterungen bildenden topfförmigen
Kontaktträgergehäuse, welches die Kontakthalter über
einen Teil ihrer axialen Länge hin übergreift.
Die Kontakthalter weisen eine Vielzahl von radial angeordneten,
mit Stegen verbundenen Klemmhalterungen zur Aufnahme der Kontaktteile
auf. Das isolierende Kontaktträgergehäuse mit
einer zylindrischen Innenmantelfläche schließt
die Kontaktteile in den Klemmhalterungen ein, wobei das Kontaktträgergehäuse
und Kontaktträger über vorgesehene Rastelemente
miteinander lagegenau verrastbar sind, die sowohl eine gegenseitige
Verriegelung als auch eine Entriegelung ermöglichen. Der
Kontaktträger ist mit dem Kontaktträgergehäuse
in dem Steckverbindergehäuse durch Verrasten lösbar
festlegbar.
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Als
großer Nachteil des aus dem Stand der Technik bekannten
Rundsteckers hat sich insbesondere der hohe Zeitaufwand für
den Zusammenbau und für das Zerlegen des Steckverbinders
zum Anschluss von elektrischen Zuleitungen an die Kontaktteile erwiesen.
Dies ist insbesondere darin begründet, dass die Entriegelung
des mehrteiligen Kontaktträgers von dem Steckverbindergehäuse
sowie die Entriegelung des äußeren Kontakthalters
von dem topfförmigen Kontaktträgergehäuse
nur mit einem Werkzeug und damit aufwändig lösbar
ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Steckverbinder vorzuschlagen, bei dem insbesondere bei betriebssicherer
gegenseitiger Verriegelung von Kontaktträger, Kontaktträgergehäuse
und dem aufnehmenden Gehäuseabschnitt die Montierbarkeit
und die Zerlegbarkeit des Steckverbinders verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen
Steckverbinder mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Danach
weist der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder
ein Kontaktträgermantelteil auf, an dem an einem der Einsteckseite
abgewandten hinteren Mantelende sich axial erstreckende Federarme
angeordnet sind, wobei mindes tens ein erster Federarm ein radial
zum Gehäuseabschnitt hin vorstehendes äußeres
Rastelement und mindestens ein zweiter Federarm ein radial in Richtung
des Kontaktträgers abstehendes inneres Rastelement aufweist.
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Der
zweite Federarm dient zur Verriegelung des Kontaktträgers
mit dem Kontaktträgermantelteil nach dem Einführen
des Kontaktträgers in das Kontaktträgermantelteil.
In einer Endlage des Kontaktträgers gegenüber
dem Kontaktaktträgermantelteil erfolgt zweckmäßigerweise
eine selbstständige Verriegelung des Kontaktträgers
mit dem Kontaktträgermantelteil mittels dem inneren Rastelement
des zweiten Federarms. Die Verriegelung erfolgt vorzugsweise, indem
das innere Rastelement den Kontaktträger an dem der Einsteckseite
des Steckverbinders gegenüberliegendem hinteren Ende übergreift, wobei
das andere vordere Ende des Kontaktträgers sich an dem
Kontaktträgermantelteil axial abstützt.
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Der
so gebildete, vormontierte Isolierkörper ist axial in den
vorderen rohrförmigen Gehäuseabschnitt von einer
der Einsteckseite des Steckverbinders gegenüberliegenden
hinteren Seite des Gehäuseabschnittes her in den Gehäuseabschnitt
einführbar, wobei der erste Federarm zur axialen Festlegung des
Isolierkörpers in dem aufnehmenden Gehäuseabschnitt
im eingeführten Zustand dient. Bei vollständig
von dem Gehäuseabschnitt aufgenommenen Isolierkörper
verrastet das Kontaktträgermantelteil des Isolierkörpers
automatisch mit dem Gehäuseabschnitt, sobald das äußere
Rastelement des ersten Federarms einer komplementär ausgebildeten Rastausnehmung
des Gehäuseabschnittes genau gegenüberliegt.
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Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, mindestens jeweils zwei erste
und zweite Federarme an dem Kontaktträgermantelteil vorzusehen,
die symmetrisch verteilt an dem hinteren Mantelende angeordnet sind.
Dies erbringt den Vorteil, dass der Kontaktträger und das
Kontaktträgermantelteil sowie der Isolierkörper
und der vordere Gehäuseabschnitt des Steckverbinders immer
hochgenau in axialer Richtung koaxial zueinander angeordnet sind.
