DE202017006920U1

DE202017006920U1 - Steckverbinderteil mit einer Spiralfeder zum axialen Vorspannen eines Gegensteckverbinderteils

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Publication number: DE202017006920U1
Application number: DE202017006920.2U
Authority: DE
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2018-11-09
Anticipated expiration: 2027-10-24

Abstract

Steckverbinderteil (1) zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (2), mit einem Gehäuse (10), einem an dem Gehäuse (10) angeordneten Steckabschnitt (100) zum steckenden Verbinden mit dem Gegensteckverbinderteil (2) in eine Steckrichtung (S), zumindest einem an dem Steckabschnitt (100) angeordneten Kontaktelement (12) zum Kontaktieren mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement (21) des Gegensteckverbinderteils (2) und einem an dem Gehäuse (10) angeordneten Rastelement (15) zum Verrasten mit dem Gegensteckverbinderteil (2) in einer mit dem Gegensteckverbinderteil (2) verbundenen Stellung des Steckverbinderteils (1), gekennzeichnet durch eine an dem Gehäuse (10) angeordnete Spiralfeder (14) zum Einwirken auf das Gegensteckverbinderteil (2) in der mit dem Gegensteckverbinderteil (2) verbundenen Stellung des Steckverbinderteils (1), um das Gehäuse (10) entgegen der Steckrichtung (S) relativ zum Gegensteckverbinderteil (2) axial vorzuspannen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Steckverbinderteil umfasst ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordneten Steckabschnitt zum steckenden Verbinden mit dem Gegensteckverbinderteil in eine Steckrichtung, zumindest einem an dem Steckabschnitt angeordneten Kontaktelement zum Kontaktieren mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils und ein an dem Gehäuse angeordnetes Rastelement zum Verrasten mit dem Gegensteckverbinderteil in einer mit dem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung des Steckverbinderteils.
Ein derartiges Steckverbinderteil kann zum Beispiel als sogenannter Push-Pull-Steckverbinder ausgebildet sein, wie er in der EP 1 629 573 B1 beschrieben ist. Ein solches Steckverbinderteil kann in eine Steckrichtung an ein zugeordnetes Gegensteckverbinderteil angesteckt werden, um in einer mit dem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung mit dem Gegensteckverbinderteil zu verrasten. Hierzu ist an einem Gehäuse des Steckverbinderteils ein Rastelement angeordnet, das bei dem aus der EP 1 629 573 B1 bekannten Steckverbinderteil als elastisch federnder Federring ausgebildet ist und in der mit dem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung in eine zugeordnete Rastausnehmung an dem Gegensteckverbinderteil eingreift. Zum Lösen der Verrastung kann ein verschiebbar an dem Gehäuse des Steckverbinderteils angeordnetes Betätigungselement betätigt werden, um dadurch auf das Rastelement einzuwirken und dieses außer Eingriff mit der Rastausnehmung des Gegensteckverbinderteils zu bringen.
Das aus der EP 1 629 573 B1 bekannte Steckverbinderteil weist ein Dichtungselement auf, das dazu dient, in der mit dem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung einen Übergang zwischen dem Gegensteckverbinderteil und dem Steckverbinderteil feuchtigkeitsdicht abzudichten. Zum steckenden Verbinden kann das Steckverbinderteil mit einem Steckabschnitt derart an das Gegensteckverbinderteil angesetzt werden, dass ein Abschnitt des Gegensteckverbinderteils den Steckabschnitt des Steckverbinderteils umgreift und in einen Raum zwischen dem Steckabschnitt und dem Gehäuse des Steckverbinderteils eingreift. Dabei gelangt der Abschnitt des Gegensteckverbinderteils auch in Anlage mit dem Dichtungselement, das eine Reibung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil beim Herstellen der Verbindung bewirkt und dadurch das Ansetzen erschwert.
