DE4205738C2

DE4205738C2 - Kuppelbare Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE4205738C2
Application number: DE4205738A
Authority: DE
Inventors: Christian D Behning
Original assignee: Alden Products Co Inc
Current assignee: Alden Products Co Inc
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPH0562734A; CA2061253C; DE4205738A1; FR2673332B1; GB9203018D0; US5067909A; CA2061253A1; FR2673332A1; GB2253528B; GB2253528A; JP2500084B2

Description

Die Erfindung betrifft kuppelbare Verbindungsanordnung, insbesondere eine elektrische Verbindungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei teleskopartig zusammenpassenden elektrischen Verbindungsanordnung, zum Beispiel bei einem Stecker und einer Steckdose, ist es oft wünschenswert oder notwendig, die beiden Verbindungskörper miteinander zu verriegeln, nachdem die elektrischen Verbindungen über die leitenden Kontaktteile hergestellt sind.

Einpolige Verbindungsanordnungen mit Bajonettverschluß können durch Drehen verriegelt werden, während bei einer herkömmlichen mehrpoligen Verbindungsanordnung die Steckerstifte in die entsprechenden Buchsen geschoben werden müssen, wodurch ein Drehen ausgeschlossen ist. Solche herkömmlichen mehrpoligen Verbindungselemente benutzen typischerweise verformbare Verbindungskörper aus Kunststoff, welche sich verformen, wenn eine Sperrklinke des einen Verbindungskörpers über einen Sperriegel des anderen Verbindungskörpers geschoben wird, um durch Einschnappen die beiden Verbindungskörper miteinander zu verriegeln. Durch häufige Betätigung dieser verformbaren Einklinkkörper ermüdet das Kunststoffmaterial und führt damit zum Versagen des Einklinkmechanismus.

Aus der FR-13 83 119 ist eine gattungsgemäße kuppelbare Verbindungsanordnung bekannt, bei der ein Vorsprung einer federbelasteten, an einem der Verbindungskörper drehbar gehaltenen Hülse die beiden Verbindungskörper im gekuppelten Zustand durch Hintergreifen einer Einrastnut in dem anderen Verbindungskörper verriegelt. Zum Entkuppeln der beiden ineinander geschobenen Verbindungskörper muß der Vorsprung durch Drehen der Hülse in eine Entraststellung gedrängt werden, um die Verbindungskörper auseinander ziehen zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße kuppelbare Verbindungsanordnung zu schaffen, welche leichter als bisher entkuppelbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale gelöst.

Besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.

Die Kontaktteile können elek trische Kontakte sein. Die Feder kann aus Federstahldraht hergestellt sein und um den ersten Verbindungskörper gewunden sein.

Eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung kann zwei inein anderschiebbare Körper aufweisen, welche in den verrie gelten Zustand einschnappen, ohne verformt zu werden. Es ist wünschenswert, daß die Körper das Einschnappen in den verriegelten Zustand durch ein höhrbares oder sichtbares Zeichen anzeigen. Ein verbesserter Mechanismus kann zum Entriegeln der Verbindungskörper und zum Lösen der Ver bindungen vorgesehen werden.

Die Hülse und der erste Verbindungskörper weisen bevorzugter Weise Anschläge auf, welche auf einem Umfang liegend miteinander in Eingriff treten, um die Verdrehung der Hülse relativ zum ersten Verbindungskörper zu begren zen. Die Anschläge können die Hülse so positionieren, daß die Vorsprünge bezüglich der Kontaktteile, in einer Art und Weise ausgerichtet sind, welche ein Herstellen der Verbindungen sicherstellt. Die Feder kann die hülsenseitigen Anschläge dann in die Normalstellung, in der sie mit den Anschlägen des Verbindungskörpers in Eingriff stehen, drängen.

Ein Längskeil und eine Keilnut auf den Verbindungskörpern können ineinandergleitend zusammenpassen, wenn die Verbindungskörper und die Hülse so ausgerichtet sind, daß die Verbindungen herge stellt werden können.

Die Erfindung kann durch die folgende Beschreibung leichter verstanden werden. Dadurch mögen auch einige andere Aspekte und Leistungsmerkmale offensichtlich werden.

Im folgenden wird beispielhaft eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung,

Fig. 2 bis 4 Seitenansichten eines ersten Verbindungskörpers, einer Hülse und eines zweiten Verbindungskörpers der Verbindungsanordnung, die teilweise im Schnitt ausgeführt sind,

Fig. 5 bis 7 Vorderansichten des ersten Verbindungskörpers, der Hülse, und des zweiten Verbindungskörpers von einer Ebene A-A zwischen der Hülse und dem zweiten Verbindungskörper aus gesehen,

Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung, die entlang der Linie 8-8 aus Fig. 2 ausgeführt ist.