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Die
Verriegelung zwischen dem Kontaktträger und dem Kontaktträgermantelteil
ist derart sicher ausgeführt, dass sich der Kontaktträger
beim Einführen des Isolierkörpers in den Gehäuseabschnitt
des Steckverbinders auch mit an den Kontaktteilen befestigten elektrischen
Anschlussleitungen nicht unerwünscht von dem Kontaktträgermantelteil
löst. Sie verhindert ein unerwünschtes Lösen
des Kontaktträgers von dem Kontaktträgermantelteil
auch bei montiertem Isolierkörper zuverlässig.
Die lösbare Festlegung des Kontaktträgermantelteils
in dem Gehäuseabschnitt erfolgt in axialer Richtung zug-
und druckfest. Sie sichert zudem die Verriegelung zwischen dem Kontaktträger
und dem Kontaktträgermantelteil, so dass ein Lösen
der Verrastung zwischen dem Kontaktträgermantelteil des
Isolierkörpers und dem Kontaktträger zumindest
erschwert ist. Ein Lösen des Isolierkörpers von
dem umgebenden Gehäuseabschnitt erfolgt erst dann, wenn
der erste Federarm bewusst soweit in Richtung des Isolierkörpers
geschwenkt wird, dass das äußere Rastelement des Kontaktträgermantelteils
und die Rastausnehmung des Gehäuseabschnittes außer
Eingriff geraten. Eine unerwünschte Entriegelung von Steckverbindergehäuse,
Kontaktträgermantelteil und Kontaktträger ist somit
vollständig ausgeschlossen.
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Vorteilhafterweise
lässt sich die Verriegelung zwischen dem Kontaktträger
und dem Kontaktträgermantelteil bei mit dem Gehäuseabschnitt
verrastetem Isolierkörper nicht lösen. Damit wird
zum einen die Funktionssicherheit und zum anderen der Personenschutz
beim ordnungsgemäßen Gebrauch des elektrischen
Steckverbinders sichergestellt. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht,
dass bei in den Gehäuseabschnitt eingeführten
Isolierkörper sich der zweite Federarm an dem Gehäuseabschnitt
innen abstützt. Dies verhindert zuverlässig ein
Schwenken des zweiten Federarms in Richtung des Gehäuseabschnittes
und damit ein unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelung an
dem Isolierkörper. Um den Kontaktträger aus dem
Kontaktträgermantelteil entnehmen zu können, muss
zuvor der Isolierkörper von dem Gehäuseabschnitt
entfernt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der
Kontaktträger eine dem ersten Federarm zugeordnete Ausnehmung
auf, die ein Lösen des äußeren Rastelements
des Kontaktträgermantelteils von dem Gehäuseabschnitt
ermöglicht. Auf diese Weise kann der erste Federarm des
Kontaktträgermantelteils ohne hohen Kraftaufwand in Richtung
des Kontaktträgers geschwenkt werden, bis sich die Verrastung
zwischen dem Isolierkörper und dem Gehäuseabschnitt
löst. Bei gelöster Verrastung lässt sich
der Isolierkörper entgegen seiner Einführrichtung
aus dem Gehäuseabschnitt entnehmen. Die Zugänglichkeit
zu dem ersten Federarm bzw. dessen Betätigbarkeit hängt
im wesentlichen von dem Durchmesser des rohrförmigen Gehäuseabschnittes des
Steckverbindergehäuses und von dem Überstand des
ersten Federarms gegenüber dem Kontaktträger an
der der Einsteckseite des Steckverbinders gegenüberliegenden
Seite ab. Abhängig davon, kann der erste Federarm nur mit
einem Werkzeug oder werkzeuglos betätigt werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektrischen Steckverbinders weist der das hintere Mantelende umgreifende
Gehäuseabschnitt in einem Bereich des ersten Federarms
eine Freisparung auf, die eine vereinfachte Betätigung
des ersten Federarms ermöglicht. Idealerweise weist die
Freisparung eine Größe auf, die ein Drücken
des ersten Federarms in Richtung des Kontaktträgers ohne
Hilfswerkzeug mit einem Finger zulässt. Dies gewährleistet
eine einfache Betätigung des ersten Federarms zum Trennen
des Isolierkörpers von dem entsprechenden Gehäuseabschnitt.