Bei einem solchen Steckverbinderteil ist sicherzustellen, dass beim Ansetzen an das Gegensteckverbinderteil die Verbindung sicher und zuverlässig hergestellt wird. Bei einem Steckverbinderteil, das im Einsatz hohen Beanspruchungen, zum Beispiel Vibrationen, unterliegt, kann eine nicht oder nicht vollständig hergestellte Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil dazu führen, dass das Steckverbinderteil sich wieder von dem Gegensteckverbinderteil löst.
Zudem besteht bei einem Push-Pull-Steckverbinder, wie er aus der EP 1 629 573 B1 bekannt ist, systembedingt ein axiales Spiel zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil in der verbundenen Stellung, das zum Herstellen der Verrastung erforderlich ist, gegebenenfalls aber dazu führen kann, dass ein Schirmkontakt zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil nicht zuverlässig hergestellt wird.
Bei einem aus der DE 10 2015 103 135 B3 bekannten Steckverbinderteil ist eine Hülse an einem Steckabschnitt über eine Federscheibe axial vorgespannt. Die Hülse ist zu dem Steckabschnitt beweglich und steht in einer mit einem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung des Steckverbinderteils mit dem Gegensteckverbinderteil in Wirkverbindung, sodass über die Hülse das Steckverbinderteil axial gegenüber dem Gegensteckverbinderteil vorgespannt ist. An der Hülse sind Dichtungselemente angeordnet, um einen Übergang zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil feuchtigkeitsdicht abzudichten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steckverbinderteil zur Verfügung zu stellen, das ein zuverlässiges Herstellen einer Verbindung mit einem Gegensteckverbinderteil unter Reduzierung eines axialen Spiels zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil in der verbundenen Stellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist das Steckverbinderteil eine an dem Gehäuse angeordnete Spiralfeder zum Einwirken auf das Gegensteckverbinderteil in der mit dem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung des Steckverbinderteils auf, um das Gehäuse entgegen der Steckrichtung relativ zum Gegensteckverbinderteil axial vorzuspannen.
Das Steckverbinderteil verwendet somit eine Spiralfeder, um in der mit dem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung das Steckverbinderteil gegenüber dem Gegensteckverbinderteil axial vorzuspannen. Die Spiralfeder ist an dem Gehäuse angeordnet und wirkt beim Herstellen der Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil, sodass beim Herstellen der Verbindung die Spiralfeder auf Druck komprimiert wird und das Anstecken des Steckverbinderteils an das Gegensteckverbinderteil somit entgegen der Federkraft der Spiralfeder erfolgt.
Dies hat zum einen den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil aufgrund der axialen Vorspannung selbsttätig wieder gelöst wird, wenn beim Herstellen der Verbindung die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil nicht oder nicht vollständig hergestellt worden ist, beispielsweise weil das Steckverbinderteil nicht weit genug an das Gegensteckverbinderteil angesteckt worden ist.
Zudem wird aufgrund der axialen Vorspannung in der verbundenen Stellung ein axiales Spiel zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil eliminiert oder zumindest reduziert oder gedämpft, was zum Beispiel vorteilhaft für das Herstellen eines Schirmkontakts zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil sein kann.
Weil aufgrund der Spiralfeder somit sichergestellt ist, dass beim Herstellen der Verbindung das Steckverbinderteil mit dem Gegensteckverbinderteil verrastet wird (und ansonsten bei nicht vollständig hergestellter Verrastung die Verbindung selbsttätig aufgrund der Federvorspannung wieder gelöst wird, indem das Steckverbinderteil außer Eingriff von dem Gegensteckverbinderteil gedrückt wird), kann die Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil zuverlässig hergestellt werden. In der verbundenen Stellung ist die Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil in axialer Richtung (weitestgehend) spielfrei, sodass das Steckverbinderteil und des Gegensteckverbinderteils zum Beispiel zum Herstellen eines Schirmkontakts in vorbestimmter Anlage miteinander sind.
