DE69929270T2 - Elektrischer Stekverbinder - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627Snap or like fastening
    • H01R13/6277Snap or like fastening comprising annular latching means, e.g. ring snapping in an annular groove

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder und insbesondere elektrische Druck/Zugverbinder.
  • 8 zeigt einen Teil eines herkömmlichen elektrischen Druck/Zugverbinders. Ein Verbinder 50 umfasst einen Gehäusekörper 51 mit einem vorderen röhrenförmigen Abschnitt 52. Eine Hülse 54 wird von einer Spiralfeder 53 entlang dem röhrenförmigen Abschnitt 52 nach vorne gedrückt. Umlaufende Vorsprünge 55 und 56 sind am vorderen Ende und am Endabschnitt des röhrenförmigen Abschnitts 52 vorgesehen. Ein umlaufende Vorsprung 57 ist innerhalb des mittleren Abschnittes der Hülse 54 vorgesehen, so dass die vordere Position der Hülse 54 bestimmt wird, die von der Spiralfeder 53 gespannt wird, und ein ringförmiger Abstand 59 ist zwischen der Hülse 54 und dem röhrenförmigen Abschnitt 52 definiert. Eine umlaufende Ausnehmung 58 ist in dem inneren vorderen Ende der Hülse 54 vorgesehen an einer Position, die mit dem umlaufenden Vorsprung 55 des röhrenförmigen Abschnitts 52 korrespondiert.
  • Ein weiterer Verbinder 60 umfasst einen Gehäusekörper 61 mit einem äußeren röhrenförmigen Abschnitt 62 und einem ringförmigen Aufnahmeraum 63 zur Aufnahme des röhrenförmigen Abschnitts 52 des Verbinders 50, während der äußere röhrenförmige Abschnitt 62 in den ringförmigen Raum 59 eintritt. Der äußere röhrenförmige Abschnitt 62 hat ein paar axiale Schlitze und einen umlaufenden Schlitz 64, wobei ein ausladender flexibler Arm 65 gebildet wird, der einen inneren Vorsprung 66 an dem vorderen freien Ende hat.
  • Wenn der Verbinder 60 in den Verbinder 50 gesteckt wird in Richtung des Pfeils in 8, dann tritt der äußere röhrenförmige Abschnitt 62 in den ringförmigen Raum 59 des Verbinders 50 ein. Der innere Vorsprung 66 des flexiblen Arms 65 wird von dem umlaufenden Vorsprung 55 nach außen geschoben, um den flexiblen Arm 65 zu biegen, der die Hülse 54 nach hinten schiebt an der Schulter der umlaufenden Ausnehmung 58 gegen den Druck der Spiralfeder 53. Wenn der innere Vorsprung 66 sich darüber erstreckt und mit dem umlaufenden Vorsprung 55 verbindet, dann kehrt der flexible Arm 65 in seine Ausgangsposition zurück. Daraufhin kehrt die Hülse 54 in die vordere Position zurück, so dass selbst wenn der flexible Arm 65 eine äußere Kraft in radiale Richtung erfährt er nicht aufgrund der Hülse 54 nach außen gebogen werden kann, so dass das Stecken des Verbinders verriegelt ist.
  • Zum Trennen der Verbinder wird die Hülse 54 rückwärts gegen die Spiralfeder 53 gezogen, wobei der äußere Verbinder 60 aus dem Verbinder 50 gezogen wird.
  • Die herkömmlichen Verbinder sind jedoch in der Steckrichtung zu lang und schwierig handzuhaben. Der flexible Arm 65 des äußeren Verbinder 60 muss hinreichend flexibel sein, um einen vorbestimmten Beugebetrag bereitzustellen. Um die Verbindung zwischen dem Verbinder 50 und 60 zu sichern, müssen die Verbindungsvorsprünge 65 und 66 groß sein. Damit der innere Vorsprung 66 den umlaufenden Vorsprung 55 passiert, muss der flexible Arm 65 lang sein, was zu langen Verbindern 50 und 60 führt.
  • Beim Stecken muss die Hülse 54 des Verbinders 50 um einen großen Betrag zurückweichen, weshalb die Bedienperson nicht gleichzeitig beide Verbinder 50 und 60 halten kann, da sich sonst die Hülse 54 nicht zurückziehen kann.
  • Ein weiterer ähnlicher Verbinder ist in der französischen Patentanmeldung FR-A-1529889 offenbart.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher einen elektrischen Verbinder bereitzustellen, der kompakt ist und einfach handzuhaben ist.
