DE68908961T2

DE68908961T2 - Electrical connector with locking means.

Info

Publication number: DE68908961T2
Application number: DE89401593T
Authority: DE
Inventors: Marie-Noelle Bonnetier; Bris Henri Le
Original assignee: Souriau et Cie
Current assignee: FCI France SA
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1989-06-08
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2009-06-09
Also published as: FR2632783A1; FR2632783B1; ATE94312T1; EP0346234B1; ES2044166T3; DE68908961D1; EP0346234A1

Abstract

The connector, usable particular in the automotive industry, comprises a base (10) and a plug (12) each having an insulating body (16, 40) carrying plugable contacts (28, 42), one having a screw- threaded ring (18) and the other a tapping-threaded collar (48) co-operating to secure the plug of the base in a position where their contacts are coupled. Two axial slots (52) are made in the collar (48), downstream of the tapping-thread in order to receive lugs (22) made behind the screw-thread. The screw-threaded ring (18) is one piece with the corresponding insulating body. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Verbinder mit einem festen Steckanschluß und einem Stecker, die jeweils einen Isolierkörper mit Steckkontakten aufweisen und die einen Innenring mit Außengewinde bzw. einen Außenring mit Innengewinde aufweisen, die zusammenwirken können, um den Stecker und den festen Steckanschluß in einer Stellung miteinander zu verbinden, in der ihre Kontakte miteinander gekoppelt sind. Ein derartiger Verbinder ist in der Schrift FR-A-2 127 218 beschrieben.The invention relates to electrical connectors comprising a fixed plug connection and a plug, each comprising an insulating body with plug contacts and comprising an inner ring with an external thread and an outer ring with an internal thread, respectively, which can cooperate to connect the plug and the fixed plug connection in a position in which their contacts are coupled to one another. Such a connector is described in document FR-A-2 127 218.

In der Industrie ist die Verwendung von Verbindern des oben definierten Typs weit verbreitet. Bei bestimmten Anwendungen ist der Verbinder Vibrationen unterworfen, die das Lösen der Gewindeverbindung verursachen können: es wurde bereits vorgeschlagen, dieser Gefahr zu begegnen, indem die beiden Ringe mit federnden Verriegelungsmitteln versehen werden, die dem Losschrauben ein größeres Moment entgegensetzen als dem Festschrauben. Die ausgeführten Lösungen sind kompliziert und verhältnismäßig teuer.The use of connectors of the type defined above is widespread in industry. In certain applications, the connector is subject to vibrations which can cause the threaded connection to come loose: it has already been proposed to counteract this risk by providing the two rings with spring locking means which offer a greater torque to unscrewing than to tightening. The solutions implemented are complicated and relatively expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verbinder der oben definierten Art zu schaffen, der kostengünstig ist, die Gefahr des Losschraubens nicht in sich birgt und dennoch so ausgeführt werden kann, daß er dicht ist.The invention is based on the object of creating an electrical connector of the type defined above which is inexpensive, does not involve the risk of unscrewing and can nevertheless be designed in such a way that it is leak-proof.

Für diesen Zweck schlägt die Erfindung insbesondere einen Verbinder des oben definierten Typs gemäß dem Merkmal von Anspruch 1 vor.For this purpose, the invention proposes in particular a connector of the type defined above according to the feature of claim 1.