Unter einer Spiralfeder wird vorliegend eine mindestens eine Windung, vorzugsweise mehrere axial zueinander versetzte Windungen umfassende, spiralförmige Feder verstanden, die auf Druck komprimierbar ist. Die Spiralfeder wirkt zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil und wird beim Anstecken des Steckverbinderteils an das Gegensteckverbinderteil auf Druck komprimiert.
Vorzugsweise ist die Spiralfeder in einen zwischen dem Gehäuse und dem Steckabschnitt gebildeten Raum radial außerhalb des Steckabschnitts angeordnet. Das Gehäuse umgibt den Steckabschnitt des Steckverbinderteils umfänglich, sodass zwischen dem Gehäuse und dem Steckabschnitt ein Raum gebildet ist, in den in der verbundenen Stellung ein Abschnitt des Gegensteckverbinderteils eingreift. In diesem Raum ist die Spiralfeder aufgenommen derart, dass bei Herstellung der Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil die Spiralfeder zwischen dem Gehäuse des Steckverbinderteils und dem in den Raum eingreifenden Abschnitt des Gegensteckverbinderteils wirkt und somit eine axiale Vorspannkraft zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil bereitstellt.
Die Spiralfeder umgreift vorzugsweise den Steckabschnitt des Steckverbinderteils umfänglich. Der Steckabschnitt kann beispielsweise eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweisen und eingefasst sein von der Spiralfeder, die mit ihren Windungen um den Steckabschnitt herum erstreckt ist. Wird der Steckabschnitt an einen zugeordneten Steckabschnitt des Gegensteckverbinderteils angesteckt, so wird die den Steckabschnitt des Steckverbinderteils umgreifende Spiralfeder auf Druck komprimiert, sodass eine axiale Federkraft zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil wirkt.
Vorzugsweise ist die Spiralfeder zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil auf Block spannbar. Ist das Steckverbinderteil vollständig an das Gegensteckverbinderteil angesteckt und ist die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil und Gegensteckverbinderteil hergestellt worden, so ist die Spiralfeder auch Block gespannt, wobei nach Herstellen der Verrastung sich die Spiralfeder geringfügig wieder entspannt und dadurch ein axiales Spiel zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil eliminiert.
Die Spiralfeder ist vorzugsweise axial an einem Stützabschnitt des Gehäuses abgestützt und wirkt beim Herstellen der Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil auf eine Stirnfläche eines Steckabschnitts des Gegensteckverbinderteils ein. Die Spiralfeder wirkt somit axial zwischen dem Gehäuse des Steckverbinderteils und dem Steckabschnitt des Gegensteckverbinderteils, um beim Herstellen der Verbindung auf Druck komprimiert zu werden und in der verbundenen Stellung ein axiales Spiel zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil zu eliminieren.
In der verbundenen Stellung drückt die Spiralfeder das Rastelement an dem Gehäuse des Steckverbinderteils vorzugsweise in Anlage mit dem Gegensteckverbinderteil, sodass das Steckverbinderteil eine definierte Stellung zu dem Gegensteckverbinderteil einnimmt und dadurch spielfrei zu dem Gegensteckverbinderteil positioniert ist. In der verbundenen Stellung greift das Rastelement des Steckverbinderteils vorzugsweise in eine zugeordnete Rastausnehmung an dem Gegensteckverbinderteil ein. Aufgrund der axialen Vorspannung der Spiralfeder wird das Rastelement hierbei in Anlage mit einer Kante der Rastausnehmung gedrückt, sodass das Rastelement zuverlässig mit dem Gegensteckverbinderteil kontaktiert. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Rastelement aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und zum Herstellen eines Schirmkontakts zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil dient.
