DE4039240C2

DE4039240C2 - Steckerkupplung für eine elektrische Steckerverbindung

Info

Publication number: DE4039240C2
Application number: DE4039240A
Authority: DE
Inventors: Ralf Tigges
Original assignee: Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 1990-01-03
Filing date: 1990-12-08
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2010-12-09
Also published as: DE9000031U1; DE4039240A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckerkupplung für eine elektrische Steckerverbindung mit einer Verriegelungseinrichtung, insbesonde re mit einem Bajonettdrehverschluß.

Bei einer derartigen Steckerkupplung benötigt der Bajonettdreh verschluß als Federelement für den Gegendruck in der Endraststufe und als Kompressionsdichtung einen stirnseitig an einem der Steckergehäuse angeordneten Dichtring aus elastischem Material. Dabei muß der Dichtring sowohl das Eindringen von Wasser verhindern als auch den Gegendruck für die Endraststufe der Bajonettverbindung gewährleisten. Diese Doppelfunktion kann den Aufbau der Steckerverbindung im Bereich des Dichtrings verkompli zieren und ist für bestimmte Steckerverbindungen nicht brauchbar, bei denen kein Dichtring erforderlich ist oder bei denen ein Dichtring an anderer Stelle benötigt wird. Außerdem kann bei einer Materialermüdung sowohl die Dichtfunktion als auch die Gegendruckfunktion des Dichtrings verlorengehen. Die Dichtfunk tion erfordert zudem andere Materialeigenschaften als die Gegendruckfunktion, so daß die Materialauswahl für den Dichtring einen Kompromiß darstellt, der eine Optimierung der einen oder anderen Eigenschaft nicht zuläßt.

Aus der DE 32 09 734 C2 ist ein Rundsteckverbinder bekannt, der im wesentlichen der oben diskutieren Steckerkupplung entspricht und eine gute Sicherung gegenüber unbeabsichtigtem Aufdrehen oder Lösen einer Verschraubung zwischen einer Endhülse und einem Kontakteinsatz vorsehen soll, wobei aber auch ein beabsichtigtes Lösen der Schraubverbindung möglich sein soll. Dieser Rundsteck verbinder sieht deshalb an der Endhülse einen Zahnkranz vor, der mit an dem Kontakteinsatz angebrachten Rastnasen zusammenwirkt. Die Rastnasen sind in dieser Druckschrift in mehreren Aus führungsformen als federnde Elemente offenbart. Um bei diesen Rundsteckverbindern eine dichte und nur schwer lösbare Verbindung zu erzielen, ist eine Dichtung vorgesehen, die mit einer Schräge zusammenwirkt, so daß sie im zusammengesteckten Zustand zwischen der Endhülse und dem Kontakteinsatz geklemmt ist.

Ferner ist in der DE 32 48 154 C1 eine elektrische Steckver bindung beschrieben, die weitere Arten der Rasterung bzw. der Verriegelung, insbesondere für Bajonettverschlüsse, zeigt.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Steckerkupplung für eins elektrische Steckerverbindung mit einer Verriegelungseinrichtung zu schaffen, die unabhängig von einem Dichtring eine Gegendruck funktion erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele wird die Erfindung im vorliegenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Überwurfring eines Bajonettdrehverschlusses;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stirnfläche des Überwurfrings;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 2 mit Blickrichtung in Pfeilrichtung;

Fig. 4a bis 4c eine Teilansicht Y verschiedener Beispiele der Federelemente in Fig. 2 mit Blickrichtung in Pfeilrich tung;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Steckergehäuses;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Steckergehäuse nach Fig. 5.