Ein derartiger Verbinder kann insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet werden, wo er den Vibrationen des Motors standhalten muß. Um die Kontakte ausbauen zu können, beispielsweise für Reparaturzwecke, ist jeder Kontakt vorteilhafterweise mit federnden Halteklemmen in der Isolation versehen, die ein Zurückrutschen des Kontakts verhindern und mittels eines Werkzeugs, das an der Vorderseite des Kontakts eingeführt wird, beseitigt werden können. Das Vorrutschen der Kontakte über eine bestimmte Position hinaus wird durch die Anlage jedes Kontakts gegen einen Bund des ihn aufnehmenden Lochs des Körpers verhindert. Eine Durchführungstülle aus einem weichelastischen Elastomer kann an der Rückseite des Kontakts angeordnet werden und durch ausbaubare Mittel in Anschlag gegen den Isolierkörper gehalten werden.Such a connector can be used in particular in motor vehicles, where it must withstand the vibrations of the engine. In order to be able to remove the contacts, for example for repair purposes, each contact is advantageously provided with spring-loaded retaining clips in the insulation, which prevent the contact from slipping back and can be removed by means of a tool inserted into the front of the contact. The forward slipping of the contacts beyond a certain position is prevented by the abutment of each contact against a collar of the hole in the body which receives it. A grommet made of a flexible elastomer can be arranged on the back of the contact and held in abutment against the insulating body by removable means.

Falls Dichtigkeit erforderlich ist, weist die Durchführungstülle Innenwülste zur Anlage an dem mit den Kontakten verbundenen Draht auf, die entlang des Drahts die Dichtigkeit gewährleisten, und ein Abdichtungsring ist in einer Nut an demjenigen der Isolierkörper untergebracht, der mit dem Aussenring ausgestattet ist und den Innenring in axialer Anlage aufnimmt; diese Dichtung gewährleistet daher die doppelte Funktion des Abdichtens und des Abdämpfens der Vibrationen.If sealing is required, the grommet has internal beads for contact with the wire connected to the contacts, which ensure sealing along the wire, and a sealing ring is housed in a groove on the insulating body equipped with the outer ring and which receives the inner ring in axial contact; this seal therefore ensures the double function of sealing and dampening vibrations.

Es ist im übrigen zu bemerken, daß bereits Verbinder (US-A-4 235 499) bekannt sind, deren Bestandteile einen Zapfen bzw. eine axiale Raste aufweisen. Diese Elemente erfüllen jedoch eine völlig andere Funktion als die oben definierte Anordnung. In dem Dokument US-A-4 235 499 bilden der Zapfen und der Schlitz jeweils einfach Führungsorgane und richten die Kontakte der beiden Verbinderteile aufeinander aus. Die Verriegelung wird durch Einrasten der Zapfen in Erweiterungsstellen der Schlitze gewährleistet. Die in dem US-Patent definierte Kopplungsweise steht in Gegensatz zu der des Dokuments FR-A-2 127 218.It should also be noted that connectors are already known (US-A-4 235 499) whose components comprise a pin or an axial notch. However, these elements perform a completely different function from the arrangement defined above. In document US-A-4 235 499, the pin and the slot each simply form guide members and align the contacts of the two connector parts with one another. Locking is ensured by the pins snapping into the widening points of the slots. The coupling method defined in the US patent is in contrast to that of document FR-A-2 127 218.

Falls ein Fachmann versuchten wollte, den Gedanken des Dokuments FR-A-2 127 218 unter Zuhilfenahme des Dokuments US-A-4 235 499 zu modifizieren, könnte er lediglich die Schraubkopplung des FR-Dokuments durch das axiale Einrasten des US- Dokuments ersetzen.If a person skilled in the art wanted to try to modify the idea of document FR-A-2 127 218 with the help of document US-A-4 235 499, he could simply replace the screw coupling of the FR document with the axial locking of the US document.

Die Erfindung geht deutlicher aus der folgenden, als nicht einschränkendes Beispiel gegebenen Beschreibung eines Verbinders hervor, der eine besondere Ausführungsart bildet. Die Beschreibung nimmt Bezug auf beigefügte Zeichnungen, wobeiThe invention will be more clearly understood from the following description, given as a non-limiting example, of a connector constituting a particular embodiment. The description refers to the accompanying drawings, in which

- Fig. 1 den Verbinder in gekoppeltem Zustand im Halb-Aufriß und Halbschnitt in einer Ebene durch die Achse zeigt;- Fig. 1 shows the connector in the coupled state in half elevation and half section in a plane through the axis;

