DE4205440C2 - Elektrischer Steckverbinder, insbesondere für Näherungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steck­ verbinder, insbesondere für Näherungsschalter, mit einer drehbar sowie begrenzt axial verschiebbar auf einem Kontakt­ träger angeordneten Überwurfmutter zur Verschraubung mit einem Steckergegenstück, wobei der Überwurfmutter eine Verzahnung zugeordnet ist, die zur rüttelsicheren Festlegung der Überwurfmutter mit einer Gegenverzahnung zusammenwirkt.

Zur Sicherung der Steckverbindung zweier miteinander verbundener Steckverbinder ist es bekannt, auf einem der bei­ den Verbinderteile eine Überwurfmutter drehbar zu lagern, die mit einem am Steckergegenstück angebrachten Gewinde ver­ schraubt wird, nachdem die Steckverbindung hergestellt ist. Derartige durch Überwurfmuttern gesicherte Steckverbindungen gewährleisten eine sichere Kontaktverbindung der Stecker­ teile, solange diese im Betrieb keinen Vibrationen ausgesetzt sind. Dann nämlich besteht die Gefahr, daß sich die Überwurf­ mutter lockert und eine einwandfreie Kontaktgabe nicht mehr gewährleistet ist.

Aus der DE 21 36 500 A1 ist eine HF-Koaxialsteckverbin­ dung bekannt, die dieses Problem dadurch löst, daß die Über­ wurfmutter an ihrer Stirnringfläche mit einer axialen Verzah­ nung versehen ist, in die in Verriegelungsstellung stirnsei­ tige Zähne eines Überwurfringes eingreifen, der drehfest aber axialverschieblich auf dem Steckergegenstück angeordnet ist. Ferner ist der Überwurfring axial nach vorn durch eine Feder vorgespannt, und entsprechend einer bevorzugten Ausführungs­ form ist die Überwurfmutter über eine Tellerfeder am Stecker abgestützt. Die rüttelsichere Festlegung der Überwurfmutter vollzieht sich also dadurch, daß die ihr zugeordnete Verzah­ nung mit einer Gegenverzahnung zusammenwirkt, die am Stecker­ gegenstück angebracht ist. Die Gesamtkonstruktion ist auch wegen der federnd abstützbaren Zuordnung von Teilen ausge­ sprochen aufwendig. Zudem setzt die Handhabung spezielle Kenntnisse über die Bauweise der Verbindung voraus, denn ein einfaches Losdrehen der Überwurfmutter zum Lösen der Steck­ verbindung ist hier nicht ohne weiteres möglich.

Die DE 28 40 728 B1 geht einen Schritt weiter und verei­ nigt den Überwurfring mit der Überwurfmutter. Diese beiden Teile sind drehfest miteinander verbunden, jedoch ist der Überwurfring gegen Wirkung einer Feder relativ zur Überwurf­ mutter axialverschieblich angeordnet. Die Verzahnung ist hier an der Stirnkante des Überwurfringes angebracht, der zum Lö­ sen der Steckverbindung zunächst zurückgeschoben muß und erst dann gedreht werden kann. Auch diese Steckverbinderanordnung ist im Aufbau noch recht kompliziert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder der im Oberbegriff des Anspru­ ches 1 als bekannt vorausgesetzten Art verfügbar zu machen, der eine sehr einfache Rüttelsicherung gegen Lösen der durch die Überwurfmutter hergestellten Schraubverbindung schafft und dessen Handhabung keine besonderen Anforderungen ver­ langt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Gegen­ verzahnung an dem Kontaktträger als Radialverzahnung und die der Überwurfmutter zugeordnete, ebenfalls radiale, Verzahnung so angeordnet sind, daß erst gegen Ende der axialen Kupp­ lungsverschraubung der Verzahnungsformschluß erreichbar ist, indem der Überdeckungsbereich der Zähne der beiden Verzahnun­ gen im Zustand der erfolgten Verschraubung axial kurz gehal­ ten ist.

Damit weicht die Erfindung zunächst von dem oben ge­ schilderten Prinzip ab, zwei ineinandergreifende Verzahnungen auf die beiden Steckverbinder einer Steckverbindung aufzutei­ len. Sie ordnet vielmehr beide Verzahnungen an demselben Steckverbinder an. Die Verzahnung hindert damit die Überwurf­ mutter daran, sich unzulässig auf dem Kontaktträger, auf dem sie drehbar gelagert ist, zu verstellen. Da somit also das Steckergegenstück keinen Anteil an der Verriegelung hat, kön­ nen nach wie vor die üblichen Gegensteckverbinder benutzt werden.

