DE202009013477U1 - Push-pull connectors - Google Patents
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Abstract
Steckverbinder (1) zum lösbaren Verbinden mit einem Gegenstecker (2) mit
einer auf einem hülsenförmigen Trägerelement (6) gegen eine Druckfeder (5) in axialer Richtung bewegbaren Schiebehülse (3),
Durchbrüchen (7) in dem Trägerelement (6), die sich in Umfangsrichtung erstrecken, und
einer offenen ringförmigen Verriegelungsfeder (4) mit abwechselnden Sehnen- und Bogenabschnitten (11, 10), wobei die Sehnenabschnitte (11) durch radialen Druck der Schiebehülse (4) auf die Bogenabschnitte (10) im Verriegelungszustand mehr und im Entriegelungszustand weniger in die Durchbrüche (7) eingreifen und dabei den Gegenstecker (2) festhalten bzw. freigeben.Connector (1) for releasable connection to a mating connector (2) with
a on a sleeve-shaped support member (6) against a compression spring (5) in the axial direction movable sliding sleeve (3),
Breakthroughs (7) in the support element (6) extending in the circumferential direction, and
an open annular locking spring (4) with alternating chord and bow portions (11, 10), wherein the chordal portions (11) by radial pressure of the sliding sleeve (4) on the arcuate portions (10) in the locking state more in the unlocked state and less in the openings ( 7) while holding or releasing the mating connector (2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum lösbaren Verbinden mit einem Gegenstecker nach dem Push-Pull-Prinzip.The present invention relates to a connector for releasably connecting to a mating connector according to the push-pull principle.
Das Push-Pull-Prinzip ist in einer Vielzahl von Ausführungen sowohl für elektrische Steckverbinder als auch für Gasanschlüsse, Flüssigkeitsanschlüsse und dergleichen bekannt. Eine Art von Push-Pull-Verriegelungen weisen eine segmentierte Hülseverriegelungsklauen auf, die beim Stecken des Steckverbinders in eine innenliegende Ringnut im Gegenstecker eingreifen und den Steckverbinder verriegeln. Die Verriegelungsklauen werden durch Zug an der segmentierten Hülse entriegelt. Eine derartige Verriegelung hat den Nachteil einer relativ langen Bauweise bei vergleichsweise hohen Herstellkosten.The push-pull principle is known in a variety of designs for both electrical connectors as well as for gas connections, fluid connections and the like. One type of push-pull latches have a segmented sleeve locking claws which engage in mating the connector in an inner annular groove in the mating connector and lock the connector. The locking claws are unlocked by pulling on the segmented sleeve. Such a lock has the disadvantage of a relatively long construction with relatively high production costs.
Bei einer anderen Art von Push-Pull-Verriegelungen sind in einem Steckverbinder auf dem Umfang beispielsweise Kugeln in Querbohrungen verteilt, die beim Stecken in eine außen liegende Ringnut am Gegenstecker eingreifen. Die Kugeln werden durch eine Hülse auf Position gehalten. Die Hülse ist innen profiliert. Zur Entriegelung wird an der Hülse gezogen und diese in eine Position gebracht, die es den Kugeln ermöglicht, sich aus der Ringnut heraus nach außen zu bewegen. Der Stecker kann dann abgezogen werden. Diese Ausbildung hat den Nachteil, dass sie für kleinere Steckverbinder mit einem Durchmesser von unter einem Zentimeter weniger geeignet sind und einen filigranen Aufbau mit entsprechenden Herstellkosten aufweist.In another type of push-pull locks, for example, balls are distributed in a plug-in connector on the circumference in transverse bores which engage in mating in an outer annular groove on the mating connector. The balls are held in position by a sleeve. The sleeve is profiled inside. For unlocking is pulled on the sleeve and this brought into a position which allows the balls to move out of the annular groove to the outside. The plug can then be removed. This design has the disadvantage that they are less suitable for smaller connectors with a diameter of less than one centimeter and has a filigree structure with corresponding manufacturing costs.