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Bei
einer zweckmäßigen Variante des erfindungsgemäßen
elektrischen Steckverbinders weist das innere Rastelement des zweiten
Federarms in Verriegelungs- und in Entwicklungsrichtung geneigte Flanken
auf. Damit kann in Abhängigkeit von der Steifigkeit des
zweiten Federarms ein automatisches Entriegeln und Verriegeln von
Kontaktträger und Kontaktträgermantelteil erreicht
werden, sobald das Kontaktträgerteil mit einer entsprechenden
Druckkraft oder der Kontaktträger mit einer entsprechenden
Zugkraft in axialer Richtung gegeneinander beaufschlagt wird. Die
Ver- und Entriegelung ist nur bei aus dem Gehäuseabschnitt
entnommenem Isolierkörper möglich, da nur so der
zweite Federarm in radialer Richtung nach außen schwenken
kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Weitere Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels
der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der
beigefügten Zeichnung. Die einzelnen Merkmale der Erfindung
können für sich allein oder zu mehreren bei unterschiedlichen Ausführungsformen
der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen:
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1 Eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektrischen Steckverbinders in einer perspektivischen Explosionszeichnung;
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2 den
Isolierkörper aus 1 in einer perspektivischen
Explosionszeichnung;
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3 den
elektrischen Steckverbinder gemäß 1 montiert
in einer ersten Achsschnittdarstellung; und
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4 den
elektrischen Steckverbinder gemäß 1 montiert
in einer zweiten Achsschnittdarstellung.
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Bei
dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung handelt es sich um einen elektrischen Steckverbinder
in Form eines Gehäuseflansches. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf einem derartigen Flansch beschränkt. Vielmehr
kann das Steckverbindergehäuse des erfindungsgemäßen Steckverbinders
auch an dem freien Ende einer losen elektrischen Leitung angeordnet
sein. Unverzichtbar ist dabei, dass das Steckverbindergehäuse, das
an sich mit einer beliebigen Kontur ausgebildet sein kann, einen
vorderen rohrförmigen Gehäuseabschnitt zur Aufnahme
des Isolierkörpers aufweist.
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Die 1 zeigt
einen erfindungsgemäßen, als Gehäuseflanschsteckverbinder
ausgebildeten elektrischen Steckverbinder 1. Der Steckverbinder 1 weist
ein flanschartiges Steckverbindergehäuse 2 mit einem
rohrförmigen Gehäuseabschnitt 3 auf,
indem ein mehrteiliger Isolierkörper 4 mit elektrischen
Kontaktteilen 5 angeordnet ist. Der Isolierkörper 4 und der
Gehäuseabschnitt 3 sind im wesentlichen zylindrisch
ausgebildet. Das Steckverbindergehäuse 2 weist
eine quadratische Befestigungsplatte 6 mit Befestigungslöchern 7 für
eine Befestigung des Steckverbinders 1 an einem in der
Zeichnung nicht dargestellten Anschlussgehäuse auf. Der
Isolierkörper 4 umfasst einen Kontaktträger 8 mit
radial eingelegten Kontaktteilen 5, die sich parallel zueinander
in dem Kontaktträger 8 erstrecken, und ein Kontaktträgermantelteil 9,
das den Kontaktträger 8 umfangsseitig umschließt
und die Kontaktteile 5 in dem Isolierkörper 4 einschließt
und darin lagestabil hält.
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Das
Kontaktträgermantelteil 9 trägt in etwa mittig
einen O-Ring 10 zum Abdichten des Isolierkörpers 4 gegenüber
dem Gehäuseabschnitt 3. Des weiteren sind außen
an dem Kontaktträgermantelteil 9 axial verlaufende
Kodierstege 11 ausgebildet, die ein Einführen
des Isolierkörpers 4 in den rohrförmigen Gehäuseabschnitt 3 nur
in einer bestimmten Ausrichtung zueinander gestatten. Dazu sind
an dem rohrförmigen Gehäuseabschnitt 3 innen
korrespondierende Kodiernuten 11' angeformt, die in der
Zeichnung nur teilweise sichtbar sind.
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Die 2 zeigt
den Isolierkörper 4 aus 1 in auseinandergenommem
Zustand. Zu erkennen sind jetzt deutlich die radial in den Kontaktträger 8 eingelegten
Kontaktteile 5, sowie an einem der Einsteckseite des Isolierkörpers 4 abgewandten
hinteren Mantelende 19 des Kontaktträgermantelteils 9 zwei
erste Federarme 12 mit äußeren Rastelementen 13 und
zwei zweite Federarme 14 mit inneren Rastelementen 15.
Die Federarme 12, 14 erstrecken sich im wesentlichen
in axialer Richtung des Isolierkörpers 4, wobei
das Rastelement 13 des ersten Federarms 12 radial
zum Gehäuseabschnitt 3 hin über den Federarm 12 vorsteht
und das Rastelement 15 des zweiten Federarms 14 radial
in Richtung des Kontaktträgers 8 von dem Federarm 14 absteht.
Das innere Rastelement 15 ist zum Verriegeln des Kontaktträgers 8 mit
dem Kontaktträgermantelteil 9 und das äußere
Rastelement 13 zum Verrasten des Kontaktträgermantelteils 9 mit
dem Gehäuseabschnitt 3 vorgesehen.
