-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Steckverbinder, die einen
Kontaktkörper mit darüber aufgenommener Verriegelungs-
bzw. Überwurfmutter zum Kuppeln des Steckverbinders mit
einem Gegensteckverbinder aufweisen.
-
Solche
Steckverbinder werden in Einsatzgebieten verwendet, in denen eine
sichere Verbindung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder gewährleistet
sein soll und das Innere der Steckverbinder gegenüber dem
Eindringen von Schmutz und/oder Flüssigkeiten geschützt
werden muss. Die über einem Kontakte tragenden Isolierkörper
drehbar gelagerte Verriegelungs- oder Überwurfmutter wird mit
einem am Gegenstecker angeordneten Gegengewinde zum Halten des Steckverbinders
im Gegenstecker verschraubt. Um ein Lösen der Verriegelungsmutter
beim Auftreten von Schwingungen zu Verhindern, ist es bekannt, zwischen
dem Isolierkörper und der Verriegelungsmutter eine Rüttelsicherung
vorzusehen, die eine durch die Schwingungen hervorgerufene Drehung
der Verriegelungsmutter relativ zum Isolierkörper verhindert.
-
Eine
solche Rüttelsicherung ist beispielsweise in der
DE 42 05 440 A1 offenbart,
die einen elektrischen Steckverbinder mit einer drehbar auf einem Kontaktträger
gelagerten Überwurfmutter beschreibt, wobei eine Verzahnung
auf der Überwurfmutter angebracht ist, die mit einer Gegenverzahnung
an dem Kontaktträger zum Drehsichern der Überwurfmutter auf
dem Kontaktträger zusammen arbeitet. Die Gegenverzahnung
ist in einem Ausführungsbeispiel als wenigstens ein auf
der Mantelfläche des Kontaktträgers angeordneter
Einzelzahn beschrieben, der elastisch rückfedernd ausgebildet
ist durch eine im Kontaktträger vorgesehene Ausnehmung
bzw. einen Hohlraum hinter dem Einzelzahn.
-
In
der Regel ist der Kontaktträger aus einem eher spröden
Kunststoff gefertigt, um die darin angeordneten Kontaktelemente
fest zu halten. Dieses Material hat in der Regel nicht geeignete
Federeigenschaften für die rückfedernde Ausbildung
des auf der Mantelfläche des Kontaktträgers angeordneten
Rastzahn. Ferner erfordert der für die Rückfederung
des Rastzahns nötige Hohlraum im Kontaktträger
Platz bzw. Material des Kontaktträgers, das dann für
das Halten von Kontaktelementen fehlt. Auch macht das Vorsehen des
zusätzlichen Hohlraums im Kontaktträger seine
Herstellung aufwendiger und erhöht somit seine Kosten.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Probleme
des Standes der Technik zu lösen. Insbesondere ist es Aufgabe
der Erfindung, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art vorzusehen,
der eine sichere, kostengünstige und platzsparende Rüttelsicherung
zwischen dem Kontaktträger und der Verriegelungsmutter
aufweist.
-
Zur
Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen elektrischer
Steckverbinder der eingangs erwähnten Art vor, bei dem
eine Drehsicherung einen auf der Verriegelungsmutter angeordneten
Zahnkranz und einen drehfest auf dem Kontaktkörper angeordneten
Rastring aufweist, der wenigstens ein integriertes Federmittel aufweist,
das wenigstens einen mit dem Zahnkranz zusammenarbeitenden Rastvorsprung
trägt. Ein solcher Rastring ist einfach herzustellen und
eliminiert die Notwendigkeit, die Federmittel direkt im Kontaktkörper
vorsehen zu müssen. Außerdem kann das Material
für den Rastring gemäß den erforderlichen
Eigenschaften ausgewählt werden und die Materialwahl für
den Kontaktkörper ist davon nicht betroffen.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung kann anstelle des Rastvorsprungs wenigstens eine
Rastvertiefung auf den mit dem Rastring integrierten Federmitteln
vorgesehen sein. Eine solche Rastvertiefung nutzt sich durch die
metallische Verzahnung auf der Verriegelungsmittel weniger schnell ab.
-
Vorteilhafter
Weise ist der Rastring auf den Kontaktkörper aufrastbar
und liegt vorzugsweise mit einer Innenfläche im Wesentlichen
vollständig an einer Außenfläche des
Kontaktkörpers an. Dadurch ergibt sich ein stabilerer Halt
des Rastrings auf dem Kontaktkörper.
