DE4205738C2 - Kuppelbare Verbindungsanordnung - Google Patents
Kuppelbare VerbindungsanordnungInfo
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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 (15)
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.
- 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.
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