- Fig. 2 eine Detail-Perspektivansicht zeigt, die die Anordnung des Außenrings von Fig. 1 und desjenigen der Isolierkörper zeigt, der einen Innenring mit Außengewinde aufweist;- Fig. 2 shows a detailed perspective view showing the arrangement of the outer ring of Fig. 1 and that of the insulating bodies having an inner ring with external thread;

- Fig. 3 eine abgewickelte Ansicht von dem Gewinde des Innenrings von Fig. 2 zeigt;- Fig. 3 shows a developed view of the thread of the inner ring of Fig. 2;

- Fig. 4 eine Darstellung in vergrößertem Maßstab von einem Teil der Vorderseite des Außenrings von Fig. 2 zeigt.- Fig. 4 shows a view on an enlarged scale of a part of the front side of the outer ring of Fig. 2.

Der in Fig. 1 gezeigte elektrische Verbinder besteht aus einem festen Steckanschluß 10 und einem Stecker 12. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß der Verbinder dafür vorgesehen ist, die elektrische Verbindung zwischen sechs gleichmäßig um die Achse verteilten Kontaktpaaren herzustellen, diese Anzahl und diese Anordnung sind jedoch in keiner Weise die einzig möglichen. Es wird weiterhin davon ausgegangen, daß die Kontakte des festen Steckanschlusses dazu vorgesehen sind, mit einzeln isolierten Leitern verbunden zu werden, während der Stecker dazu vorgesehen ist, am Ende eines Kabels 14 angeordnet zu sein. Diese Anwendung stellt lediglich ein besonderes Beispiel dar.The electrical connector shown in Fig. 1 consists of a fixed plug connection 10 and a plug 12. In the following, it is assumed that the connector is intended to provide the electrical connection between six pairs of contacts evenly distributed around the axis, but this number and this arrangement are by no means the only possible ones. It is also assumed that the contacts of the fixed plug connection are intended to be connected to individually insulated conductors, while the plug is intended to be arranged at the end of a cable 14. This application is merely a particular example.

Der feste Steckanschluß 10 besteht aus einem Körper 16 aus isolierendem Material, das den Gebrauchsbedingungen standhält, z. B. aus Kunststoff wie etwa Polybutylen, der glasfaserverstärkt wird, wenn der Verbinder unter der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs verwendet werden soll. Wenn eine Abschirmung erforderlich ist, kann die Außenfläche des Isolierkörpers 16 mit einer Metallschicht versehen werden, beispielsweise durch Ablagern von Metall in kaltem Plasma.The fixed connector 10 consists of a body 16 made of insulating material that can withstand the conditions of use, for example plastic such as polybutylene, which is reinforced with glass fiber if the connector is to be used under the hood of a motor vehicle. If shielding is required, the outer surface of the insulating body 16 can be provided with a metal layer, for example by depositing metal in cold plasma.

Die Vorderseite des Isolierkörpers 16, die den wesentlichen Teil des festen Steckanschlusses bildet, hat die Form eines Rings 18 mit einem Außengewinde mit großer Steigung, der ein rasches Koppeln ermöglicht. Fig. 3 zeigt als Beispiel ein Gewinde mit zwei identischen Gewindegängen 20, die jeweils eine Winkelentwicklung von 240º haben, und die einen durch eine verstärkende Rückenkante verdickten Eingriffbereich haben.The front of the insulating body 16, which forms the essential part of the fixed plug connection, has the shape of a ring 18 with an external thread with a large pitch, which allows a rapid coupling. Fig. 3 shows as an example a thread with two identical threads 20, each with an angular development of 240º, and which have a have a reinforced back edge and a thickened grip area.

Unmittelbar hinter dem hinteren Ende des Außengewindes trägt der Innenring 18 Zapfen 22, deren Anzahl gleich der der Gewindegänge ist (zwei Zapfen bei den Figuren 1 bis 3). Diese Zapfen gehören zu federnden Verriegelungsmitteln, die es ermöglichen, den Verbinder in voll gekoppelter Stellung zu verriegeln, wie später noch zu sehen sein wird.Immediately behind the rear end of the external thread, the inner ring 18 carries pins 22, the number of which is equal to the number of thread turns (two pins in Figures 1 to 3). These pins belong to spring locking means which enable the connector to be locked in the fully coupled position, as will be seen later.