Der siebenpolige elektrische Stecker, der in Fig. 1 gezeigt wird, umfaßt einen ersten Verbindungskörper oder Steckerkörper 1, welcher in Aussparungen 3 eines isolie renden, runden Vorsprungs 4 Steckerstifte 2 vorsieht (s. auch Fig. 2, 5 und 8). Der runde Steckervorsprung 4 schiebt sich in eine Steckdose oder Vertiefung 6 eines zweiten Verbindungskörpers oder Aufnahmekörpers 7, welche Buchsenkontakte 8 (Fig. 4 und 7) umgibt. Die Steckerstifte 2 lassen sich axial in die Buchsenkontakte 8 einpassen. Der zweite Körper 7 weist hinter einer Schulter 10 ein Gewinde 9 auf, um den zweiten Körper fest in einer Platte, welche eine übliche Mutter (nicht gezeigt) aufweist, zu befestigen. Eine ringförmige Hülse 11 umgibt den Vorsprung 4 des ersten Steckerkörpers 1 und die Steckdose des zweiten Aufnahmekörpers 7, wenn die beiden Körper zusam mengepaßt werden. Die Hülse 11 hat innere, radiale An schläge 12, welche durch Verbindungsgänge 13, die in einem ringförmigen Gurt 14 des ersten Körpers vorgesehen sind, in eine rillenförmige Nut 16 geschoben werden. Die ril lenförmige Nut 16 beschränkt die Anschläge 12 in axialer Richtung und hält die Hülse 11 drehbar auf dem ersten Körper 1. Die Anschläge 12 begrenzen den Verdrehwinkel der Hülse 11 auf etwa 40°.

Eine gewendelte Feder 17, vorzugsweise ein runder Draht aus Federstahl, ist auch auf die Nut 16 beschränkt. Die Feder 17 ist mit einem Ende innerhalb der Hülse 11 an einem der Anschläge 12 verankert, und mit dem anderen Ende in einer kleinen Vertiefung 18 der Nut 16. Die Feder 17 ist so vorgespannt, daß sie die Hülsenanschläge 12 immer in die Normalstellung drängt, in der die Anschläge 12 gegen die entsprechenden Anschläge 19 der Nut 16 anschlagen.

In dieser Normalstellung der Hülse 11 sind innerhalb der Hülse 11 angebrachte Nockenvorsprünge 21, bezüglich der Steckerstifte 2 des ersten Körpers 1, in einer solchen Position, daß sich die Vorsprünge 21 und die Steckerstifte 2 in einer zusammenpassenden Ausrichtung mit entsprechen den Nockenvorsprüngen 22 und den Buchsenkontakten 8, welche auf dem zweiten Körper 7 vorgesehen sind, befinden, wie es im folgenden im Detail beschrieben wird.

Wenn die Hülse 11 und die Feder 17 auf dem Steckerkörper 1 angebracht sind, drängt die Feder 17 die Hülse 11 in die Normalstellung, in der die Hülsennockenvorsprünge 21 zu den Steckerstiften 2 auf dem Steckerkörper 1 dieselbe Winkelstellung einnehmen, wie die Aufnahmekörpernockenvor sprünge 22 zu den Buchsenkontakten 8 des Aufnahmekörpers 7. Um sicherzustellen, daß sich die Steckerstifte 2 während des Herstellens der Verbindungen in der richtigen Winkelausrichtung befinden, weist die aufnehmende Vertie fung 6 einen schmalen Keil 23 und einen breiten Keil 24 auf, die verschiebbar in eine entsprechende schmale Keilnut 26 und eine entsprechende breite Keilnut 27 des Steckervorsprungs 4, welcher auf dem ersten Steckerkörper 1 angebracht ist, passen.

Als sichtbarer Hinweis für die richtige Winkelausrichtung sind auf dem Steckerkörper 1 die Anzeigemarke 28, auf der Hülse 11 die Anzeigemarke 29 und auf dem Aufnah mekörper 7 die Anzeigemarke 31 aufgemalt und aufge prägt. Die Anzeigemarke 29 auf der Hülse 11 umfaßt eine Pfeilspitze 30, welche die Richtung anzeigt, in die die Hülse 11 während des verriegelnden und des entrie gelnden Ineinandergreifens des Steckerkörpers 1 und des Aufnahmekörpers 7 aus der Normalstellung gedreht werden kann.