Das dargestellte Beispiel der Steckerkupplung der elektrischen Steckerverbindung aus Kunststoff-Formteilen zeigt lediglich einen Überwurfring 1 und ein Steckergehäuse 2. Das mit dem Steckerge häuse 2 in an sich bekannter Weise verrastbare Gegensteckergehäu se ist nicht dargestellt. Es sitzt im gesteckten Zustand der elektrischen Steckerverbindung z. B. im zylindrischen Steckdosen- Innenraum 3 des Steckergehäuses 2. Die abgebildeten Teile der elektrischen Steckerverbindung sind für eine Durchkontaktierung, z. B. einer Karosseriewandung eines Kraftfahrzeugs, konstruiert, bei der das Steckergehäuse 2 z. B. mit seinem Steckdosenbereich 4 ein Loch in der Wandung der Karosserie durchgreift und sich gegen die Wandung im Lochrandbereich abstützt, wobei von der Gegenseite der Überwurfring 1 von außen über den Steckdosenbe reich 4 des Steckergehäuses 2 greift und sich als Gegenstück ebenfalls gegen die Wandung der Karosserie im Lochrandbereich abstützt. Die erfindungsgemäße Steckerkupplung ist aber nicht nur bei derartigen Durchkontaktierungen von Wandungen verwirklichbar, sondern auch als sogenannte "fliegende" Kupplung mit Abstützele menten bzw. mit Gegenstücken an den Steckergehäusen verwendbar (nicht dargestellt).

Das Steckergehäuse 2 weist vorderendig den zylindrischen Steckdosenbereich 4 mit dem Steckdosen-Innenraum 3 und der Steckdosenwandung 5 auf. Hinter dem Steckdosenbereich 4 befindet sich ein Kammerbereich mit Kammern 6 zur Aufnahme von an eine elektrische Leitung gecrimpten elektrischen Verbindern (nicht dargestellt). Der Aufbau des Steckergehäuses 2 kann beliebig sein und besondere Elemente zur Verbindung mit anderen Gehäusen, z. B. Umgehäusen oder dergleichen, aufweisen. In den Innenraum 3 wird das nicht dargestellte Gegensteckergehäuse mit einem entsprechend geformten Kopfteil gesteckt, wobei die in den Kammern des Gegensteckergehäuses sitzenden, an eine elektrische Leitung gecrimpten elektrischen Verbinder die im Steckergehäuse 2 steckenden Verbinder elektrisch kontaktieren.

Die Außenseite der Wandung 5 weist als Bajonettverschlußelemente in Umfangsrichtung drei hintereinander angeordnete, schräg nach hinten verlaufende, gewindezugförmige, gleichlange Gleitnuten 7 auf, die eine jeweils um 120° am Umfang versetzt zueinander angeordnete Einstecköffnung 8 an der Vorderkante bzw. Stirnkante 9 der Steckdosenwandung 5 haben und im hinteren anderen Ende in einer Sacklochvertiefung 10 als Endraststufe auslaufen, die etwas zur Stirnkante 9 hin aus der Nutbahnrichtung versetzt angeordnet ist. Diese Bajonettverschlußelemente entsprechen an sich bekanntem Aufbau des einen Teils von Bajonettverschluß elementen.

Der zylindrische Überwurfring 1 weist die Zylinderwandung 11 auf, wobei vorderkantig im Bereich der Stecköffnung 16 ein nach außen abstehender Flanschring 12 angeordnet ist. Zwischen der Hinter kante 13 des Überwurfrings 1 und der Stecköffnung 16 ist im Innenraum 14 des Überwurfrings 1 im hinteren Drittel ein Ringsteg 15 z. B. als Stützsteg für einen elastischen Dichtring (nicht dargestellt) vorgesehen. Kurz hinter der Stecköffnung 16 sind auf der Innenwandung 19 auf einer Kreislinie um 120° auf seitlichem Abstand versetzt zueinander in den Innenraum ragende Bajonettver schlußzapfen 17 angeordnet, die in an sich bekannter Weise mit den Bajonettverschlußgleitnuten 7 des Steckergehäuses 2 zusammen wirken und deren Anordnung, Form und Abmessungen demgemäß gewählt sind.

Wesentlich ist, daß im Flanschring 12 des Überwurfrings 1 von der Stirnfläche 18 vorspringende und elastisch rückfedernde, den Gegendruck erzeugende, auf seitlichem Abstand voneinander angeordnete Federelemente 20 einstückig angeformt sind. Vorzugs weise ist eine der Anzahl der Zapfen 17 entsprechende Anzahl von Federelementen 20 - im dargestellten Beispiel drei Federelemente - vorgesehen, die ebenfalls um 120° versetzt zueinander auf seitlichem Abstand angeordnet sind. Zweckmäßigerweise befinden sich die Federelemente 20 im Bereich oberhalb der Zapfen 17 und zwar in Drehverschließrichtung (Pfeilrichtung 21 in Fig. 2) kurz hinter dem zugehörigen Zapfen 17.