Zusätzlich oder alternativ zum Bereitstellen eines Schirmkontakts über das Rastelement kann (auch) die Spiralfeder aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, sodass über die Spiralfeder ein (weiterer) Schirmkontakt zum elektrischen Kontaktieren mit dem Gegensteckverbinderteil geschaffen wird. Das Gehäuse ist vorzugsweise elektrisch leitfähig und zum Beispiel aus einem Metalldruckguss-Material hergestellt. Ist auch die Spiralfeder aus einem elektrisch leitfähigen Metallmaterial gefertigt, so wird durch Abstützen der Spiralfeder an dem Gehäuse einerseits und an dem Gegensteckverbinderteil andererseits über die Spiralfeder ein elektrischer Schirmkontakt zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil geschaffen.
Das Rastelement kann auf ganz unterschiedliche Weise ausgestaltet sein. In einer Ausgestaltung ist das Rastelement als ringförmig um den Steckabschnitt erstrecktes Federelement ausgebildet, das an dem Gehäuse befestigt ist und radial nach innen in Richtung des zwischen dem Steckabschnitt und dem Gehäuse gebildeten Raums weist. Bei Einstecken des Steckverbinderteils an das Gegensteckverbinderteil kann das Rastelement (geringfügig) ausgelenkt werden und gelangt in der verbundenen Stellung des Steckverbinderteils rastend mit einer zugeordneten Rastausnehmung des Gegensteckverbinderteils in Eingriff, sodass das Steckverbinderteil mit dem Gegensteckverbinderteil verrastet ist.
In einer Ausgestaltung ist an dem Gehäuse ein Dichtungselement zum Abdichten eines Übergangs zwischen dem Gehäuse und den Gegensteckverbinderteil in der mit dem Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung des Steckverbinderteils angeordnet. Das Dichtungselement kann beispielsweise radial dichtend ausgeführt sein und an einer Seite des Gehäuses angeordnet sein, die dem zwischen dem Gehäuse und dem Steckabschnitt gebildeten Raum zugewandt ist. Bei Aufstecken des Steckverbinderteils auf das Gegensteckverbinderteil gelangt ein Abschnitt des Gegensteckverbinderteils in dichtende Anlage mit dem Dichtungselement, sodass der Übergang zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil feuchtigkeitsdicht abgedichtet ist.
In einer Ausgestaltung ist das Steckverbinderteil nach dem Push-Pull-Prinzip ausgestaltet und weist dazu ein bewegbar an dem Gehäuse angeordnetes Betätigungselement auf. Das Betätigungselement kann insbesondere zu dem Gehäuse verschiebbar sein, um auf das Rastelement einzuwirken und dadurch die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil zu lösen, sodass das Steckverbinderteil von dem Gegensteckverbinderteil entnommen werden kann.
Das Betätigungselement kann insbesondere in eine der Steckrichtung entgegen gerichtete Betätigungsrichtung zu dem Gehäuse verschiebbar sein, sodass durch Zug an dem Betätigungselement entgegen der Steckrichtung die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil gelöst und zudem in einer Bewegung das Steckverbinderteil von dem Gegensteckverbinderteil abgezogen werden kann.
Ein Steckverbinderteil der hier beschriebenen Art kann (im Querschnitt quer zur Steckrichtung) rund oder auch eckig ausgeführt sein. Entsprechend können Steckabschnitte des Steckverbinderteils und des Gegensteckverbinderteils rund (zum Beispiel kreisrund oder oval) oder auch eckig (zum Beispiel viereckig) geformt sein.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Steckverbinderteils zusammen mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil;
2A eine Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Steckverbinderteils in einer mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil verbundenen Stellung;
2B eine Querschnittansicht des Steckverbinderteils vor dem Ansetzen an das Gegensteckverbinderteil; und
3 eine Querschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Steckverbinderteils vor dem Ansetzen an ein zugeordnetes Gegensteckverbinderteil.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Steckverbinderteil 1, das zum steckenden Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil 2 dient.
Das Steckverbinderteil 1 ist nach dem Push-Pull-Prinzip ausgestaltet und weist ein Gehäuse 10 auf, an dem ein Betätigungselement 11 in Form einer entlang einer Betätigungsrichtung B zu dem Gehäuse 10 verschiebbaren Hülse angeordnet ist. An einem feststehend zu dem Gehäuse 10 angeordneten Steckabschnitt 100 sind Stecköffnungen 101 geformt, denen elektrische Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren mit zugeordneten Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinderteils 2 zugeordnet sind.