Die Verriegelung des Steckerkörpers 1 mit dem Aufnahme körper 7 bei hergestellten Verbindungen über die Kontakte wird manuell durch axiales Fluchten der Anzeigemar kierung 29 auf der Hülse 11 mit der Anzeigemarkierung 31 auf dem Aufnahmekörper 7 und anschließendem Zusammen schieben der beiden Körper 1, 7 bewirkt. Zuerst beginnen die Hülsennockenvorsprünge 21 an den Aufnahmekörpervor sprüngen 22 vorbeizugleiten. Zu diesem Zweck ist jeder Hülsennockenvorsprung 21 um einen kleinen Winkelbetrag B zum Beispiel 5°, von einer zentralen, horizontalen Ebene C, welche die Hülse 11 und den Aufnahmekörper 7 durchschneidet, versetzt. Die Vorsprünge 21 sind dreieckförmig mit entgegengesetzten Spitzen 33 und zwei von den Spitzen 33 schräg zurücklaufenden Nockenflächen 34, die sich mit einer hinteren Flächen 36 schneiden.

Nach erstem gleitendem Eingriff erzwingt die gegenseitige Keilwirkung der Nockenflächen 34 eine Verdrehung der Hülse 11 gegen die Spannung der Feder 17, und erlaubt damit den Hülsennocken vorsprüngen 21 an den Aufnahmekörpervorsprüngen 22 vor beizugleiten und dann mit ihren hinteren Flächen 36 hinter den entsprechenden Flächen der Aufnahmekörpervorsprünge 22 durch die Federspannung zurückzuschnappen und diesen gegenüber zu liegen. In dieser Stellung haben die Vor sprünge 21, 22 den Steckerkörper 1 mit dem Aufnahmekörper 7 verriegelt. Die Feder 17 dreht dabei die Hülse 11 in die Richtung der Normalstellung zurück, bis die Stirnflächen der Hülsenanschläge 12 an die gegenüberliegenden Stirn flächen der Anschläge 19 des Steckerkörpers anschlagen. Dabei wird ein hörbares Schnappgeräusch erzeugt, welches anzeigt, daß der Steckerkörper 1 mit dem Aufnahmekörper 7 verriegelt ist. Eine sichtbare Bestätigung der Verriege lung ist die fluchtende Ausrichtung der Anzeigemarken 29 und 31 nach der durch die Feder 17 bewirkten, automa tischen Rückkehr der Hülse 11 in die Normalstellung.

Um den ersten Körper 1 vom zweiten Körper 7 zu entriegeln, muß die Hülse 11 in die Richtung der Pfeilspitze 30 gedreht werden. Die Nockenvorsprünge 21 der Hülse 11 werden dadurch gegen abgeschrägte Anschlagflächen 37, die sich auf dem inneren Umfang der Vertiefung 6 befinden und schräg in ihrer Bahn liegen, gedreht. Die Nockenflächen der Anschlagflächen 37 liegen so, daß sie mit dem Hülsennockenvor sprung 21 und damit der Hülse 11 und dem ersten Körper 1 in Eingriff tretend die Verbindungen lösen.

Die Verbindungen werden also gelöst, ohne an einer Litze oder an einem Kabel, welches sich aus dem Steckerkörper 1 erstreckt, anziehen und damit einer Zugspannung aussetzen zu müssen. Denn die Drehung der Hülse 11 erfolgt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Steckers und der zu ihm führenden Kabel oder Litzen.

Die drehbare Hülse 11 und die Nockenvorsprünge 21 und 22 des Verbindungselements ermöglichen ein Herstellen der Verbindungen mit automatischer Verriegelung von Stecker körper 1 und Aufnahmekörper 7, ohne die isolierenden Verbindungskörper aus Plastik oder die Hülse 11 aus Plastik zu verformen. Hergestellte Verbindungen werden deutlich durch ein Schnappgeräusch und die fluchtende Ausrichtung der Anzeigemarken 29 und 31 angezeigt. Die Feder 17 gestattet eine drehende Entriegelung, die einfach zu bewerkstelligen ist und keine Zugspannung auf ein Kabel oder eine Litze, die mit dem Steckerkörper 1 verbunden ist, ausübt.