  • Die vorstehende Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beispielhaft mit Bezugnahme auf begleitende Zeichnungen beschrieben. Hierzu zeigt:
  • 1 einen teilweisen seitlichen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen elektrischen Verbinderpaars;
  • 2 einen Schnitt der elektrischen Verbinder vor dem Stecken;
  • 3 einen Schnitt der gesteckten elektrischen Verbinder;
  • 4(A) einen Schnitt der elektrischen Verbinder an einer anderen Position als in 1;
  • 4(B) einen Schnitt entlang der Linie B-B von 4(A);
  • 4(C) einen Schnitt entlang der Linie C-C von 4(A);
  • 5 eine perspektivische Darstellung eines der elektrischen Verbinder gesehen entlang der Linie C-C von 4(A);
  • 6(A), (B) und (C) Schnitte der elektrischen Verbinder an anderen Positionen als in 1 und 4(A) jeweils beim Stecken, beim Trennen und nach der Trennung;
  • 7 einen Schnitt eines elektrischen Verbinderpaars nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
  • 8 einen Schnitt eines herkömmlichen elektrischen Verbinders.
  • Ein Verbinder 10 ist derart ausgebildet, um über einen anderen Verbinder 30 gesteckt zu werden. Der Verbinder 10 umfasst ein röhrenförmiges Gehäuse 11 aus einem dieletrikischen Material mit einer Achse 12 und eine Vielzahl Kontaktelemente 13, die sich parallel zur Achse 12 in dem röhrenförmigen Gehäuse 11 erstrecken. Jedes Kontaktelement 13 hat an seinem vorderen Ende einen weiblichen Kontaktabschnitt 13A benachbart zu einer Öffnung 14 des röhrenförmigen Gehäuse 11 und an dem hinteren Ende einen Verbindungsabschnitt 13B, der sich durch das röhrenförmige Gehäuse 11 erstreckt.
  • Das röhrenförmigen Gehäuse 11 hat einen Aufnahmeabschnitt 16 mit einem Aufnahmeraum 15 mit einer Öffnung an dem vorderen Ende. Ein O-ring 17 ist an dem hinteren Ende des Aufnahmeraums 15 zur Dichtung vorgesehen. Eine Verbindungsnut 18 ist in dem Aufnahmeabschnitt 16 vorgesehen. Ein Druckabschnitt 19 ist an der inneren vorderen Kante des Aufnahmeabschnitts 16 vor der Verbindungsnut 18 vorgesehen. Die vordere Kante 19A des Druckabschnitts 19 ist spitz zulaufend ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt 16 des Aufnahmeraums 15, die Verbindungsnut 18, und der Druckabschnitt 19 werden detaillierter beschrieben mit Bezug zu dem anderen Verbinder 30.
  • Ein Abschnitt mit geringem Durchmesser 20 erstreckt sich von dem Aufnahmeabschnitt 16 nach hinten und hat einen eingezogenen Abschnitt an dem rückseitigen Abschnitt an dem ein Halterrohr 21 befestigt ist. Eine Spiralfeder 23 ist in einem ringförmigen Raum 22 vorgesehen. Eine Hülse 24 ist um das röhrenförmige Gehäuse 11 vorgesehen. Eine wellige Oberfläche 24A ist auf der Hülse 24 vorgesehen um eine Verschiebung nach hinten und nach vorne zu erleichtern. Ein umlaufender Verbindungsvorsprung 24B ist an einem inneren mittleren Abschnitt der Hülse 24 vorgesehen. Die Hülse 24 wird von der Spiralfeder 23 nach vorne gedrückt, so dass der Verbindungsabschnitt 24B an die hintere Wand 16A des Aufnahmeabschnitts 16 angrenzt. Sie wird außerdem von dem röhrenförmigen Abschnitt 16 an dem vorderen Abschnitt und von dem röhrenförmigen Körper 21 an dem hinteren Abschnitt geführt.
  • Der andere Verbinder 30 umfasst ein isolierendes Gehäuse 31 mit einer Halterung oder einem vorderen röhrenförmigen Abschnitt 32, der hinreichende innere und äußere Durchmesser hat und eine hinreichende Länge hat, um von dem Aufnahmeraum 15 des Verbinder 10 aufgenommen zu werden. Ein ringförmiger Vorsprung 32B erstreckt sich von dem röhrenförmigen Abschnitt 32 nach vorne und hat einen inneren Durchmesser, so dass wenn der röhrenförmige Abschnitt 32 in den Aufnahmeraum eintritt, dann wird der O-ring 17 in dem Aufnahmeraum 15 in radiale Richtung gedrückt. Der röhrenförmige Anschnitt 32 hat eine anliegende Oberfläche 32A, die in dem Aufnahmeabschnitt 16 des Verbinders 10 anliegt.