Der Isolierkörper 16 ist mit einer Schelle 24 zur Befestigung an einer Schrankwand versehen, in die Löcher 26 (Fig. 2) zur Aufnahme von Schrauben gebohrt sind.The insulating body 16 is provided with a clamp 24 for fastening to a cabinet wall, into which holes 26 (Fig. 2) are drilled to accommodate screws.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsart trägt der feste Steckanschluß 10 aus Stiften bestehende Steckerkontakte 28, während der Stecker Kontakthülsen trägt; obwohl es im allgemeinen vorteilhafter ist, diese Anordnung zu verwenden, kann sie auch umgekehrt werden. Alle Kontakte können aus wirtschaftlichen Gründen durch Schneiden und Rollen hergestellt werden. Die Steckerkontakte werden in zylindrische Löcher des Isolierkörpers 16 eingesetzt und mit Halteklemmen 30 versehen, die verhindern, daß sie zurückrutschen, und die mittels eines rohrförmigen Werkzeugs, das an der Vorderseite eingeführt wird, beseitigt werden können. Das Vorrutschen jedes Kontakts wird durch die Anlage von Vorsprüngen, mit denen er versehen ist, gegen einen Bund 32, der in dem Loch des ihn aufnehmenden Isolierkörpers 16 vorgesehen ist, begrenzt. Die Rückseite jedes Kontakts bildet ein Anschlußhülse für einen isolierten Draht (nicht dargestellt)In the embodiment shown in Fig. 1, the fixed connector 10 carries male contacts 28 consisting of pins, while the male connector carries contact sleeves; although it is generally more advantageous to use this arrangement, it can be reversed. All the contacts can be made by cutting and rolling for economic reasons. The male contacts are inserted into cylindrical holes in the insulating body 16 and are provided with retaining clips 30 which prevent them from slipping back and which can be removed by means of a tubular tool inserted at the front. The slipping forward of each contact is limited by the abutment of projections with which it is provided against a collar 32 provided in the hole in the insulating body 16 which receives it. The rear face of each contact forms a terminal sleeve for an insulated wire (not shown).

Ein rückwärtiges Einsenken des Isolierkörpers 16 ist vorgesehen, um eine Durchführungstülle 34 aus weichelastischem Elastomer aufzunehmen, deren Draht-Durchführungslöcher Dichtungswülste aufweisen. Die Durchführungstülle 34 ist nicht an den Isolierkörper 16 angeklebt, sondern wird an diesem einfach mittels einer starren Scheibe 36 festgehalten, die von einem auf den Isolierkörper 16 aufgeschraubten Innengewindeanschlußstück 38 gegen die Durchführungstülle gedrückt wird. Diese Anordnung ermöglicht es, einen Kontakt herauszuziehen, beispielsweise um ihn auszutauschen, ohne Gefahr zu laufen, die Durchführungstülle zu beschädigen: Sobald das Anschlußstück 38 entfernt ist, kann ein Kontakt nach hinten gezogen werden, wobei gleichzeitig die Durchführungstülle 34 über die anderen Drähte geschoben wird. Auf diese Weise vermeidet man, daß die Durchführungstülle an den Klemmen 30 hängenbleibt und beschädigt wird.A rear recess of the insulating body 16 is provided to accommodate a grommet 34 made of soft elastic elastomer, the wire feedthrough holes of which have sealing beads. The grommet 34 is not glued to the insulating body 16, but is simply held thereon by means of a rigid disk 36, which is pressed against the grommet by an internally threaded connector 38 screwed onto the insulating body 16. This arrangement makes it possible to pull out a contact, for example to replace it, without risk of damaging the grommet: once the connector 38 is removed, a contact can be pulled backwards while simultaneously sliding the grommet 34 over the other wires. In this way, the grommet is prevented from getting caught on the terminals 30 and being damaged.