-
Vorzugsweise
weist der Rastring einen Innenringteil auf, der mit einer Innenfläche
an einer Außenseite des Kontaktkörpers anliegt.
Der Innenringteil wird von der Federung der Rastvorsprünge
bzw. Rastvertiefungen auf den Federmitteln nicht beeinflusst und
sorgt für einen sicheren Halt des Rastrings auf dem Kontaktkörper.
-
Gemäß einem
vorteilhaften Aspekt weisen die Federmittel (70) wenigstens
einen Federsteg auf, der durch einen Spalt von dem Innenringteil
getrennt ist. Der Spalt kann als vollständige Durchbrechung
in der Rastringscheibe leicht während der Herstellung des
Rastrings durch beispielsweise Spritzguss vorgesehen werden und
daher ist eine solche Ausbildung der Federmittel integral mit dem
Rastring besonders kostengünstig.
-
Ähnlich
vorteilhaft ist die Ausbildung des Rastrings, bei dem die Federmittel
wenigstens einen mit dem Innenringteil verbundenen Federarm aufweisen,
auf dem der wenigstens eine Rastvorsprung und/oder Rastvertiefung
angeordnet ist.
-
Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten Zeichnungen. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine
Querschnittansicht eines Steckverbinders gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
-
2 eine
Querschnittansicht des Steckverbinders der 1 entlang
der Linie II-II; und
-
3 eine
perspektivische Ansicht von Teilen des Steckverbinders der 1.
-
1 zeigt
einen Steckverbinder 1 gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnittansicht.
Der Steckverbinder 1 weist einen Kontaktkörper 2 und
eine Verriegelungs- oder Überwurfmutter 3 auf.
-
Der
Kontaktkörper 2 ist aus isolierendem Kunststoff
gefertigt, der eine ausreichende Festigkeit bzw. Steifigkeit hat
zum festen Halten von nicht gezeigten Kontaktelementen. Er hat einen
allgemein kreisförmigen Querschnitt und weist ferner fünf
Aufnahmebohrungen 4 (siehe 2) für
die Aufnahme der Kontaktelemente auf. Wie in 1 angedeutet, sind
die Aufnahmebohrungen 4 derart ausgebildet, dass die von
einer Rückseite 5 des Steckverbinders 1 aus
in den Kontaktkörper 2 eingesetzten Kontaktelemente
mit einem Kabelanschlussteil (nicht gezeigt) in einem erweiterten
Teil 6 der Aufnahmebohrung 4 verrasten und mit
einem Kontaktteil durch einen verengten Teil 7 der Aufnahmebohrung
an einer Vorderseite 8 des Steckverbinders herausragen.
-
Der
Kontaktkörper 2 weist an der Vorderseite 8 eine
zylindrische Wand 9 auf, die die Kontaktteile der Kontaktelemente
umgibt. Von der Innenseite der zylindrischen Wand 9 ragt
ein Vorsprung 10 weg, der ein richtiges Einsetzen eines
entsprechende Gegensteckers (nicht gezeigt) gewährleistet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kontaktkörper 2 angepasst
für die Aufnahme von als Steckerkontakte ausgebildeten
Kontaktelementen. Es ist allerdings klar, dass der Kontaktträger 2 auch
zum Tragen von Buchsenkontakten, entsprechend ausgebildet sein kann,
wie dies allgemein bekannt ist.
-
Die
Wand 9 und ein Aufnahmeteil 11 des Kontaktkörpers 2 sind
in der Verriegelungsmutter 3 aufgenommen und ein Anschlussteil 12 des
Kontaktkörpers 2 ragt aus der Verriegelungsmutter 3 an
der Rückseite 5 des Steckverbinders 1 hervor.
Der Anschlussteil 12 ist geeignet ausgebildet für
das Anbringen von einem nicht gezeigten Griffteil für den
Steckverbinder 1.
-
Die
Verriegelungsmutter 3 ist vorzugsweise aus Metall gefertigt
und weist einen Körperteil 21 und einen sich daran
anschließenden zylindrischen Wandteil 22 auf,
der mit einer Innenseite 23 an einer Außenseite
der zylindrischen Wand 9 des Kontaktkörpers 2 anliegt.
Auf einer Außenseite 24 des zylindrischen Wandteils 22 ist
ein Gewinde (nicht gezeigt) für das Verschrauben mit einem
Gewinde des Gegensteckers vorgesehen, um den Steckverbinder 1 am
Gegenstecker zu sichern.