  • Eine kreisförmige Nut 33 ist in dem Gehäuse 31 vorgesehen, um einen C-förmigen Ring 34 aufzunehmen, der elastisch verkleiner- und vergrößerbar ist. Bei Ausdehnung erstreckt sich der C-förmige Ring in radiale Richtung von der umlaufenden Nut 33. Die vordere äußere Ecke 34A des C-förmigen Rings 34 ist spitz zulaufend ausgebildet, so dass sie an die spitz zulaufende vordere Kante 19A des Druckabschnitts 19 angrenzt. Das heisst, wenn der röhrenförmige Abschnitt 32 in den Aufnahmeraum des Verbinders 10 eintritt, dann wird der C-förmige Ring 34 von der spitz zulaufenden Oberfläche 19A zusammengedrückt, wobei ein weiterer Schub des röhrenförmigen Anschnitts 32 gestattet ist. Beim Passieren des Druckabschnitts 19 kehrt der C-förmige Ring 34 in seine ursprüngliche Gestalt zurück oder dehnt sich in sie aus und verbindet mit der Verbindungsnut 18 und ist daher an einer Rückwärtsbewegung gehindert.
  • Bei dieser Ausführung empfängt die Ausnehmung 35 des röhrenförmigen Abschnitts 32 den vorderen Abschnitt des Verbinders 10 beim Stecken. Das vordere Ende des Gehäuses beider Verbinder 10 und 30 können jedoch derart ausgebildet sein, dass sie aneinandergrenzen.
  • 4A zeigt einen Querschnitt des Verbinders von 1 um 90° gedreht. 4(B) und (C) zeigen Schnitte entlang den Linien B-B und C-C von 4(A). 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des anderen Verbinders entlang der Linie B-B von 4(A). 1 bis 3 zeigen Schnittansichten entlang den Linien X-X von 4(B) und (C), und 4(A) zeigt einen Schnitt entlang der Linie Y-Y von 4(B) und (C). Gleiche oder ähnliche Bauteile sind mit ähnlichen Bezugszeichen versehen.
  • Ein Regelteil 41 erstreckt sich von dem röhrenförmigen Abschnitt 32 der umlaufenden Nut 33 nach vorne. Ein Vorsprung 42 erstreckt sich von dem röhrenförmigen Abschnitt 32 nach vorne an einer anderen Position als das Regelteil 41. Es verbindet sich mit einer Nut 43, die an dem hinteren Ende des C-förmigen Rings 34 ausgebildet ist, um die umlaufende Verstellung des C-förmigen Rings 34 zu verhindern. Das Regelteil 41 ist hinreichend breit, um den Schlitz 34A des C-förmigen Rings 34 zu bedecken um eine übermäßige Ausdehnung des C-förmigen Rings 34 zu verhindern. Die Anzahl der Regelteile und Vorsprünge kann variieren.
  • Ein paar Stützabschnitte 44 sind an dem röhrenförmigen Abschnitt 32 vorgesehen, um den C-förmigen 34 nicht mehr konzentrisch mit der umlaufenden Nut 33 zu halten, sondern auch an einer radialen Bewegung zu hindern. Die Steckabschnitte der Verbinder 10 und 30 haben einen im wesentlichen entgegengesetzten Abschnitt und einen Schlüsselabschnitt, um einen Steckversatz in umlaufender Richtung zu vermeiden, wobei sichergestellt ist, dass die Kontaktelemente in vorbestimmter Beziehung angeordnet sind.
  • 4(B) zeigt Lösevorsprünge 45, die an dem vorderen Ende der inneren Oberfläche der Hülse 24 an Mittelpunkten zwischen den Linien X-X und Y-Y vorgesehen sind. 6(A) zeigt, dass die Lösevorsprünge 45 eine schräg ausgebildete Fläche oder spitz zulaufende Fläche 45A an der hinteren Kante haben, so dass die spitz zulaufende Fläche 45A an dem C-förmigen Ring 34 angrenzt, wenn die Hülse 24 nach hinten bewegt wird.
  • Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Verbinder beschrieben.
    • (1) In der Reihenfolge der 213 wird eine Verbindung durchgeführt. Wenn der Verbinder von 2 in den Zustand von 1 gebracht wird (wobei die Hülse nicht bewegt war), dann grenzt die spitz zulaufende Fläche 34A des C-förmigen Rings 34 an die spitz zulaufende Fläche 19A des Druckabschnitts 19, so dass der C-förmige Ring 34 zusammengedrückt wird, und den Druckabschnitt 19 passiert
    • (2) Wenn der C-förmige Ring 34 die Verbindungsnut 18 erreicht (in diesem Zustand sind die Kontaktelemente verbunden), dann kehrt er in seine ursprüngliche Ausbildung zurück. Demzufolge verbindet sich der C-förmige Ring 34 mit der Verbindungsnut 18, um die Verbindung der Verbinder 10 und 30 zu verriegeln. Wenn beide Verbinder 10 und 30 verbunden sind, drückt der ringförmige Vorsprung 32B des Verbinders 30 den O-ring 17 zur Dichtung.