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder nach dem Push-Pull-Prinzip vorzuschlagen, der bei kurzer Bauweise auch bei kleinsten Steckverbinderdurchmessern anwendbar ist, und dabei mit möglichst wenig Teilen kostengünstig herstellbar ist.The present invention is therefore the object of providing a connector according to the push-pull principle, which is applicable to a short design even with the smallest connector diameters, and is inexpensive to produce with as few parts.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by a connector with the features of
Gemäß der Erfindung weist der Steckverbinder ein hülsenförmiges Trägerelement auf, auf dem eine Schiebehülse gegen eine Druckfeder in axialer Richtung bewegbar ist. Das Trägerelement hat in Umfangsrichtung sich erstreckende Durchbrüche, in die Sehnenabschnitte einer offenen ringförmigen Verriegelungsfeder mit abwechselnden Sehnen- und Bogenabschnitten eingreifen. Die Verriegelungsfeder weist eine Polygonstruktur auf, wobei die Anzahl der Durchbrüche mindestens der Anzahl der Sehnenabschnitte entspricht. Durch radialen Druck der Schiebehülse auf die Bogenabschnitte greifen die Sehnenabschnitte im Verriegelungszustand mehr und im Entriegelungszustand weniger in die Durchbrüche ein. Hierbei drückt die Schiebehülse, die einen größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Halteelements aufweist, mit unterschiedlichen Hülsenradien gegen die Bogenabschnitte. Die Anzahl der Bogen- und Sehnenabschnitte bestimmt das Maß des Eindringens der Sehnenabschnitte in die Durchbrüche und damit die Stärke der Verriegelung durch die Sehnenabschnitte im Inneren des Trägerelements in Verbindung mit dem Gegenstecker. Der zur Verfügung stehende Zwischenraum zwischen dem Trägerelement und der Innenwand der Schiebehülse beeinflusst maßgeblich die Verriegelungskräfte bzw. das Eindringen der Verriegelungsfeder mit den Sehnenabschnitten in die Durchbrüche. So wird beispielsweise ein Verriegelungselement mit einer Polygonstruktur, die nur drei Sehnenabschnitte und drei Bogenabschnitte aufweist, tiefer in die Durchbrüche eingreifen, als eine Verriegelungsfeder mit einer höheren Anzahl an Sehnen- und Bogenabschnitten. Diese Konstruktion mit nur vier Teilen und die Verriegelung durch die Verriegelungsfeder mit Polygonstruktur lässt in dem besagten Zwischenraum eine Anpassung an nahezu alle Steckverbinderdurchmesser, insbesondere auch im Bereich von 1 cm zu.According to the invention, the connector on a sleeve-shaped support member on which a sliding sleeve against a compression spring in the axial direction is movable. The support member has circumferentially extending apertures in which tendon portions of an open annular locking spring engage with alternating chord and arc portions. The locking spring has a polygonal structure, wherein the number of openings corresponds to at least the number of chord portions. By radial pressure of the sliding sleeve on the arcuate sections, the tendon sections engage more in the locking state and less in the unlocked state in the openings. Here, the sliding sleeve, which has a larger inner diameter than the outer diameter of the retaining element, presses with different sleeve radii against the arc sections. The number of arch and tendon sections determines the degree of penetration of the tendon sections into the apertures and thus the amount of locking by the tendon sections in the interior of the support member in conjunction with the mating connector. The available gap between the support member and the inner wall of the sliding sleeve significantly affects the locking forces and the penetration of the locking spring with the tendon sections in the openings. For example, a locking member having a polygon structure having only three chord portions and three arc portions will engage deeper in the apertures than a locking spring having a greater number of chord and arc portions. This construction with only four parts and the locking by the locking spring with polygonal structure allows in the said space to adapt to almost all connector diameter, especially in the range of 1 cm.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung ist die Verriegelungsfeder mit einem eckigen Querschnitt, vorzugsweise rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Der eckige Querschnitt ermöglicht die Herstellung einer spielfreien Verbindung und die Ausbildung von Scherflächen zwischen Verriegelungsfeder und Gegenstecker, die bei wenig Bauraum einen geringen räumlichen Aufbau ermöglichen.According to a preferred embodiment, the locking spring is formed with a polygonal cross section, preferably rectangular cross section. The square cross-section allows the production of a play-free connection and the formation of shear surfaces between the locking spring and mating connector, which allow a small space in a small space structure with little space.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung greift die Verriegelungsfeder in eine Ringnut am Gegenstecker ein, wobei der Querschnitt der Verriegelungsfeder und der Nut derart aufeinander abgestimmt sind, dass mindestens eine Kante der Verriegelungsfeder an einer Seitenfläche der Nut anstößt und dadurch nicht vollständig in die Nut eingreift. Diese kann abhängig von der Querschnittsform der Verriegelungsfeder durch entsprechende schräg verlaufende Flächen realisiert werden. Im Falle eines rechteckigen Querschnitts weist die Nut eine schräge Fläche auf, gegen die die Verriegelungsfeder mit einer Kante stößt und damit eine spielfreie Verbindung hergestellt.According to a further advantageous embodiment, the locking spring engages in an annular groove on the mating connector, wherein the cross section of Locking spring and the groove are coordinated such that at least one edge of the locking spring abuts a side surface of the groove and thereby does not fully engage in the groove. This can be realized by appropriate oblique surfaces depending on the cross-sectional shape of the locking spring. In the case of a rectangular cross-section, the groove has an inclined surface against which the locking spring abuts with an edge and thus produces a play-free connection.