-
Im
Körperteil 21 der Verriegelungsmutter 3 ist
ein den Aufnahmeteil 11 aufnehmender Hohlraum 26 ausgebildet,
in dem eine ringförmige Anschlagfläche 27 vorgesehen
ist, die mit einem ringförmigen Anschlagvorsprung 30 am
Kontaktkörper 2 zum Halten desselben in der Verriegelungsmutter 3 zusammenarbeitet.
Die zylindrische Innenseite 23 des Wandteils 22 schließt
sich an die Anschlagfläche 27 an und ist in diesem
Bereich erweitert, so dass ein leichteres Einsetzen der Wand 9 des
Kontaktkörpers 2 in den Wandteil 22 ermöglicht
wird. In Richtung auf die Vorderseite 8 verengt sich die
Innenseite 23 und liegt im vorderen Bereich an der Außenseite
der Wand 9 an.
-
Zwischen
dem Kontaktkörper 2 und der Verriegelungsmutter 3 ist
eine Drehsicherung 40 vorgesehen, die ein Verdrehen der
Verriegelungsmutter 3 relative zum Kontaktkörper 2 unterhalb
einer vorbestimmten Drehkraft verhindert. Wird eine Drehkraft von
Hand aufgebracht, die gleich oder größer als die vorbestimmten
Drehkraft ist, kann die Verriegelungsmutter 3 relativ zum
Kontaktkörper 2 gedreht werden um sie mit dem
Gegenstecker zu verschrauben bzw. daraus zu lösen.
-
Die
Drehsicherung 40 weist einen an einer Innenseite des Hohlraums 26 ausgebildeten
Zahnkranz 42 auf, der mit einem auf dem Umfang des Kontaktkörpers 2,
d. h. auf einer Außenseite des Aufnahmeteils 11 drehfest
angeordneten Rastring 44 zusammenarbeitet.
-
Wie
besser in 2 zu sehen ist, weist der Zahnkranz 42 gleichmäßig über
seinen Umfang verteilte Vertiefungen 46 auf, die seitliche
Nockensteuerflächen 48 haben. Der Zahnkranz 42 mit
den Vertiefungen 46 und den Nockensteuerflächen 48 ist
also sozusagen wellenförmig ausgebildet.
-
Der
Rastring 44 ist in einer ringförmigen Nut 50 (siehe 1)
auf der Außenseite des Aufnahmeteils 11 des Kontaktkörpers 2 aufgenommen
und liegt mit einer Innenfläche 52 im Wesentlichen
vollständig an einer Nutinnenfläche 54 an.
Der Rastring 44 ist vorzugsweise aus federndem Kunststoff
gefertigt und, wie aus 2 ersichtlich ist, hat eine
im allgemeinen kreis- bzw. scheibenförmige, nicht geschlossen
Konfiguration. Genauer gesagt weist er eine Aufnahmeöffnung 56 auf,
mit der er über den Kontaktkörper 2 geschoben
werden kann. Kanten 58 an den offenen Enden des Rastrings 44 bzw.
an seiner Aufnahmeöffnung 56 sind derart ausgebildet,
dass sie beim Schieben des Rastringes 44 über
die Nutinnenfläche 54 an dieser abgleiten und
den Rastring 44 auseinander spreizen. Beim Aufrasten des
Rastringes 44 über die Nutinnenfläche 54 kommen
die Kanten 58 an Außenkanten 60 eines
ersten Haltevorsprungs 62 zur Anlage und verhindern ein
Drehen des Rastringes 44 auf dem Kontaktkörper.
Ein zweiter Haltevorsprung 64, der dem ersten Haltevorsprung 62 diametral
gegenüber in der Nut 50 angeordnet ist, kommt
in Eingriff mit einer entsprechend geformten Ausnehmung 66 auf
der Innenfläche 52 des Rastringes 44,
um die Halterung des Rastringes 44 in der Nut 50 zu
verbessern. Der Rastring 44 liegt vorzugsweise mit seiner
Innenfläche 52 unter Spannung an der Nutinnenfläche 54 an
und wird so sicher auf der Außenfläche des Kontaktkörpers
gehalten ohne das Erfordernis von zusätzlichen Sicherungsmitteln.
-
Der
Rastring 44 weist weiter zwei Rastvorsprünge 68, 69 auf,
die auf integral mit dem Rastring 44 ausgebildeten Federmittel 70, 71 angeordnet sind.