Claims

1. Kuppelbare Verbindungsanordnung, umfassend
- einen ersten und einen zweiten rohrförmigen Verbindungskörper (1, 7) mit teleskopartig ineinanderschiebbaren Körperteilen und axial zusammenpassenden Kontaktteilen
- eine ringförmige Hülse (11), welche die ineinanderschiebbaren Körperteile umgibt und auf dem ersten Verbindungskörper (1) drehbar gehalten ist,
- eine innerhalb der Hülse (11) angeordnete Feder (17), deren Enden derart an dem ersten Verbindungskörper (1) und der Hülse (11) festgelegt sind, daß die Feder (17) einen elastischen Widerstand gegen eine Drehung der Hülse (11) relativ zu dem ersten Verbindungskörper (1) bewirkt,
- sich axial gegenüberliegende Vorsprünge (21, 22) an der Hülse (11) und dem zweiten Verbindungskörper (7) mit sich gegenüberliegenden, schrägen Nockenflächen (34), welche zusammenwirkend eine Drehung der Hülse (11) relativ zu dem zweiten Verbindungskörper (7) beim teleskopartigen Ineinanderschieben der Verbindungskörper (1, 7) zur Verbindung der Kontaktteile bewirken, wobei die Nockenflächen (34) den hülsenartigen Vorsprung (21) an dem Vorsprung (22) des zweiten Verbindungskörpers (7) vorbeiführen und wobei die Feder (17) beim Drehen der Hülse (11) durch die Vorrsprünge (21, 22) während des Verbindens der Kontaktteile zusammengedrückt wird und den hülsenseitigen Vorsprung (21) in eine Einraststellung axial hinter dem Vorsprung (22) des zweiten Verbindungskörpers (7) dreht, bei welcher die Verbindungskörper (1, 7) in der den miteinander verbundenen Kontaktteilen (2, 8) entsprechenden Stellung verriegelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungskörper (7) eine in Umfangsrichtung sich schräg erstreckende Anschlagfläche (37) auf dem Radius des hülsenseitigen Vorsprungs (21) aufweist, wobei die Anschlagfläche (37) den von dem hülsenseitigen Vorsprung (21) beim manuellen Drehen der Hülse (11) relativ zu den ineinandergeschobenen Verbindungskörpern (1, 7) beschriebenen Weg schräg kreuzt und dabei durch nockenartiges Zusammenwirken mit dem hülsenseitigen Vorsprung (21) die Hülse (11) und den ersten Verbindungskörper (1) vom zweiten Verbindungskörper (7) wegdrängt.

2. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (21, 22) ab der Hülse (11) und dem zweiten Verbindungskörper (7) dreieckförmig sind und sich gegenüberliegende Spitzen (33) aufweisen, von denen die Nockenflächen (34) in entgegengesetzten Richtungen schräg auseinanderlaufen.

3. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (21, 22) an der Hülse (11) und dem zweiten Verbindungskörper (7) jeweils eine von ihrer Spitze (33) entfernte hintere Fläche (36) aufweisen, welche sich in Drehrichtung erstreckt, so daß die hinteren Flächen (36) in der Einraststellung miteinander in axialem Eingriff stehen.

4. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nockenflächen (34) und die hinteren Flächen (36) jedes Vorsprungs (21, 22) schneiden.

5. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) und der erste Verbindungskörper (1) einander in Drehrichtung entgegengesetzte Anschläge (12, 19) aufweisen, welche einander anliegen können, um eine Drehung der Hülse (11) durch die Feder (17) relativ zu dem ersten Verbindungskörper (1) zu begrenzen.

6. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (12, 19) normalerweise derart angeordnet sind, daß sie die Hülse (11) relativ zu dem ersten Verbindungskörper (1) in eine Stellung bringen, in der sich der Vorsprung (21) auf der Hülse (11) relativ zu dem Kontaktteil des ersten Verbindungskörpers (1) in einer Paßausrichtung zum Zusammenpassen mit dem Kontaktteil und dem Vorsprung (22) des zweiten Verbindungskörpers (7) befindet.

7. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) die Anschläge (12, 19) in die Normalstellung drängt, in der sie aneinander anliegen.

8. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (12, 19) einander gegenüberliegende Stirnflächen aufweisen, welche ein hörbares Schnappgeräusch erzeugen, wenn sie durch die Feder (17) in die Normalstellung gedrängt werden.

9. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Verbindungskörper (1, 7) einen Längskeil (23, 24) und eine Keilnut (26, 27) aufweisen, welche bei Paßausrichtung des ersten und des zweiten Verbindungskörpers (1, 7) und der Hülse (11) gleitbar ineinander passen.

10. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) der Hülse (11) in die Paßausrichtung zurückbringt, wenn die Verbindungskörper (1, 7) auseinandergeschoben sind.

11. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) und der zweite Verbindungskörper (7) axial passende Anzeigemarken (29, 31) aufweisen, welche eine Paßausrichtung des ersten und des zweiten Verbindungskörpers (1, 7) und der Hülse (11) anzeigen.

12. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) um den ersten Verbindungskörper (1) gewendelt ist.

13. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) aus rundem Federstahldraht gebildet ist.

14. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Verbindungskörper (1, 7) ein Stecker und eine Steckdose sind.

15. Kuppelbare Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsanordnung eine elektrische Verbindungsanordnung und daß die Kontaktteile elektrische Kontaktteile sind.