EP1388188B1

EP1388188B1 - Elektrische steckverbindung

Info

Publication number: EP1388188B1
Application number: EP02778861A
Authority: EP
Inventors: Robert Ehrlich; Thomas Irsigler; Nenov Veren
Original assignee: PC Electric GmbH
Current assignee: PC Electric GmbH
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2006-05-03
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: SK287804B6; ATA7942001A; PL366719A1; CN1491466A; WO2002101884A1; EP1388188A1; DE50206663D1; ATE325445T1; AT410864B; SK8872003A3; CN1238929C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Steckvorrichtungen sind beispielsweise aus der EP 0 921 605 A1 bekannt. Die beiden Gehäuseteile werden dort mittels eines Bajonettverschlusses miteinander verbunden und so axial und gegen Verdrehung gesichert. Die axiale Fixierung wird dabei mittels radial von einem der beiden Gehäuseteile abstehenden Rippen ermöglicht. Die Verdrehsicherung erfolgt durch ein Federelement, dass als Fortsetzung einer Rippe ausgebildet ist und welches in einer Ausnehmung eines Gehäuseteils einrastet. Als nachteilig dabei hat sich herausgestellt, dass durch mehrmaliges Öffnen und Schließen das Federelement, welches einstückig mit der Rippe ausgebildet ist und daher auch aus demselben Material gefertigt ist, relativ rasch verschleißt und einerseits an Federkraft verliert und andererseits ein am Federelement angeordneter Zahn, der die Relativbewegung der beiden Gehäuseteile in eingerasteter Stellung verhindert, sehr schnell abgeschoren wird, so dass eine ausreichende Verdrehsicherung nicht gegeben ist. Im Falle eines zu großen Verschleißes des Federelementes samt Zahn, ist die gesamte Steckvorrichtung unbrauchbar und zu ersetzten. Der Grund für den frühzeitigen Verschleiß des Federelementes sind die unterschiedliche Anforderungen an das Material der Steckvorrichtung als solche und an das Material des Federelementes. Das Material der Steckvorrichtung eignet sich nicht zur Herstellung eines federnden Bauteils mit relativ hoher Belastung.
Die US 5,743,763 zeigt ebenfalls eine ähnliche Steckvorrichtung, mit einem federartigen Anschlagmittel, welches die rotatorische Fixierung bewirkt. Die Zugänglichkeit zum Anschlagmittel zum Öffnen der Steckvorrichtung ist jedoch mühsam und anfällig gegen Verschmutzung.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden und eine Steckvorrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die eine Verdrehsicherung vorsieht, die einerseits robust ist und auch bei mehrmaligem Öffnen und Schließen stets dieselbe Sicherung bewirkt und im Falle eine unbeabsichtigten Zerstörung auch ein einfaches Austauschen ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 ermöglicht.
Durch die Einspannung des Federelementes in axialer Richtung erfolgt beim Verdrehen der beiden Gehäuseteile keine Beanspruchung des Federelementes auf Knickung. Ein Ausknicken des Federelementes ist somit nicht möglich. Die separate Anordnung des Federelementes ermöglicht auch die Verwendung eines speziell für die Haken- und Federtechnik abgestimmten Werkstoffes, wie in Anspruch 3 vorgeschlagen, der sich hinsichtlich Hydrolysebeständigkeit und Zugfestigkeit vom Werkstoff der restlichen Steckvorrichtung unterscheidet. Sollte das Federelement dennoch zerstört werden, so kann es einfach durch ein neues Federelement ersetzt werden. Die beiden Gehäuseteile der Steckvorrichtung können weiterverwendet werden.
Das Merkmal des Anspruchs 2 ergibt einen sicheren Anschlag für eine Verdrehsicherung.
Die Merkmale des Anspruchs 4 und 5 ermöglichen eine einfache Fertigung der Aufnahme an einem der beiden Gehäuseteile. Die Aufnahme umschließt das Federelement auf drei Seiten. Die Übertragung von großen Kräften ist somit möglich und eine ausreichende Verdrehsicherung in jedem Fall gewährleistet.
Durch die Merkmale des Anspruchs 6 erfolgt eine Sicherung des Federelementes gegen Herausfallen aus der Aufnahme.
Durch die Merkmale des Anspruchs 7 kann das Federelement sicher und einfach radial nach innen gepresst werden, wodurch die Verdrehsicherung gelöst wird.
Im Anschluss erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung einer erfindungsgemäßen Steckvorrichtung. Dabei zeigt:

Fig.1: eine elektrische Steckvorrichtung in verriegeltem Zustand
Fig.2: eine elektrische Steckvorrichtung in verriegeltem Zustand in teilweise aufgeschnittener Ansicht
Fig.3: Detail A aus Fig.2
Fig.4: eine Schnittansicht einer elektrischen Steckvorrichtung in der Überlappungsebene der beiden Gehäuseteile
Fig.5: Detail B aus Fig.4
Fig.6: eine Frontansicht des Federelementes
Fig.7: eine Rückansicht des Federelementes

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Steckvorrichtung 1 mit einem ersten Gehäuseteil 2 und einem zweiten Gehäuseteil 3. Der erste Gehäuseteil 2 dient zur Aufnahme von Steckerstiften (nicht gezeichnet), welche in den dafür vorgesehenen Steckerkanälen 4 (Fig.4) befestigbar sind. Alternativ dazu kann der erste Gehäuseteil 2 auch zur Aufnahme von Kontaktbuchsen dienen. Der Begriff Steckvorrichtung umfasst somit sowohl Stecker als auch Kupplungen und Steckdosen. Der erste Gehäuseteil 2 weist weiters einen schmalen Flanschabschnitt 5 auf, der beim Zusammenstecken der beiden Gehäuseteile 2,3 den Grad der Überlappung bestimmt. In zusammengesteckten Zustand der beiden Gehäuseteile 2,3 überlappen sich diese jeweils in einem Bereich 6 (erster Gehäuseteil 2) und einem Bereich 8 (zweiter Gehäuseteil 3). Im Überlappungsbereich 6 des einen Gehäuseteils 2 sind radial abstehende Rippen 7 (Fig.4) angeordnet.
Der zweite Gehäuseteil 3 dient zur Ummantelung der Kontaktierung der Steckerstifte bzw. Kontaktbuchsen mit den elektrischen Anschlussleitungen. Im Überlappungsbereich 8, der ausgestellt ist, um den Überlappungsbereich 6 des ersten Gehäuseteils 2 umschließen zu können, sind Schlitze bzw. Ausnehmungen 21 vorgesehen, welche einerseits der leichteren Entformung des Spritzgussteils dienen und andererseits dem Öffnen der Verdrehsicherung, wie an späterer Stelle noch genauer ausgeführt wird. An der Innenseite des Überlappungsbereiches 8 sind radial nach innen abstehende Stege 9 angeordnet, die mit den Rippen 7 des ersten Gehäuseteils 2 zusammenarbeiten und so die axiale Fixierung ermöglichen. Es ist klar ersichtlich, dass die Rippen 7 auch am zweiten Gehäuseteil 3 und die Stege 9 am ersten Gehäuseteil 2 angeordnet sein können.
Der erste Gehäuseteil 2 weist des weiteren zwei im Querschnitt im wesentlichen L-förmige, sich in axialer Richtung der Steckvorrichtung 1 erstreckende Stege 10 auf, die gemeinsam mit dem Mantel des Gehäuseteils 2 eine Aufnahme 11 (Fig.3) begrenzen. In diese Aufnahme 11 ist ein Federelement 12 steckbar, dass einen nach außen gerichteten Zahn 13 aufweist. Das Federelement 12 ist in axialer Richtung (in Fig.2 von oben) in die Aufnahme 11 schiebbar, wobei es dabei in der Aufnahme 11 mittels Presssitz fixiert ist. Der Presssitz ist dabei so fest, dass das Federelement 12 im unteren Bereich der Aufnahme 11 praktisch eingespannt ist, und im oberen Bereich in radialer Richtung der Steckvorrichtung 1 federn kann. Ein Bereich 14 des Federelements 12 ist dabei zwischen den in Umfangsrichtung des Gehäuseteils 2 verlaufenden Armen 15 der im Querschnitt L-förmigen Stege 10 und dem Mantel des Gehäuseteils 2 geklemmt, der andere Bereich 16 ist zwischen den beiden Armen 15 positioniert.
Das Federelement 12 ist aus einem speziell für die Haken und Federtechnik geeignetem Kunststoff hergestellt, der sich vom Kunststoff der Steckvorrichtung hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften unterscheidet. Prinzipiell ist es auch möglich ein Metallfederplättchen als Federelement zu verwenden bzw. andere, gute Federeigenschaften bei ausreichender Festigkeit aufweisendes Federmaterial einzusetzen. Das Federelement 12 weist, wie bereits erwähnt, einen zahnartigen Vorsprung 13 auf, der in zusammengebauten Zustand der beiden Gehäuseteile 2,3 die Verdrehsicherung bewirkt. Der Zahn 13 ist mit einer Anlaufschräge 13a versehen, welche eine Vertiefung 13b aufweist.
Die Funktionsweise der Steckvorrichtung ist wie folgt:
Die beiden Gehäuseteile 2,3 werden in axialer Richtung ineinandergeschoben, so dass Überlappungsbereich 8 Überlappungsbereich 6 umschließt. Der Flanschabschnitt 5 dient dabei als Begrenzung des axialen Zusammenschiebens. Die vom Überlappungsbereich 8 des zweiten Gehäuseteils 3 nach innen abstehenden Stege 9 erlauben dabei das axiale Zusammenschieben der beiden Gehäuseteile 2,3 nur in einer definierten Position zueinander.
Nach dem Zusammenschieben der beiden Gehäuseteile 2,3 werden diese gegeneinander verdreht, wobei die Stege 9 das Verdrehen lediglich in eine Richtung ermöglichen. Dadurch werden die Rippen 7 und die Stege 9 unter bzw. übereinander positioniert, so dass eine axiale Bewegung der beiden Gehäuseteile 2,3 nicht mehr möglich ist. Im Zuge der Drehung in die vorgegebene Richtung wird das Federelement 12 in seinem oberen, frei federnden Bereich durch den Steg 17 in Richtung des Mantels des Gehäuseteils 2 gedrückt. Nach dem das Federelement 12 den Steg 17 im Zuge der Drehung passiert hat, springt es durch die Federwirkung radial nach außen, in eine Ausnehmung 21. Dabei stützt sich der Zahn 13 mit seiner Stirnseite am Steg 17 ab. Eine Verdrehung in Richtung des Steges 17 ist somit nicht mehr möglich. Eine Verdrehung in die entgegengesetzte Richtung ist aufgrund des Steges 9a nicht möglich, da dieser stirnseitig mit der Rippe 7a aufeinandertrifft.
Der Steg 17 ist dabei so ausgeführt, dass er schräg nach innen verläuft um während der Drehung das Federelement 12 langsam nach innen zu drücken.
Um die Verdrehsicherung zu lösen ist es nur erforderlich, das Federelement 12 mit einem spitzen Gegenstand durch die Ausnehmung 21 hindurch nach innen zu drücken. Der spitze Gegenstand wird dabei an der Anlaufschräge 13b angesetzt und gleitet über diese in die Vertiefung 13a, wo er festen Halt findet und das Federelement radial nach innen presst. Gleichzeitig muß der erste Gehäuseteil 2 in Richtung des Steges 17 verdreht werden.

