EP1713649A1 - Steckverbindungseinrichtung - Google Patents

Steckverbindungseinrichtung

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Publication number
EP1713649A1
EP1713649A1 EP04804124A EP04804124A EP1713649A1 EP 1713649 A1 EP1713649 A1 EP 1713649A1 EP 04804124 A EP04804124 A EP 04804124A EP 04804124 A EP04804124 A EP 04804124A EP 1713649 A1 EP1713649 A1 EP 1713649A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
socket
contact
vehicle
housing
Prior art date
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Granted
Application number
EP04804124A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1713649B1 (de
EP1713649B9 (de
Inventor
Kirstin Mattern
Kurt Rautenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Erich Jaeger GmbH
Original Assignee
Erich Jaeger GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Erich Jaeger GmbH filed Critical Erich Jaeger GmbH
Publication of EP1713649A1 publication Critical patent/EP1713649A1/de
Publication of EP1713649B1 publication Critical patent/EP1713649B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1713649B9 publication Critical patent/EP1713649B9/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection

Definitions

  • the invention relates to a connector device for the automatic e.g. Multi-pole electrical connection of a vehicle trailer, in particular a semi-trailer, to a towing vehicle, in particular to a semi-trailer, with a socket and a plug which can be arranged on the vehicle trailer (eg the plug) or the towing vehicle (eg the socket) when coupling of the vehicle trailer to the towing vehicle can be aligned with each other and by means of a designed as a piston-cylinder arrangement drive can be moved relative to one another between an advanced connection position and a retracted rest position, preferably e.g. a lid of the box by moving the inserted in it, the contact sleeves carrying contact insert in the direction of the connection position with the help of the drive automatically evident and can be closed again when retracting the contact insert in the rest position.
  • a connector device for the automatic e.g. Multi-pole electrical connection of a vehicle trailer, in particular a semi-trailer, to a towing vehicle, in particular to a semi-t
  • the object of the present invention is to propose a plug connection device of the type mentioned, in which, without manual actuation, the two plug elements are easy to find with respect to one another.
  • This object is essentially achieved in a plug connection device of the type mentioned in that the plug is elastic against the action of at least one retaining spring, which is fastened on the one hand to the plug and on the other hand to a fastening flange which can be fixed to a vehicle (towing vehicle or vehicle trailer) is stored on the sides in an alternating manner.
  • the solution according to the invention ensures that the automatic merging of the plug and socket can be produced easily and safely even with larger tolerances or inaccuracy of the sensing.
  • pluget and plug used in this description as the two plug elements of a plug connection device can also be interchanged in their function, i.e. that those design features which are described and illustrated in the present context for a socket or plug can also be provided vice versa for the other of the two plug elements.
  • the terms “socket” and “plug” are used below for each of the plug-in elements forming a plug-in connection only to simplify the description.
  • the retaining spring for the plug is surrounding and with the plug housing this preferably essentially coaxial spring spiral is formed, which further preferably tapers forward in its diameter.
  • the retaining springs can, however, also be several, for example three or four, individual springs which act symmetrically on the plug in order to center it again after the lateral deflection.
  • the lateral deflection of the connector can be easily ensured, for example, by the connector housing being e.g. is supported on a holding plate via ball bearings or simple spherical surfaces.
  • the on the e.g. also supports the mounting plate for the connector housing, which serves as a mounting flange, on a return spring. In this way, a lateral pivoting of the connector housing against the action of the return spring and the retaining spring (s) for the connector is ensured.
  • the invention also proposes that the connector housing receiving the contact pin, for example behind the insertion funnel in the rest position, be closed by a cover plate, which preferably has through openings for the contact pins and can be moved, in particular displaced, against the action of a return spring from the front rest position and the release of the contact pins into a rear connection position.
  • the plug housing is automatically opened and closed by inserting and withdrawing the socket itself.
  • the contact pins are protected.
  • the arrangement is preferably such that when the cover plate is in the rest position, the contact pins pass through the openings just close. Because of this, the contact pins can also serve as a guide for the cover plate during its back and forth movement.
  • the cover plate is pressed in the rest position by its return spring on its outer edge, possibly with the interposition of a sealing ring, against an inner shoulder of the connector housing.
  • the sealing ring can be held in the plug at the front end of a spacer sleeve.
  • the return spring for the cover plate can also surround the contact attachment as a spring spiral and can preferably be received with its rear end for fixing in an annular groove.
  • the connector housing is provided with a stopper which receives a valve core and which points downward in the installed state.
  • a baffle is provided in the valve core, through which condensed water can drip, but the ingress of water (splash water, steam jets) from the outside is prevented.
  • the drive can be locked in the connection position and / or the rest position of the socket.
  • the contact insert can be detachably fastened to the piston of the drive, which is designed, for example, as a pneumatic piston-cylinder arrangement, for example with a screw. So that the contact sleeves maintain the correct alignment with the contact pins of the plug, in a further embodiment of the invention the contact insert of the socket is guided on a base plate, which also serves, for example, as a mounting plate.
  • the plug connection device can optionally be equipped with an emergency release, which allows the socket and plug to be disconnected mechanically in the event of a power failure, an anti-rotation device for the socket, coding protection for the socket, sensors for detecting the position of the socket, securing the plug housing against being lifted off the holding plate and / or have locking means of the contact insert in the retracted and extended position in order to further increase the functional reliability.
  • 1 is a first oblique view of an embodiment of a connector device according to the invention shortly before inserting the socket into the plug, 2 shows another oblique view of the connector device according to FIG. 1,
  • 3A is a side view of the front portion of the can of FIG. 3,
  • FIG. 4 shows in longitudinal section a connector according to the invention which matches the socket according to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows an end view of a plug according to another embodiment of the invention, the plug being held on a fastening flange by means of a plurality of symmetrically engaging retaining springs, and
  • FIG. 6A shows a section along section line A-A of FIG. 6.