    • (3) 6(A) zeigt, dass zum Trennen der Verbinder 10 und 30 die Hülse 24 des Verbinders 10 nach hinten gegen die Spiralfeder 23 bewegt wird, so dass die spitz zulaufende Fläche 45A der Hülse 24 auf dem C-förmigen Ring 34 angeordnet ist und ihn zusammendrückt. Dieser Zustand ist in 6(B) dargestellt. 6(C) zeigt, dass es demzufolge möglich ist, die Verbinder 10 und 30 zu trennen, wenn die Hülse 24 von der Spiralfeder 23 in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht wird.
  • Die Hülse kann auf beiden Verbindern vorgesehen sein. 7 zeigt die Hülse an dem Verbinder 30. Der C-förmige Ring kann ein beliebiges federnd ausdehnbares Element sein. Beispielsweise erstrecken sich auslegend Elemente von dem Verbinder in umlaufende Richtung, so dass die freie Enden sich in umlaufende Richtung ausdehnen können.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden erfindungsgemäß beide Verbinder miteinander verbunden über federnd ausdehnbare Elemente, so dass die Verbinder kürzer, feiner und kompakter ausgebildet sind. Der Steckvorgang der Verbinder hat keinen Einfluß auf das lösende Hülse, so dass die Hülse beim Stecken gehalten werden kann, was das Stecken vereinfacht.

Claims (5)

  1. Elektrisches Steckverbindersystem, mit: einem ersten Verbinder (10) mit einem ersten Gehäuse (11) mit einem vorderen röhrenförmigen Aufnahmeabschnitt (16); einem zweiten Verbinder (30) mit einem zweiten Gehäuse (31) mit einem vorderen röhrenförmigen Anschlussabschnitt (32) zum Anschluss in den Aufnahmeabschnitt (16); Verbindungsmittel zur Verbindung des Anschlussabschnitts (32) mit dem Aufnahmeabschnitt (16); Freigabemittel zur Lösung der Verbindungsmittel, wobei die Verbindungsmittel umfassen: eine umlaufende Nut (33) ist in dem Anschlussabschnitt (32) des zweiten Verbinders (30) vorgesehen; ein elastisch ausdehnbares Element (34) ist auf der umlaufenden Nut (33) vorgesehen; die Freigabemittel umfassen: eine Feder (23); eine von der Feder (23) vorgespannte Hülse (24), um entlang entweder des Aufnahmeabschnitts (16) oder des Anschlussabschnitts (32) zu gleiten; dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel umfassen außerdem: einen Druckabschnitt (19), der an der vorderen Innenseite des Aufnahmeabschnitts des ersten Verbinders (10) vorgesehen ist, und beim Steckvorgang ein Widerlager des elastisch dehnbaren Elements (34) bereitstellt; eine Verbindungsnut (18), die an der Innenseite des Aufnahmeabschnitts (16) des ersten Verbinders (10) vorgesehen ist, und eine Verbindung mit dem elastisch dehnbaren Element (34) eingeht; und wenigstens ein Freigabevorsprung (45) ist an der vorderen Innenseite der Hülse (24) vorgesehen; und eine spitz zulaufende Flanke (45A) ist auf wenigstens einem des Freigabevorsprungs (45) und des elastisch dehnbaren Elements (34) vorgesehen, um dem Freigabevorsprung (45) zu gestatten auf dem elastisch dehnbaren Element (45) zu reiten, wenn die Hülse (24) nach hinten vorschoben wird.
  2. Elektrisches Steckverbindersystem nach Anspruch 1, wobei: das elastisch dehnbare Element (34) ist in radialer Richtung elastisch, so dass sich das elastisch dehnbare Element (34) bei der Verbindung mit der Verbindungshülse (18) in radialer Richtung von der umlaufenden Nut (33) nach außen ausdehnt, wobei; das dehnbare Element (34) verbindet sich mit der Hülse (18), und wird dadurch an Verschiebung nach hinten gehindert, und das dehnbare Element (34) wird in radialer Richtung zusammengedrückt, um die Verbindung mit der Verbindungsnut (18) zu lösen, wenn die Hülse (24) gegen die Feder (23) nach hinten verschoben wird.
  3. Elektrisches Steckverbindersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der zweite Verbinder (30) umfasst ausserdem ein Regulierteil, das sich zu der umlaufenden Nut (33) erstreckt, zur Vermeidung von übermäßiger Expansion des elastisch dehnbaren Elements (34).
  4. Elektrisches Steckverbindersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei: das elastisch dehnbare Element (31) ist ein C-förmiger Ring (34) mit einem Schlitz an einer Position in der umlaufenden Richtung.
  5. Elektrisches Steckverbindersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 und 4, das ausserdem ein vorstehendes Teil (42) umfasst, zur Verbindung mit einer Nut (43) des elastisch dehnbaren Elements (34).
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