Der Stecker 12 besteht ebenfalls aus einem Isolierkörper 40 aus geformtem, hartem Isolationsmaterial, durch den Löcher zur Aufnahme von Kontakthülsen 42 gebohrt sind, die in der gleichen Weise eingebaut werden wie die Kontakte 28 in den Isolierkörper 16.The plug 12 also consists of an insulating body 40 made of molded, hard insulating material through which holes are drilled to receive contact sleeves 42, which are installed in the same way as the contacts 28 in the insulating body 16.

Eine an der Außenfläche des Kontaktkörpers 40 ausgeführte Rille enthält eine ringförmige Dichtung 44, an der der Endabschnitt des Rings 18 zur Anlage kommt.A groove formed on the outer surface of the contact body 40 contains an annular seal 44 against which the end portion of the ring 18 comes to rest.

Rillen oder Auskehlungen können an dem Isolierkörper 40 ausgeführt sein, um entsprechende innere Auskehlungen oder Rillen 46 des Rings 18 aufzunehmen, damit das Koppeln der beiden Isolierkörper nur in einer bestimmten Ausrichtung zueinander möglich ist.Grooves or recesses may be formed on the insulating body 40 to accommodate corresponding internal recesses or grooves 46 of the ring 18 so that the coupling of the two insulating bodies is only possible in a certain orientation to one another.

Auf dem Stecker 12 dreht ein Kopplungs- und Verriegelungs- Innengewindering 48, der einen hinteren Innenrand 50 aufweist, der an einem Vorsprung anliegt, der an dem Isolierkörper 40 ausgeführt ist. Die Gewindegänge des Innengewindes entsprechen in Form und Steigung denen des Rings 18.A coupling and locking internal thread ring 48 rotates on the plug 12, which has a rear inner edge 50 that rests against a projection made on the insulating body 40. The threads of the internal thread correspond in shape and pitch to those of the ring 18.

Der vordere Teil des Rings 48 vor dem Gewindeteil weist axiale Rasten 52 auf (in dem dargestellten Fall zwei an der Zahl), die am Ende des Aufschraubens des Rings mit den Zapfen 22 einrasten sollen. Um dem vorderen Teil des Rings die für das Einrasten erforderliche Elastizität zu verleihen, kann ein Umfangsschlitz 56, der beispielsweise eine Entwicklung von 60º aufweist, vorgesehen werden, um den mit der Raste 52 versehenen vorderen Teil von dem mit Innengewinde versehenen hinteren Teil zu trennen. Zudem können auf beiden Seiten der Raste 52 Verjüngungen 54 ausgeführt sein (Figuren 2 und 4).The front part of the ring 48, in front of the threaded part, has axial notches 52 (two in the case shown) intended to engage with the pins 22 at the end of the screwing of the ring. In order to give the front part of the ring the elasticity required for engagement, a peripheral slot 56, for example with a 60º development, can be provided to separate the front part provided with the notch 52 from the rear part provided with an internal thread. In addition, tapers 54 can be made on both sides of the notch 52 (Figures 2 and 4).

Die Buchsen, die die Kontakthülsen 42 bilden, sind in dem Isolierkörper 40 angebracht wie die Stifte, die die Kontakte 28 bilden, in dem Isolierkörper 16; ihre Verbindungsdrähte verlaufen durch eine Durchführungstülle 58 und eine Scheibe 60. Damit das Kabel 14 an dem Stecker 12 befestigt werden kann, wird jedoch die Scheibe 60 nicht direkt von einem einfachen Anschlußstück festgehalten, wie das bei der Scheibe 36 des festen Steckanschlusses 10 der Fall ist. Die Scheibe 60 wird durch einen Einschraubstutzen 62 gehalten, der einen konischen Ansatz 64 besitzt, auf dem das Ende des Mantels des Kabels 14 durch ein Anschlußstück 66 gesichert ist.The sockets forming the contact sleeves 42 are mounted in the insulating body 40, as are the pins forming the contacts 28 in the insulating body 16; their connecting wires pass through a grommet 58 and a disk 60. However, in order to enable the cable 14 to be attached to the plug 12, the disk 60 is not held directly by a simple connector, as is the case with the disk 36 of the fixed plug connector 10. The disk 60 is held by a screw-in socket 62 which has a conical shoulder 64 on which the end of the sheath of the cable 14 is secured by a connector 66.