Claims

Elektrische Steckvorrichtung (1) mit einem mindestens zwei Teile (2,3) umfassenden Gehäuse, wobei der erste Teil (2) zur Aufnahme von Steckerstiften bzw. Kontaktbuchsen dient und der zweite Teil (3) einen die Kontaktierung der Steckerstifte bzw. Kontaktbuchsen mit den Anschlussleitungen umgebenden Schutzmantel bildet und radiale abstehende Rippen (7) an einem der beiden Teile (2) vorgesehen sind, die mit entsprechenden Stegen (9) am anderen der beiden Teile (3) nach Verdrehung der beiden Teile (2,3) zueinander eine axiale Fixierung der beiden Teile (2,3) bewirken und wobei ein federartiges Anschlagmittel (12), zwischen den beiden Teilen (2,3) vorgesehen ist, welches eine rotatorische Fixierung ermöglicht, wobei das federartige Anschlagmittel (12) einen Einspannbereich (14) aufweist, welcher an einem der beiden Teile (2) eingespannt ist sowie einen in radialer Richtung beweglichen Federbereich (16), der in einer entsprechenden, nach außen offenen, radial zugänglichen Ausnehmung (21) am anderen Teil (3) einrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Federbereich sich in axialer Richtung der Steckvorrichtung (1) an den Einspannbereich (14) anschließt.
Elektrische Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Federbereich (16) ein radial nach außen abstehender Zahn (13) angeordnet ist.
Elektrische Steckvorrichtung (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dass federartige Anschlagmittel (12) aus speziell für die Haken und Federtechnik geeignetem Kunststoff gefertigt ist.
Elektrische Steckvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das federartige Anschlagmittel (12) in eine vom Mantel des einen Gehäuseteils (2) abstehende Aufnahme (11) in einer Richtung parallel zur Achse der Steckvorrichtung einschiebbar ist.
Elektrische Steckvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (11) durch zwei im Querschnitt im wesentlichen L-förmige, sich in axialer Richtung der Steckvorrichtung erstreckende Stege (10) und der Mantelfläche des einen Gehäuseteils (2) gebildet ist.
Elektrische Steckvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Stege (10) und der Mantelfläche des einen Gehäuseteils (2) gebildete Aufnahme (11) und das Federelement (12) eine Presspassung aufweisen.
Elektrische Steckvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der nach außen gerichtete Zahn (13) mit einer Anlaufschräge (13b) versehen ist, in welcher eine Vertiefung (13a) vorgesehen ist.