Die Rastvorsprünge 68, 69 sind nockenförmig ausgebildet
und werden durch die Federmittel 70, 71 in den
Vertiefungen 46 des Zahnkranzes 42 an der Verriegelungsmutter 3 gehalten.
Die Federmittel 70, 71 ermöglichen ein
Ausweichen der Rastvorsprünge 68, 69 radial
nach innen beim Drehen der Verriegelungsmutter 3 mit wenigstens
der vorbestimmten Drehkraft, wobei die Nockensteuerflächen 48 die Rastvorsprünge 68, 69 gegen
die Federkraft der Federmittel 70, 71 weg drücken,
so dass die Verriegelungsmutter 3 relativ gegenüber
dem Kontaktkörper 2 gedreht werden kann. Somit
ergibt sich durch das klickende bzw. ratternde Ein- und Ausrasten
der Rastvorsprünge 68, 69 mit den Vertiefungen 46 ein
taktiles Gefühl für den Anwender beim Aufschrauben
und Lösen der Verriegelungsmutter 3 am Gegensteckverbinder.
Andererseits bleiben die Rastvorsprünge 68, 69 beide
in Eingriff mit jeweiligen der Vertiefungen 46, wenn die
Drehkraft nicht zum Wegdrücken der Rastvorsprünge 68, 69 aus reicht
und bilden somit eine Sicherung gegen ungewolltes Verdrehen bzw. eine
Rüttelsicherung.
-
Vorzugsweise
sind die Rastvorsprünge 68, 69 symmetrisch
zu einer Mittelebene 72 des Rastringes 44 angeordnet,
die auch eine Symmetrieebene für die Aufnahmeöffnung 56 ist,
und sie sind umfangsmäßig um einen Winkel kleiner
als 180° voneinander beabstandet. Dies ermöglicht
die Drehung der Verriegelungsmutter 3 mit einem geringeren
Kraftaufwand als im Fall einer diametral gegenüberliegenden Anordnung
der Rastvorsprünge.
-
Die
Federmittel 70, 71 weisen jeweilige in eine Axialrichtung
durchgehende Spalte 74, 75 des Rastringes 44 auf,
die in Umfangsrichtung verlaufen und die Form eines Kreisbogensegments
haben. In anderen Worten unterteilen die Spalte 74, 75 den Rastring 44 in
einen Innenringteil 81 und einen Außenringteil 82,
die in den Bereichen angrenzend an die Aufnahmeöffnung 56 und
im Bereich der Ausnehmung 66 des Rastrings 44 miteinander
verbunden sind. Die Verbindungsbereiche zwischen dem Innenringteil 81 und
dem Außenringteil 82 sind derart bemessen, dass
der Rastring 44 eine ausreichende Stabilität und
Steifigkeit aufweist. Wie erwähnt, sind im Bereich der
Rastvorsprünge 68, 69 der Innenringteil 81 und
der Außenringteil 82 durch die Spalte 74, 75 getrennt,
wobei der Außenringteil 82 Federstege 84, 85 ausbildet,
die sich über die Spalte 74, 75 erstrecken.
-
Durch
die Spalte 74, 75 wird ein Federweg für
die Federstege 84, 85 vorgesehen, um den sie radial
nach innen ausgelenkt werden können, wenn die auf den Federstegen 84, 85 angeordneten
Rastvorsprünge bzw. Rastnocken 68, 69 durch
die Nockensteuerflächen 46 nach innen gedrückt
werden. Der Innenringteil 81 bleibt davon unberührt
und hält den Rastring 44 unter Vorspannung sicher
auf dem Kontaktkörper 2 bzw. in der Nut 50.
-
In 3 ist
eine perspektivische Ansicht des Kontaktkörpers 2 mit
aufgerastetem Rastring 44 gezeigt. Wie dort und auch in 1 zu
sehen ist, wird die Nut 50 zur Steckverbindervorderseite 8 durch
den ringförmigen Anschlagvor sprung 30 und zur
Steckverbinderrückseite hin durch einen ringförmigen
Vorsprung 90 begrenzt, wobei eine Außenseite 92 des Rastrings 44 im
wesentlichen auf gleicher radialer Höhe zu Außenseiten 94 bzw. 96 des
Anschlagvorsprunges 30 bzw. des Vorsprunges 90 ist,
wenn der Rastring 44 in die Nut 50 eingesetzt
ist. Nur die Rastvorsprünge 68, 69 ragen über
die Außenseiten 94, 96 hinaus.