  • the connector shown in the figures which can be used, for example, in a semi-trailer / semi-trailer combination and then be arranged in the area of the fifth wheel coupling, consists of a connector S to be attached to the vehicle trailer, for example, and a socket D to be attached to the towing vehicle, for example of the vehicle trailer to the towing vehicle, connector S and socket D are to be aligned independently of one another, which can largely be done with the aid of a sensor arrangement which detects the position of the vehicle trailer relative to the towing vehicle.
  • a drive 10 designed as a piston-cylinder arrangement the two plug-in elements D, S put together.
  • the drive 10 is designed such that it can bring the socket D from a retracted rest position, when the plug connection is not in use, into an advanced connection position, when the plug connection is to be made, in which the socket D interacts with the plug S. When the plug connection is released, the direction of movement of the socket D is reversed.
  • the can D has a cover 5 formed from two flaps.
  • the flaps of the cover 5 are on pivot axes 9 of an annular housing section 16 of a base plate 2 against the action of return springs designed as leg springs 4 pivoted such that when the contact insert 1 guided on the base plate 2 is pushed into the connecting position, the two flaps of the cover 5 are pivoted outward and when the contact insert 1 is withdrawn into the retracted rest position, the return springs 4 bring them back into their closed position ,
  • the front end of the contact insert 1 or the housing section 16 is provided with a sealing washer 3, against which the flaps of the cover 5 can rest in the closed position.
  • the contact insert 1 is guided against rotation on the housing section 16 with the aid of an outer longitudinal groove 14 in the jacket of the contact insert 1 and an associated inner longitudinal rib 15 of the housing section 16.
  • the contact insert 1 is at the front end of the piston with the aid of an Allen screw 6 17 of the piston-cylinder assembly 10 releasably attached.
  • a cable 7 for supplying the contact insert 1 is cast into the base plate 2 and relieved of tension by means of a clamp 13.
  • the drive 10 is locked both in the advanced connection position and in the retracted rest position of the socket D in order to secure the socket D against change in position in both positions.
  • the plug S according to FIGS. 1, 2 and 4 is elastically and laterally deflected against the action of a retaining spring 230.
  • the retaining spring 213 for the plug S is designed as a spring spiral surrounding the plug housing 29, which, designed as a double spiral spring, is fixed with its rear free ends 33 to a fastening flange 210, which can also serve as a mounting flange on the vehicle.
  • the retaining spring 213 tapers forward in its diameter in order to give it the required reset characteristic.
  • the plug housing 29 is equipped at its front end with an insertion funnel 30 for the socket D in order to compensate for alignment tolerances.
  • the connector housing 29 is supported by a ball bearing 26 or simple spherical surfaces on a holding plate 27 in order to allow lateral deflection against the action of the holding spring 213.
  • the connector housing 29 receives contact pins 21, 22 carrying contact attachment 28.
  • the plug housing 29 is closed by a cover plate 23, which has, for example, passage openings for the contact pins 21, 22, which in the rest position just close the passage openings.
  • the cover plate 23 is attached to an inner shoulder 31 of the plug housing 29 by a return spring 211 with an outer collar with the interposition of a sealing ring 24 designed as a sealing ring pressed.
  • the return spring 211 is designed as a spring spiral, which sits on the contact attachment 28 and is held with its rear end in a circumferential groove 32 of the contact attachment 28.
  • the cover plate 23 is concave at the front, to match the convex design of the front end of the socket D (see FIG.
  • the sealing ring 24 is held at the front end of a spacer sleeve 25 in the connector housing 29.
  • the cable 214 for the contact attachment 28 is potted with the contact attachment 28 and the plug housing 29.
  • the holding plate 27, on which the connector housing 29 is supported with the contact attachment 28, is axially displaceably mounted axially in the fastening flange 210, which can also serve as a mounting flange, against the action of a return spring 212.
  • the plug S can therefore move backwards elastically when inserted into the socket D in order to compensate for impacts and / or tolerances.
  • the return spring 212 is also designed as a spring spiral, which is received at its front end in an annular groove 35 of the holding plate 27 and at its rear end in an annular groove 36 of a fixed cross plate 37 of the mounting flange 210. In the rest position, the holding plate 27 bears against the stops 38 of the fastening flange 210 at the front under the pressure of the return spring 212.
  • the plug housing 29 is equipped with a plug 216, which receives a valve core 215 and points downward in the installed position, in order to allow condensation to drip off through a baffle formed in the valve core, but to prevent the ingress of water (spray water, steam jets) from the outside.
  • a plug 216 which receives a valve core 215 and points downward in the installed position, in order to allow condensation to drip off through a baffle formed in the valve core, but to prevent the ingress of water (spray water, steam jets) from the outside.
  • An emergency release 310 is attached to the contact insert 1, which ensures in the event of a system failure that the components of the plug connection device can be mechanically separated from one another.
  • a plastic receptacle for the outlet of the cable 217 also serves as an anti-rotation device and coding protection 311 of the socket D.
  • two sensors 312 are also introduced, which detect the two positions of the socket D (retracted and extended).
  • On the connector housing 29 laterally projecting ribs are attached, which serve as a safety catch 313, that is, as a mechanical securing of the connector housing 29 against lifting off the holding plate, while the socket D is pulled out of the connector S.
  • the socket D is locked in the retracted and in the extended position by means of a locking means 313 designed as a spring clip.
  • FIGS. 6, 6A differs from the one shown in FIGS. 1, 2 and 4 essentially by the elastically laterally evacuating suspension of the plug S on the fastening flange 210.
  • Four individual springs 213 ' are used here, which center the connector S again after a lateral deflection.
  • the return spring 212 is divided into individual return springs 212 '.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungseinrichtung für den selbsttätigen z.B. mehrpoligen elektrischen Anschluss eines Fahrzeuganhängers, insbesondere eines Sattelaufliegers, an ein Zugfahrzeug, insbesondere an einen Sattelschlepper, mit einer Dose (D) und einem Stecker (S), welche an dem Fahrzeuganhänger (z.B. der Stecker S) bzw. dem Zugfahrzeug (z.B. die Dose D) anordenbar, beim Ankoppeln des Fahrzeuganhängers an das Zugfahrzeug zueinander ausrichtbar und mittels eines z.B. als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebes (10) relativ zueinander zwischen einer (vorgeschobenen) Verbindungsstellung und einer (zurückgezogenen) Ruhestellung geführt verfahrbar sind, wobei vorzugsweise z.B. ein Deckel (5) der Dose (D) durch Verschieben des in ihr aufgenommenen, die Kontakthülsen (11, 12) tragenden Kontakteinsatzes (1) in Richtung der Verbindungsstellung mit Hilfe des Antriebes (10) öffenbar und beim Zurückziehen des Kontakteinsatzes (1) in die Ruhestellung wieder verschliessbar ist und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (S) gegen die Wirkung wenigstens einer Haltefeder (213, 213'), welche einerseits an dem Stecker (S) und andererseits an einem an einem Fahrzeug (Zugfahrzeug oder Fahrzeuganhänger) festlegbaren Befestigungsflansch (210) befestigt ist, elastisch seitlich ausweichend gelagert ist.