Das Steckverbinderteil 1 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Leitung 16, in der mit den Kontaktelementen des Steckverbinderteils 1 verbundene Leitungsadern geführt sind, verbunden, sodass über das Steckverbinderteil 1 die Leitung 16 an das Gegensteckverbinderteil 2 angeschlossen werden kann, das beispielsweise Bestandteil einer elektrischen Anlage, z.B. eines Schaltschranks oder dergleichen, sein kann.
Zum Verbinden des Steckverbinderteils 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 wird das Steckverbinderteil 1 in eine Steckrichtung S an das Gegensteckverbinderteil 2 angesteckt, so dass dadurch der Steckabschnitt 100 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 in Eingriff gelangt und die den Stecköffnungen 101 des Steckabschnitts 100 zugeordneten elektrischen Kontaktelemente mit den zugeordneten Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinderteils 2 elektrisch kontaktieren. In einer mit dem Gegensteckverbinderteil 2 verbundenen Stellung ist das Steckverbinderteil 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 verrastet und dadurch mechanisch zu dem Gegensteckverbinderteil 2 derart gesichert, dass das Steckverbinderteil 1 nicht - zumindest nicht ohne Lösen der Verrastung - entgegen der Steckrichtung S von dem Gegensteckverbinderteil 2 abgezogen werden kann.
Zum Lösen der Verbindung des Steckverbinderteils 1 und des Gegensteckverbinderteils 2 voneinander kann das Betätigungselement 11 in die der Steckrichtung S entgegengesetzte Betätigungsrichtung B zu dem Gehäuse 10 verschoben werden, wodurch die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 gelöst wird und das Steckverbinderteil 1 in die Betätigungsrichtung B in einer Bewegung von dem Gegensteckverbinderteil 2 abgezogen werden kann.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel eines Steckverbinderteils 1 ist in unterschiedlichen Querschnittansichten in 2A und 2B dargestellt.
Bei dem dargestellten Steckverbinderteil 1 ist an einem Gehäuse 10 an Rastelement 15 in Form einer ringförmigen Feder angeordnet. Das Gehäuse 10, das beispielsweise aus einem Metalldruckguss-Material (zum Beispiel aus Aluminiumdruckguss) gefertigt sein kann und somit elektrisch leitfähig ist, bildet mit einem Steckabschnitt 100 einen Raum 102 aus, in den ein Gegensteckverbinderteil 2 mit einem Steckabschnitt 200 eingreift, wenn das Steckverbinderteil 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 verbunden ist, wie dies in 2A dargestellt ist. An dem Steckabschnitt 100 des Steckverbinderteils 1 sind Stecköffnungen 101 geformt, denen jeweils ein Kontaktelement 12 in Form eines Buchsenkontakts zugeordnet ist. In der verbundenen Stellung greifen Kontaktelemente 21 des Gegensteckverbinderteils 2 in Form von Kontaktstiften in die Stecköffnungen 101 des Steckabschnitts 100 des Steckverbinderteils 1 ein derart, dass die Kontaktelemente 21 des Gegensteckverbinderteils 2 mit den Kontaktelementen 12 des Steckverbinderteils 1 elektrisch kontaktieren.
Der Steckabschnitt 100 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Einsetzteil an dem Gehäuse 10 befestigt und aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt. In der verbundenen Stellung greift der Steckabschnitt 100 des Steckverbinderteils 1 in den Steckabschnitt 200 an einem Gehäuse 20 des Gegensteckverbinderteils 2 ein, sodass die Kontaktelemente 21 des Gegensteckverbinderteils 2 in Eingriff mit den Kontaktelementen 12 des Steckverbinderteils 1 sind.