Um den Druck der Schiebehülse auf die Bogenabschnitte zu realisieren, weist die Schiebehülse an der Innenwand eine umlaufende Ausnehmung mit einem Kulissenboden auf. Dabei verläuft der Boden im Querschnitt von einem tieferen Ausnehmungsbereich für die Verriegelung über einen schrägen Ausnehmungsbereich zu einem flacheren Ausnehmungsbereich für die Entriegelung. Die Verriegelungsfeder drückt mit Bogenabschnitten gegen die Schiebehülse und wird abhängig von der Stellung der Schiebehülse mehr oder weniger radial in Richtung Trägerelement gedrückt. Im Entriegelungszustand ist die Verriegelungsfeder weiter geöffnet als im Verriegelungszustand. Im Entriegelungszustand gelangen die Sehnenabschnitte so weit aus den Durchbrüchen, dass die innere Durchtrittsfläche des Trägerelements für den Gegenstecker frei von Vorsprüngen ist.In order to realize the pressure of the sliding sleeve on the arc sections, the sliding sleeve on the inner wall on a circumferential recess with a crank base. In this case, the bottom extends in cross section from a deeper recessed area for locking over an oblique recessed area to a flatter recessed area for unlocking. The locking spring pushes with bow sections against the sliding sleeve and is pressed depending on the position of the sliding sleeve more or less radially in the direction of the support element. In the unlocked state, the locking spring is opened further than in the locked state. In the unlocking state, the tendon sections reach the openings so far that the inner passage surface of the support element for the mating connector is free of projections.
Wie vorstehend erwähnt, wird der radiale Hub der Sehnenabschnitte von der Anzahl der Sehnenabschnitte bzw. Bogenabschnitte beeinflusst. Je mehr Bogen- bzw. Sehnenabschnitte vorhanden sind, umso mehr nähert sich die Verriegelungsfeder der Kreisform, so dass diese Art der Verriegelung nicht mehr möglich ist. Vorteilhafterweise weist die Verriegelungsfeder daher drei bis sechs, vorzugsweise drei bis fünf, abwechselnde Sehnen- und Bogenabschnitte auf.As mentioned above, the radial stroke of the chord portions is influenced by the number of chord portions. The more bow or tendon sections are present, the more the locking spring approaches the circular shape, so that this type of locking is no longer possible. Advantageously, therefore, the locking spring on three to six, preferably three to five, alternating chord and bow sections.
Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist für alle Arten von Steckverbindungen verwendbar und nicht nur auf elektrische Steckverbinder beschränkt. Alle runden Teile (Schiebehülsen, Trägerelemente, Gegenstecker) können als Drehteile hergestellt werden. Auch die Druckfeder sowie die Verriegelungsfeder sind einfach herstellbar. Der Steckverbinder selbst besteht nur aus vier Teilen, die in einer einfachen Montage herstellbar sind und auch in Kleinserien Verwendung finden können. Die Verbindung des Steckverbinders mit dem Gegenstecker erfolgt durch einfaches zusammenstecken, wobei die Schiebehülse relativ zu dem Trägerelement im entspannten Zustand, d. h. bei entspannter Druckfeder aufgesteckt wird. Der Gegenstecker rastet ohne weiteres Zutun in den Steckverbinder ein und kann ohne axiales Ziehen der Hülse weg von dem Gegenstecker nicht geöffnet werden, so dass eine einfache Einhandbedienung des Steckverbinders nach dem Push-Pull-Prinzip gewährleistet wird.The connector according to the invention can be used for all types of connectors and not limited only to electrical connectors. All round parts (sliding sleeves, carrier elements, mating connectors) can be manufactured as turned parts. Also, the compression spring and the locking spring are easy to produce. The connector itself consists of only four parts, which can be produced in a simple assembly and can also be used in small series. The connection of the connector with the mating connector is carried out by simply plugging together, wherein the sliding sleeve relative to the carrier element in the relaxed state, d. H. is attached with a relaxed compression spring. The mating connector engages without further action in the connector and can not be opened without axial pulling the sleeve away from the mating connector, so that a simple one-handed operation of the connector is ensured by the push-pull principle.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Es stellen dar:Further features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment in conjunction with the claims and the drawings. The individual features may be implemented individually or in several embodiments of the invention. They show:
Zur Montage des Steckverbinders
Die Schnittdarstellung A-A in
Die Schnittdarstellung B-B in
Vor dem Einschieben des Gegensteckers
Das Verriegelungssystem besteht, wie aus dem Ausführungsbeispiel ersichtlich aus wenigen Teilen und ist robust. Es wird eine spielfreie Verbindung hergestellt und Toleranzen können ausgeglichen werden. Die Baulänge ist sehr kurz und kann auch auf kleinste Steckverbinderdurchmesser übertragen werden, wobei die Eindringtiefe und damit die Verriegelungskräfte der Sehnenabschnitte
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US11174973B2 (en) * | 2016-02-10 | 2021-11-16 | Ems-Patent Ag | Connection device |
Citations (2)
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US3922011A (en) * | 1973-12-11 | 1975-11-25 | Tom Walters | Hose coupling |
GB2329766A (en) | 1997-07-03 | 1999-03-31 | Smiths Industries Plc | Lockable connector assembly |
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2009
- 2009-10-06 DE DE202009013477U patent/DE202009013477U1/en not_active Expired - Lifetime
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