Aus der US 42 39 314 C1 ist es zwar grundsätzlich be­ kannt, eine Überwurfmutter drehbar auf einem Steckerteil zu lagern und zwischen ihr und diesem Steckerteil eine rast­ schlüssig sowie radial wirkende Verzahnung zur rüttelsicheren Festlegung aneinander vorzusehen. Doch ist diese bekannte An­ ordnung mit der Erfindung grundsätzlich nicht vergleichbar: Zum einen ist dort das Teil, auf dem die Überwurfmutter dreh­ bar lagert, nicht ein Kontaktträger, sondern ein zusätzliches Bauteil. Zum anderen ist die Überwurfmutter lediglich dreh­ bar, nicht jedoch - auch - axial verschiebbar angeordnet auf ihrem Lagerteil angeordnet. Deshalb ratschen die Verzahnungen - ausgebildet einerseits am Lagerteil für die Überwurfmutter, andererseits an einer besonderen dazwischen angeordneten Blattfeder - ständig übereinander, und zwar von Beginn des Aufschraubens an bis zu dessen Beendigung. Einerseits ist dies bei der Handhabung störend, andererseits ist die Verzah­ nung besonderer Beanspruchung ausgesetzt, weshalb sie wohl auch in komplizierter Art durch die besonders gestaltete Blattfeder realisiert wurde.

Dem gegenüber tritt beim Gegenstand der Erfindung der Formschluß erst in der Endphase der Verschraubung ein, also dort, wo er tatsächlich - erst - benötigt wird. In der Hand­ habung ergeben sich dadurch klare Vorteile. Außerdem unter­ liegt die Verzahnung keinem besonderen Verschleiß, was den wesentlichen Vorteil mit sich bringt, daß sie besonders ein­ fach gestaltet und ausgebildet sein kann; insbesondere können die Zähne beider Verzahnungen an den entsprechenden Teilen direkt angearbeitet bzw. angeformt sein.

Um ein vermeidbares Ratschen zwischen verzahnten Teilen auszuschließen, ist bei dem axial gerichtete Verzahnungen verwendenden Stand der Technik der umständliche Weg gewählt worden, die an einem abgefederten Ring angebrachte Verzahnung mit einer Hand außer Eingriff zu halten und mit der anderen Hand zunächst die Verbindung herzustellen, bevor man den be­ weglichen Ring in die Arretierung der Verzahnung einfedern läßt.

Ansonsten sind einfachere Radialverzahnungen bei Steck­ verbindern prinzipiell nur bekannt, um zwei Teile absolut drehfest aneinander zu halten, wie es beispielsweise die DE 36 25 134 C1 zeigt. Diese Verzahnung dient hingegen nicht der rüttelsicheren Festlegung einer Überwurfmutter, sondern nur dazu, einen Kontaktträger ohne Hilfsmittel von Hand in die Griffhülse hinein bzw. aus ihr herauszuschrauben und da­ bei ein ungewolltes Abschrauben der Griffhülse vom Kontakt­ träger beim Lösen der Überwurfmutter vom Gegensteckverbinder zu vermeiden. Mit dem von der Erfindung angesprochenen Pro­ blem hat dies folglich keine Berührungspunkte, zumal die Überwurfmutter, die auch der Steckverbinder der DE 36 25 134 C1 aufweist, selbst keinerlei Mittel zur Siche­ rung der mit ihr hergestellten Verschraubung aufweist.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den zusätzlichen Un­ teransprüchen angegeben und gehen auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels hervor.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen als Winkelstecker gestalteten elektrischen Steckverbinder in Ansicht,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Schnittlinie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 vergrößerte Ausschnittsdarstel­ lung,

Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie IV-IV der Fig. 1, dieser gegenüber jedoch vergrößert, und

Fig. 5 den in Fig. 4 gekennzeichneten Ausschnitt nochmals vergrößert.

Der insgesamt mit 10 bezeichnete Steckverbinder weist einen Griffkörper 11 auf, an dessen einem Ende ein Anschluß­ kabel 12 einmündet und dessen anderes Ende einen Kontaktträ­ ger 13 für Steckerstifte oder -buchsen 14 aufweist. Auf dem aus Kunststoff bestehenden Kontaktträger 13 ist eine Über­ wurfmutter 15 in gewissen Grenzen axial verschieblich und in vollem Umfange drehbar gelagert. Die Axialverschieblichkeit wird einerseits durch eine Anschlagschulter 16 des Griffkör­ pers 11 und andererseits durch anschlagbildende Absätze 17 und 18 am Kontaktträger 13 einerseits und der Überwurfmutter 15 andererseits begrenzt - siehe insbesondere Fig. 3. Die in dieser Figur gezeigte Anschlagstellung entspricht derjenigen Stellung, in der die Überwurfmutter 15 fest mit einem am nicht dargestellten Steckergegenstück angebrachten Gewinde verschraubt ist.