-
Wie
ferner in 1 gezeigt, ist daher der Rastring 44 insbesondere
gegenüber dem Eindringen von Schmutz von der Steckverbinderrückseite 5 her
durch den Vorsprung 90 geschützt, der nur einen geringfügigen
Spalt zwischen dem Zahnkranz 42 an der Verriegelungsmutter 3 und
der Außenseite 96 des Vorsprungs 90 bei
in die Verriegelungsmutter 3 eingesetzten Kontaktkörper 2 belässt.
-
In
einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform verrastet
ein drehfest auf dem Kontaktkörper angeordneter Rastring
mit dem auf der Verriegelungsmutter vorgesehenen Zahnkranz über
wenigstens eine Rastvertiefung, die wie beim ersten Ausführungsbeispiel
auf einem mit dem Rastring integral ausgebildeten Federmittel angeordnet
ist. Beispielsweise könnten die Federmittel ähnlich
zu den Federmitteln 70, 71 des ersten Ausführungsbeispiels
durch Federstege mit darunter im Rastring vorgesehen Ausnehmungen
ausgebildet sein. Außenseiten der Federstege, in denen
die Rastvertiefungen vorgesehen sind, sind radial weiter außen
als eine Außenseite des restlichen Rastringes. Die Konfiguration
des Außenumfangs des Rastringes ist dann nicht mehr kreisförmig
sondern eher oval, so dass die Rastvertiefungen mit den Zähnen
des Zahnkranzes an der Verriegelungsmutter geeignet in Eingriff
kommen können und der restliche Außenumfang des
Rastringes eine Drehung der Verriegelungsmutter mit dem Zahnkranz
nicht behindert.
-
Aufgrund
der vorangegangenen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
ergeben sich für den Fachmann Änderungen und Modifikationen.
Beispielsweise können mehrere Rastvorsprünge oder
auch Rastvertiefungen auf den Federmitteln 70, 71 angeordnet
sein. Auch die Anzahl der Federmittel und ihre genaue Form ist variabel
und kann den jeweiligen Konstruktionsvoraussetzungen und verwendeten
Materialien angepasst werden. Beispielsweise könnten die
Federmittel anstatt durch jeweilige Federstege durch Federarme realisiert
werden, die an einem Anlenkende mit einem Innenringteil des Rastrings
verbunden sind und an einem freien Ende des Federarms die entsprechenden
Rastmittel, d. h. eine geeignete Anzahl Rastvorsprünge oder
Rastvertiefungen, aufweisen.
-
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rastvorsprünge 68, 69 derart
auf dem Umfang des Rastrings 44 plaziert, dass sie immer
beide gleichzeitig in einer entsprechenden Vertiefung 46 des
Zahnkranzes 42 auf der Verriegelungsmutter 3 angeordnet
sind. Sie könnten aber auch derart versetzt zueinander
sein, dass immer nur einer der Rastvorsprünge mit einer
entsprechenden Vertiefung 46 verrastet. Eine solche Anordnung
verringert die nötige Drehkraft zum Verdrehen der Verriegelungsmutter
und sieht auch eine feinere Verrastung vor. Auch werden die Vorteile
der Erfindung bereits durch diametral gegenüberliegende
Rastvorsprünge oder Rastvertiefungen realisiert.
-
Für
das Material des Rastrings kann, wie bereits erwähnt, Kunststoff
mit geeigneten Federeigenschaften verwendet werden. Der Rastring
mit den integrierten Federmitteln könnte aber auch aus
einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Federstahl, gefertigt
werden.
-
Auch
die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
beschriebene Drehhalterung des Rastrings 44 durch die Haltevorsprünge 62, 64 auf
der Außenseite des Kontaktkörpers 2 kann
modifiziert werden. Beispielsweise könnte der zweite Haltevorsprung 64 am
Kontaktkörper 2 weggelassen werden. Auch könnte
ein von der Innenfläche des Rastrings abstehende Vorsprung
vorgesehen werden, der mit einer geeigneten Ausnehmung auf der Außenseite
des Kontaktkörpers in Eingriff kommt und den Rastring gegen
Drehung auf dem Kontaktkörper sichert.
-
Solche Äquivalente, Änderungen
und Modifikationen im Bereich des Fachkönnens sollen von
den nachfolgenden Patentansprüchen mit umfasst sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-