In der verbundenen Stellung ist das Rastelement 15 in Form der ringförmigen Feder in Eingriff mit einer zugeordneten Rastausnehmung 201 an der äußeren, umfänglichen Mantelfläche des im Wesentlichen zylindrisch geformten Steckabschnitts 200 des Gegensteckverbinderteils 2, wie dies aus 2A ersichtlich ist. Die Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 ist somit mechanisch gesichert.
An dem Gehäuse 10 des Steckverbinderteils 1 ist ein Betätigungselement 11 entlang einer der Steckrichtung S entgegengesetzten Betätigungsrichtung B verschiebbar angeordnet. Das Betätigungselement 11 weist die Form einer Hülse auf und umgreift das Gehäuse 10 mit einem Körper 110. Mit einem radial innerhalb des Körpers 110 angeordneten, in die Betätigungsrichtung B weisenden und umfänglich in dem Körper 110 umlaufenden Betätigungsabschnitt 111 wirkt das Betätigungselement 11, bei Betätigen in die Betätigungsrichtung B, auf das Rastelement 15 an einer dem Raum 102 zugewandten Innenseite des Gehäuses 10 ein und hebt das Rastelement 15 dadurch außer Eingriff von der Rastausnehmung 201 des Steckabschnitts 200 des Gegensteckverbinderteils 2, sodass das Steckverbinderteil 1 in die Betätigungsrichtung B von dem Gegensteckverbinderteil 2 abgezogen werden kann.
Dadurch, dass die Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 11 der Richtung entspricht, in die das Steckverbinderteil 1 zum Lösen von dem Gegensteckverbinderteil 2 abzuziehen ist, kann das Lösen der Verrastung und das Abziehen von dem Gegensteckverbinderteil 2 in einer Bewegung erfolgen.
Innenseitig des Gehäuses 10, an einer dem Raum 102 zugewandten inneren Umfangsfläche des Gehäuses 10, ist ein Dichtungselement 13 in Form eines umlaufenden O-Rings angeordnet, das dazu dient, in radial dichtender Weise einen Übergang zwischen dem Gegensteckverbinderteil 2 und dem Steckverbinderteil 1 feuchtigkeitsdicht abzudichten. Bei Anstecken des Steckverbinderteils 1 an das Gegensteckverbinderteil 2 gleitet das Dichtungselement 13 auf den Steckabschnitt 200 des Gegensteckverbinderteils 2 auf, sodass das Dichtungselement 13 radial pressend mit dem Steckabschnitt 200 in Anlage gelangt und dadurch einen feuchtigkeitsdichten Übergang herstellt.
In dem radialen Raum 102 zwischen dem Gehäuse 10 und dem Steckabschnitt 100 des Steckverbinderteils 1 ist eine Spiralfeder 14 angeordnet, die einerseits an einem Stützabschnitt 103 des Gehäuses 10 und andererseits an einer Stirnfläche 202 des Steckabschnitts 200 des Gegensteckverbinderteils 2 abgestützt ist und dazu dient, das Steckverbinderteil 1 axial gegenüber dem Gegensteckverbinderteil 2 vorzuspannen.
Bei Ansetzen des Steckverbinderteils 1 in die Steckrichtung S an das Gegensteckverbinderteil 2, wie dies in 2B dargestellt ist, gelangt die Spiralfeder 14 mit der Stirnfläche 202 des Steckabschnitts 200 des Gegensteckverbinderteils 2 in Anlage, sodass beim Anstecken die Spiralfeder 14 auf Druck komprimiert wird. Zum Herstellen der vollständigen, rastenden Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 ist die Spiralfeder 14 auf Block spannbar, wie dies in 2A dargestellt ist, sodass die Spiralfeder 14 beim Herstellen der Verbindung maximal komprimiert werden kann, bis die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 über das Rastelement 15 und dessen Eingriff in die Rastausnehmung 201 hergestellt ist.