Am Umfang des Kontaktträgers 13 sind unmittelbar neben bzw. hinter dem Rückhalteanschlag 17 Zähne 19 angebracht, und zwar beim dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich zwei Zähne in diametral einander gegenüberliegender Anordnung. Die beiden Zähne 19 bilden die Gegenverzahnung 20 für eine korre­ spondierende Verzahnung 21 aus, die innen an einem Überwurf­ bund 22 der Überwurfmutter 15 angeordnet ist. Diese Verzah­ nung 21 erstreckt sich um den Innenumfang dieses Überwurfmut­ ter-Abschnittes 22 fortlaufend hinweg. Es handelt sich um eine im wesentlichen trapezförmige Verzahnung mit gerundeten Kanten, die im Zusammenwirken mit den Zähnen 19 der Gegenver­ zahnung 20 des Kontaktträgers 13 eine relativ weiche, gleich­ wohl sicher arretierfähige Rastung ergibt.

In vielen Fällen reicht es aus, an dem aus insbesondere thermoplastischem Kunststoff bestehenden Kontaktträger 13, der demzufolge schon gewisse elastische Eigenschaften auf­ weist, lediglich zwei oder auch mehrere Zähne anzubringen, ohne weitere Maßnahmen zu ergreifen, um den gewünschten selbstarretierenden Effekt zu erhalten. Man kann jedoch auch, um einerseits den Eindruck beim An- oder Abschrauben der Überwurfmutter 14 zu verbessern und um andererseits die Wir­ kung der Verzahnung zu erhöhen, die Zähne 19 federnd vorspan­ nen oder anordnen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ge­ schieht dies dadurch, daß radial einwärts eines Zahnes 19 ein das Einfedern des Zahnes 19 ermöglichender bzw. besonders be­ günstigender Hohlraum 23 im Kontaktträger 13 eingeformt ist. Man kann sich diesen Hohlraum 23 als von der Stirnseite 13a des Kontaktträgers 13 eingeformte Tasche vorstellen. Auch am gegenüberliegenden Zahn 19 kann, abweichend von der Darstel­ lung der Zeichnung, ein solcher Hohlraum oder eine anders ge­ artete Schwächung der Wand 24 vorgesehen sein.

Wie insbesondere aus Fig. 3 erkennbar ist, sind die Zähne 19 in Axialrichtung relativ kurz gehalten. Deshalb kann die Überwurfmutter zunächst ein Stück auf das Gewinde des Steckergegenstückes aufgeschraubt werden (bezüglich Fig. 3 also nach rechts), ohne daß bereits die Verzahnungen mitein­ ander in Eingriff gelangen, sondern dies erst kurz vor Errei­ chen der endgültigen Schraubverbindung tun, die sodann durch den Verzahnungsformschluß gesichert ist.

Claims (10)

1. Elektrischer Steckverbinder, insbesondere für Nähe­ rungsschalter, mit einer drehbar sowie begrenzt axial ver­ schiebbar auf einem Kontaktträger angeordneten Überwurfmutter zur Verschraubung mit einem Steckergegenstück, wobei der Überwurfmutter eine Verzahnung zugeordnet ist, die zur rüt­ telsicheren Festlegung der Überwurfmutter mit einer Gegenver­ zahnung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen­ verzahnung (20) an dem Kontaktträger (13) als Radialverzah­ nung und die der Überwurfmutter (15) zugeordnete, ebenfalls radiale, Verzahnung (21) so angeordnet ist, daß erst gegen Ende der axialen Kupplungsverschraubung der Verzahnungsform­ schluß erreichbar ist, indem der Überdeckungsbereich der Zähne der beiden Verzahnungen im Zustand der erfolgten Ver­ schraubung axial kurz gehalten ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß die Zähne (19) der Verzahnung (20) am Kontaktträger (13) so kurz sind, daß erst gegen Ende der Verschraubung der Überwurfmutter (15) rastender Formschluß mit deren Gegenver­ zahnung (21) eintritt.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verzahnungen (21, 20) in demjenigen Überdeckungsbereich von Überwurfmutter (15) und Kontaktträger (13) angeordnet sind, in dem diese bei erfolgter Verschrau­ bung mit dem Steckergegenstück anschlagbildend zusammenwir­ ken.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die am Kontaktträger (13) angeordnete Verzahnung (21) unmittelbar an einen Rückhalteanschlag (17) für die hierzu einen einwärts gerichteten Bund (22) aufweisende Über­ wurfmutter (15) anschließt.

5. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die der Überwurfmutter (15) zugeordnete Verzahnung (21) unmittelbar an ihr selbst angebracht ist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgen­ den, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (20) am Kon­ taktträger (13) nur wenige auf seinem Mantel angebrachte Ein­ zelzähne (19) aufweist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgen­ den, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (19) der am Kon­ taktträger (13) angeordneten Verzahnung (20) elastisch rück­ federnd angeordnet bzw. ausgebildet sind.

8. Steckverbinder nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Wandschwächung (24) des Kontaktträgers (13) im wesentli­ chen radial hinter einem Zahn (19) oder mehreren Zähnen sei­ ner Verzahnung (20).

9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wandschwächung (24) aus einem in den Kontaktträ­ ger (13) mantelnah hinter den Zahn (19) eingebrachten Hohl­ raum (23) besteht.

10. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Verzahnun­ gen (21, 20) im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt mit gerundeten Zahnkanten aufweisen.