Die Federelemente 20 können z. B. sich in Umfangsrichtung erstreckende Brückenbogenstege 22 sein (Fig. 4a), die zweckmäßi gerweise dünner sind als der Flanschring 12, wobei im Bereich der Innenkante 23 und der Unterfläche 25 der Brückenbogenstege 22 in die Zylinderwandung 11 eine Freisparung 24 bzw. 26 eingeformt sind.

Die Oberfläche 27 eines Brückenbogenstegs 22 verläuft (von der Seite betrachtet - Ansicht Y -) dachförmig, wobei die Giebelkante 28 außerlängsmittig, und zwar in Drehrichtung 21 etwas nach vorne versetzt angeordnet ist. Die Kante 28 bildet bei diesem Ausfüh rungsbeispiel die Anlaufkante für das Gegenstück beim Verschlie ßen des Bajonettdrehverschlusses und damit eine definierte Gegendruck-Angriffsstelle.

Das Ausführungsbeispiel des Federelements 20 gemäß Fig. 4b ist als sich in Umfangsrichtung erstreckende Federzunge 29 ausgebil det, deren Raumform bis auf die eine fehlende Anbindung an den Flanschring 12 im wesentlichen der Raumform eines Brückenbogen stegs 22 gleicht. Stattdessen ist eine Freisparung 30 vorgesehen.

Die Ausführungsform des Federelements 20 nach Fig. 4c ist aus einzelnen, in Längsrichtung aneinandergereihten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Brückensteggliedern, z. B. 31, 32, 33, aufgebaut, wovon die in Umfangsrichtung endseitigen Brückensteg glieder 31, 33 an den Flanschring 12 angebunden sind. Die Verbindung zwischen den Brückensteggliedern 33, 32 bzw. 31, 32 erfolgt durch im Vergleich zur Anbindungsstelle der Brückensteg glieder 33, 31 dünnere Stege, z. B. Bogenstege 34, deren Bögen in Richtung Hinterkante 13 des Überwurfrings 1 weisen. Jede Brückenstegglied-Oberfläche ist - Ansicht Y - dachförmig und weist die Giebelkante 31a, 32a, 33a auf, wobei die Giebelkante 31a weniger weit vorspringt als die Giebelkante 32a und die Giebelkante 32a weniger weit vorspringt als die Giebelkante 33a und wobei alle Kanten 31a, 32a, 33a in einer zur Flanschoberflä che 18 geneigten Ebene liegen. Die Anbindungsstege der Brücken stegglieder 31, 33 sowie die Bögenstege 34 wirken als elastisch federnde Verbindungsstellen, so daß dieses Federelement 20 ebenfalls elastisch rückfedern kann. Dabei kann zweckmäßig sein, wenn sich die Bögen 34 auf einem Widerlager (nicht dargestellt) abstützen können.

Die Fig. 4a bis c zeigen vorteilhafte Beispiele der Federelemente 20. Andere gleichwirkende, einstückig angeformte Raumformen der Federelemente 20 kann der Fachmann aufgrund der Lehre der Erfindung erkennen und anwenden. Die Federelemente 20 können auch ohne Bajonettdrehverschlußelemente an Steckergehäusen stirnseitig und/oder z. B. an Flanschelementen außenmantelseitig oder innenmantelseitig mit z. B. axial steckbaren Rastelementen von z. B. Einfachsteckelementen von elektrischen Einzelgehäusesteckern zur Anwendung kommen und insbesondere dabei als Pufferelemente z. B. als Klapperschutz, d. h. zur Verhinderung von Klappergeräu schen dienen.

Claims

1. Steckerkupplung für eine elektrische Steckerverbindung mit einer Verriegelungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Steckerverbindung einstückig vorspringend angeformte, sich gegen eine Wandung oder ein Gegenstück eines anderen Teils der Steckerverbindung abstützende elastisch rückfedernde, einen Gegendruck erzeugende Federelemente (20) trägt.

2. Steckerkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20) Teil einer Verriegelungseinrich tung sind.

3. Steckerkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20) Teil einer Klapperschutzeinrich tung sind.

4. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20) Teil einer Bajonettdrehverschluß einrichtung sind.

5. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20) an einem Überwurfring (1) einer Bajonettdrehverschlußeinrichtung angeordnet sind.

6. Steckerkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwurfring (1) eine Zylinderwandung (11) aufweist, an der vorderkantig im Bereich einer Stecköffnung (16) ein nach außen abstehender Flanschring (12) angeordnet ist, an dem sich die Federelemente (20) befinden.

7. Steckerkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß kurz hinter der Stecköffnung (16) auf der Innenwandung (19) auf einer Kreislinie auf seitlichem Abstand voneinander in den Innenraum ragende Bajonettverschlußzapfen (17) angeordnet sind.

8. Steckerkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (17) um 120° versetzt zueinander angeordnet sind.

9. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20) im Flanschring (12) des Überwurf rings (1) von der Stirnfläche (18) vorspringende und elastisch rückfedernde, auf seitlichem Abstand voneinander angeordnete Vorsprünge sind.

10. Steckerkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge bzw. Federelemente (20) in der Anzahl der Anzahl der Zapfen (17) entsprechen.

11. Steckerkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge um 120° versetzt zueinander auf seitli chem Abstand angeordnet sind.

12. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (20) im Bereich oberhalb der Zapfen (17) und zwar in Drehverschließrichtung kurz hinter dem zugehöri gen Zapfen (17) angeordnet sind.

13. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20) sich in Umfangsrichtung erstrec kende Brückenbogenstege (22) sind.

14. Steckerkupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenbogenstege (22) dünner sind als der Flansch ring (12).

15. Steckerkupplung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Innenkante (23) und der Unterfläche (25) eines Brückenbogenstegs (22) in die Zylinderwandung (11) eine Freisparung (24) bzw. (26) eingeformt ist.

16. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (27) eines Brückenbogenstegs (22) dachförmig ausgebildet ist.

17. Steckerkupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Giebelkante (28) der dachförmigen Oberfläche (27) in Drehverschließrichtung (21) etwas nach vorne versetzt angeordnet ist.

18. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20) als sich in Umfangsrichtung erstreckende Federzungen (29) ausgebildet sind.

19. Steckerkupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumform der Federzungen (29) bis auf eine fehlende Anbindung an den Flanschring (12) der Raumform eines Brückenbogenstegs (22) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17 gleicht, wobei an Stelle einer Anbindung eine Freisparung (30) vorgesehen ist.

20. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (20) aus einzelnen, aneinander gereihten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Brücken steggliedern (31, 32, 33) aufgebaut ist, wovon die in Umfangsrichtung endseitigen Brückenstegglieder (31, 33) an den Flanschring (12) angebunden sind.

21. Steckerkupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Brückensteggliedern (33, 32) bzw. (31, 32) durch im Vergleich zur Anbindungsstelle der Brückenstegglieder (33, 31) dünnere Stege (34) erfolgt.

22. Steckerkupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (34) bogenförmig ausgebildet sind und sich in Richtung Hinterkante (13) des Überwurfrings (1) erstrecken.

23. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brückenstegglied-Oberfläche dachförmig ist und die Giebelkante (31a, 32a, 33a) aufweist.

24. Steckerkupplung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Giebelkante (31a) weniger weit vorspringt als die Giebelkante (32a) und die Giebelkante (32a) weniger weit als die Giebelkante (33a) vorspringt.

25. Steckerkupplung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Giebelkanten (31a, 32a, 33a) in einer zur Flanscho berfläche (18) geneigten Ebene liegen.

26. Steckerkupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwurfring (1) ein Steckergehäuse (2) übergreift und seine Bajonettverschlußelemente (17) in Bajonettver schlußelemente (7) des Steckergehäuses (2) verriegelnd eingreifen, wobei sich die Federelemente (20) des Überwurf rings (1) gegen eine externe Wandung abstützen.

27. Steckerkupplung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckergehäuse (2) eine Steckdosenwandung (5) aufweist, auf deren Außenseite als Bajonettverschlußelemente in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete, schräg nach hinten verlaufende, gewindezugförmige Gleitnuten (7) angeordnet sind, die jeweils eine Eingangsöffnung (8) an der Vorderkante (9) der Steckdosenwandung (5) haben und im hinteren anderen Ende in eine Sacklochvertiefung (10) als Endraststufe auslaufen, die etwas zur Stirnkante (9) hin aus der Nutbahnrichtung versetzt angeordnet ist.