Über die Spiralfeder 14 kann einerseits sichergestellt werden, dass die Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 zuverlässig und vollständig hergestellt wird. So bewirkt die Spiralfeder 14, wenn die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 nicht oder nicht vollständig hergestellt ist, dass das Steckverbinderteil 1 in die Betätigungsrichtung B (entgegen der Steckrichtung S) außer Eingriff von dem Gegensteckverbinderteil 2 gedrückt wird, sodass die Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 wieder gelöst wird. Nur wenn die Verrastung vollständig hergestellt ist, wird das Steckverbinderteil 1 sicher und fest in Position an dem Gegensteckverbinderteil 2 gehalten.
Zudem wird über die Spiralfeder 14 in der verbundenen Stellung ein axiales Spiel zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 eliminiert. In der verbundenen Stellung drückt die Spiralfeder 14 das Rastelement 15 in Anlage mit einer Kante 203 der Rastausnehmung 201 am Steckabschnitt 200 des Gegensteckverbinderteils 2, sodass das Steckverbinderteil 1 spielfrei zu dem Gegensteckverbinderteil 2 gehalten wird.
Dies ermöglicht zum Beispiel das Herstellen eines zuverlässigen Schirmkontakts über das Rastelement 15. Ist das Rastelement 15 aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt, so kann über das Rastelement 15 ein Schirmkontakt zwischen dem Gehäuse 10 und dem Gehäuse 20 des Gegensteckverbinderteils 2 hergestellt werden, wenn das Steckverbinderteil 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 verbunden ist. Durch die axiale Vorspannung der Spiralfeder 14 erfolgt der elektrische Kontakt hierbei unter elastischer Vorspannung und somit zuverlässig auch bei Beanspruchung der Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 zum Beispiel auf Vibration.
Zusätzlich ist vorzugsweise auch die Spiralfeder 14 aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metallmaterial, gefertigt, sodass über die Spiralfeder 14 und deren Anlage einerseits an dem Gehäuse 10 und andererseits an dem Steckabschnitt 200 bzw. dem Gehäuse 20 des Gegensteckverbinderteils 2 ein weiterer Schirmkontakt zwischen dem Gehäuse 10 des Steckverbinderteils 1 und dem Gehäuse 20 des Gegensteckverbinderteils 2 geschaffen wird.
Dadurch, dass die Spiralfeder 14 in dem Raum 102, der bei dem Steckverbinderteil 1 ohnehin zur Verfügung steht, aufgenommen ist, erfordert die Spiralfeder 14 keine aufwändige Umkonstruktion des Steckverbinderteils 1 und ist zudem mit bestehenden Gegensteckverbinderteilen 2 kompatibel.
Bei dem in 2A, 2B dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktelemente 12 des Steckverbinderteils 1 als Buchsenkontakte ausgestaltet. Bei einem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind demgegenüber die Kontaktelemente 12 des Steckverbinderteils 1 als Stiftkontakte ausgebildet. Der Steckabschnitt 100 des Steckverbinderteils 1 bildet eine Buchsenöffnung zum Einstecken des Steckabschnitts 200 des Gegensteckverbinderteils 2 aus, sodass durch Ansetzen des Steckverbinderteils 1 die Kontaktelemente 12 mit Kontaktelementen 21 in Form von Buchsenkontakten an dem Gegensteckverbinderteil 2 in Eingriff gebracht werden können.
Ansonsten ist das Ausführungsbeispiel gemäß 3 funktional - insbesondere mit Blick auf die in einem Raum 102 zwischen dem Steckabschnitt 100 und dem Gehäuse 10 des Steckverbinderteils 1 angeordnete Spiralfeder 14 - identisch dem vorangehend anhand von 2A und 2B dargestellten Ausführungsbeispiel, sodass auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen werden soll.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
Grundsätzlich kann eine Spiralfeder der hier beschriebenen Art auch an anderen Steckverbinderteilen als an Push-Pull-Steckverbindern eingesetzt werden.