Die Erfindung ist nicht auf die als Beispiel dargestellte und beschriebene besondere Ausführungsart beschränkt. Sie kann im Gegenteil zahlreiche Varianten aufweisen. Der Verbinder kann sowohl dazu verwendet werden, Kabelabschnitte aneinander anzuschließen, als auch dazu, ein Kabel mit einem an einer Schrankwand befestigten festen Steckanschluß zu verbinden. Die Anordnung der Kontaktstifte und der Kontakthülsen kann kann umgekehrt werden, wobei dann die Kontakt hülsen in dem Isolierkörper vorgesehen sind, der den Außengewindering 18 bildet. Wenn es auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus im allgemeinen vorzuziehen ist, sämtliche Teile mit Ausnahme der Kontakte aus thermoplastischem oder anderem Material der gleichen Art zu bilden und sie durch Gußformen herzustellen, so sind doch andere Lösungen möglich.The invention is not limited to the particular embodiment shown and described by way of example. On the contrary, it can have numerous variants. The connector can be used both to connect cable sections to one another and to connect a cable to a fixed plug-in connector fixed to a cabinet wall. The arrangement of the contact pins and the contact sleeves can be reversed, in which case the contact sleeves are provided in the insulating body which forms the externally threaded ring 18. Although it is generally preferable from an economic point of view to form all the parts, except the contacts, from thermoplastic or other material of the same type and to produce them by molding, other solutions are possible.

Claims

1. Electrical connector consisting of a fixed plug connection (10) and a plug (12), each of which has an insulating body (16, 40) with plug contacts (28, 42) and which has an inner ring (18) with an external thread and an outer ring (48) with an internal thread, respectively, which can cooperate to connect the plug and the fixed plug connection to one another in a position in which their contacts are coupled to one another, characterized in that at least one axial catch (52) is made on the ring (48) in the axial direction in front of the thread in order to receive at least one pin (22) at the end of the screwing, which is made in the axial direction behind the threads of the ring,

and that the male threaded inner ring (18) is made in one piece with the corresponding insulating body (16), while the ring (48) is connected in axial abutment to the corresponding insulating body (40), allowing the ring to rotate on the body.

2. Connector according to claim 1, characterized in that said catch (52) is designed in an angular region of the outer ring, possibly separated axially from the rear part of the outer ring by a circumferential slot (56).

3. Connector according to claim 1 or 2, characterized in that the catch (52) is framed in the direction of the circumferential line by two tapers (54) of the annular wall.

4. Connector according to claim 1, 2 or 3, characterized in that an annular, elastic seal (44) is mounted in a groove which is made on the contact body (40) which carries the outer ring (48) at a location such that the end portion of the externally threaded ring (18) comes to bear against the seal when the connector is coupled.

5. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that each of the insulating bodies contains holes each having a projection which limits the sliding forwards of a corresponding contact (28, 42), and in that each contact is formed by cutting and rolling and is provided with resilient clamps (30) which prevent it from sliding back in the insulating body.

6. Connector according to claim 5, characterized in that the fixed plug connection (10) and the plug (12) each contain a grommet (34, 58) made of a soft elastic elastomer, which has connecting wire feedthroughs provided with abutment beads, and in that each grommet (34, 58) is held in place by a rigid disk (36, 60) which is held in abutment against the corresponding insulating body by removable, threaded means.

7. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that all parts except the contacts are made of molded plastic, possibly reinforced with glass fiber.

8. Connector according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the insulating bodies has a shielding metal layer on the outside.