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Wie
die 3 des montierten Steckverbinders 1 in
einer ersten Längsschnittdarstellung durch die Mittelachse
des Steckverbinders 1 und die zweiten Federarme 14 zeigt,
weist das Kontaktträgermantelteil 9 innen ein
bundförmiges Gegenlager 22 für den Kontaktträger 8 auf,
an dem sich der verrastete Kontaktträger 8 in
Richtung der Einsteckseite des Steckverbindergehäuses 2 abstützt.
Des weiteren weist der Gehäuseabschnitt 3 innen
eine Verjüngung 23 als Anlage für das
Kontaktträgermantelteil 9 des Isolierkörpers 4 auf,
die die maximale Einführtiefe des Isolierkörpers 4 in
den Gehäuseabschnitt 3 festlegt. Außerdem
bestimmt das Gegenlager 22 die Rastposition des Kontaktträgers 8 axial
und die Einschnürung 23 die des Isolierkörpers 4.
Dabei liegen die Federarme 14 bei in den Gehäuseabschnitt 3 eingeführten
Isolierkörper 4 an dem Gehäuseabschnitt 3 innen
an und stützen sich dort radial ab, während die inneren
Rastelemente 15 den Kontaktträger 8 an
einem hinteren Ende 17 übergreifen. Ein Entriegeln des
Kontaktträgers 8 gegenüber dem Kontaktträgermantelteil 9 ist
daher bei in dem Gehäuseabschnitt 3 aufgenommenen
Isolierkörper 4 nicht möglich.
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Die
Rastelemente 15 der zweiten Federarme 14 weisen
zum Verriegeln und zum Entriegeln des Kontaktträgers 8 in
und entgegen der Steckrichtung des Steckverbinders 1 geneigte
hintere und vordere Rastelementflanken 16, 16' auf.
Beim Einführen des Kontaktträgers 8 in
das Kontaktträgermantelteil 9 außerhalb
des Gehäuseabschnittes 3 ermöglicht die geneigte
vordere Rastelementflanke 16 ein selbstständiges
Verrasten des Kontaktträgers 8 mit dem Kontaktträgermantelteil 9.
Die geneigte hintere Rastelementflanke 16' bewirkt eine
automatische Entriegelung des Kontaktträgers 8 von
dem Kontaktträgermangelteil 9 bei nicht in dem
Gehäuseteil 3 angeordneten Isolierkörper 4,
sobald der Kontaktträger 8 entgegen der Einsteckrichtung
des Steckverbindergehäuses 2 in axialer Richtung
des Isolierkörpers 4 von dem Kontaktträgermantelteil 9 weggezogen
wird.
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Wie
der 4 zu entnehmen ist, weisen die ersten Federarme 12 eine
radial nach außen gerichtete Vorspannung auf, so dass die äußeren
Rastelemente 13 beim Einführen des Kontaktträgers 8 in
das Kontaktträgermantelteil 9 von selbst mit komplementär
ausgebildeten, an einem hinteren Mantelende 9 des Gehäuse abschnittes 3 angeordnete
Rastausnehmungen 18 in Eingriff gelangen. Das Lösen
der Verrastung erfolgt, indem die Federarme 12 in radialer
Richtung nach innen zum Kontaktträgermantelteil 9 hin
ausgerückt werden. Um dies zu ermöglichen, sind
den Federarmen 12 gegenüberliegend an dem hinteren
Mantelende 12 des Kontaktträgermantelteils 9 zugeordnete
Ausnehmungen 20 vorgesehen, in die die Federarme 12 federnd
zurückgeschwenkt werden können.
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Um
eine gute Zugänglichkeit zu den ersten Federarmen 12 zum
Entrasten des Isolierkörpers 4 von dem Gehäuseabschnitt 3 zu
erreichen, weist der das hintere Mantelende 19 umgreifende
Gehäuseabschnitt 3 in einem Bereich der Federarme 12 eine Freisparung 21 auf,
die eine Betätigung der ersten Federarme 12 von
außen in radialer Richtung nach innen ermöglichen.
Die beiden Freisparungen 21 sind in der 1 am
dargestellten Steckverbindergehäuse 2 noch deutlicher
zu erkennen als in der 4. Sie weisen eine Größe
auf, die eine Entriegelung des Isolierkörpers 4 von
dem Steckverbindergehäuse 2 ohne Hilfswerkzeug
ermöglichen. Insbesondere lassen diese ein Ausrücken
der äußeren Rastelemente 13 der ersten
Federarme 12 aus den Rastausnehmungen 18 des Gehäuseabschnittes 3 durch
Drücken der ersten Federarme 12 in Richtung des
Kontaktträgers 8 mit zwei Fingern zu.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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