Über ein Steckverbinderteil der beschriebenen Art können elektrische Kontakte miteinander verbunden werden. Denkbar und möglich ist aber auch, andere Kontakte, zum Beispiel pneumatische oder hydraulische Kontakte, über einen solchen Steckverbinder anzuschließen.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinderteil
10: Gehäuse
100: Steckabschnitt
101: Stecköffnung
102: Raum
103: Stützabschnitt
11: Betätigungselement (Hülse)
110: Körper
111: Betätigungsabschnitt
12: Kontaktelemente
13: Dichtungselement
14: Spiralfeder
15: Rastelement
16: Leitung
2: Gegensteckverbinderteil
20: Gehäuse
200: Steckabschnitt
201: Rastaussparung
202: Stirnseite
203: Kante
21: Kontaktelemente
B: Betätigungsrichtung
S: Steckrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1629573 B1 [0003, 0004, 0006]
DE 102015103135 B3 [0007]

Claims

Steckverbinderteil (1) zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (2), mit einem Gehäuse (10), einem an dem Gehäuse (10) angeordneten Steckabschnitt (100) zum steckenden Verbinden mit dem Gegensteckverbinderteil (2) in eine Steckrichtung (S), zumindest einem an dem Steckabschnitt (100) angeordneten Kontaktelement (12) zum Kontaktieren mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement (21) des Gegensteckverbinderteils (2) und einem an dem Gehäuse (10) angeordneten Rastelement (15) zum Verrasten mit dem Gegensteckverbinderteil (2) in einer mit dem Gegensteckverbinderteil (2) verbundenen Stellung des Steckverbinderteils (1), gekennzeichnet durch eine an dem Gehäuse (10) angeordnete Spiralfeder (14) zum Einwirken auf das Gegensteckverbinderteil (2) in der mit dem Gegensteckverbinderteil (2) verbundenen Stellung des Steckverbinderteils (1), um das Gehäuse (10) entgegen der Steckrichtung (S) relativ zum Gegensteckverbinderteil (2) axial vorzuspannen.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (14) in einem zwischen dem Gehäuse (10) und dem Steckabschnitt (100) gebildeten Raum (102) radial außerhalb des Steckabschnitts (100) angeordnet ist.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (14) den Steckabschnitt (100) umfänglich umgibt.
Steckverbinderteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (14) zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil (1) und dem Gegensteckverbinderteil (2) auf Block spannbar ist.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (14) an einem Stützabschnitt (103) des Gehäuses (10) axial abgestützt ist.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (14) ausgebildet ist, auf eine Stirnfläche (202) eines Steckabschnitts (200) des Gegensteckverbinderteils (2) einzuwirken.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (14) ausgebildet ist, durch die Vorspannung das Rastelement (15) axial in Anlage mit dem Gegensteckverbinderteil (2) zu drücken.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) und die Spiralfeder (14) aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, sodass die Spiralfeder (14) einen Schirmkontakt zum elektrischen Kontaktieren mit dem Gegensteckverbinderteil (2) ausbildet.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (15) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (15) als ringförmig um den Steckabschnitt (100) erstrecktes Federelement ausgebildet ist.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (10) ein Dichtungselement (13) zum Abdichten eines Übergangs zwischen dem Gehäuse (10) und dem Gegensteckverbinderteil (2) in der mit dem Gegensteckverbinderteil (2) verbundenen Stellung des Steckverbinderteils (1) angeordnet ist.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein bewegbar an dem Gehäuse (10) angeordnetes Betätigungselement (11) zum Einwirken auf das Rastelement (15), um das Steckverbinderteil (1) von dem Gegensteckverbinderteil (2) zu lösen.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (11) in eine der Steckrichtung (S) entgegen gerichtete Betätigungsrichtung (B) zu dem Gehäuse (10) bewegbar ist, um zum Lösen der Verrastung des Steckverbinderteils (1) mit dem Gegensteckverbinderteil (2) auf das Rastelement (15) einzuwirken.
Baugruppe mit einem Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einem Gegensteckverbinderteil (2) zum Verbinden mit dem Steckverbinderteil (1).