Description

Steckverbindungseinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungseinrichtung für den selbsttätigen z.B. mehrpoligen elektrischen Anschluss eines Fahrzeuganhängers, insbesondere eines Sattelaufliegers, an ein Zugfahrzeug, insbesondere an einen Sattelschlepper, mit einer Dose und einem Stecker, welche an dem Fahrzeuganhänger (z.B. der Stecker) bzw. dem Zugfahrzeug (z.B. die Dose) anor- denbar, beim Ankoppeln des Fahrzeuganhängers an das Zugfahrzeug zueinander ausrichtbar und mittels eines z.B. als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebes relativ zueinander zwischen einer vorgeschobenen Verbindungsstellung und einer zurückgezogenen Ruhestellung geführt verfahrbar sind, wobei vorzugsweise z.B. ein Deckel der Dose durch Verschieben des in ihr aufgenommenen, die Kontakthülsen tragenden Kontakteinsatzes in Richtung der Verbindungsstellung mit Hilfe des Antriebes selbsttätig offenbar und beim Zurückziehen des Kontakteinsatzes in die Ruhestellung wieder verschließbar ist.
Bei einer derartigen bereits vorgeschlagenen Steckverbindungseinrichtung soll die Kupplungsposition durch eine Sensoreinrichtung gewährleistet werden. Aufgrund der im Fahrzeugbau üblichen großen Toleranzen und aufgrund der Verschmutzungsgefahr von Sensoren im Fahrbetrieb ist die genaue Ausrichtung des Steckers zur Steckdose jedoch schwierig. Die Selbsttätigkeit des Verbindungsvorganges ist daher in Frage gestellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steckverbindungseinrichtung der genannten Art vorzuschlagen, bei welcher ohne manuelle Betätigung eine große und selbsttätige Findungsfreundlichkeit der beiden Steckelemente zueinander gegeben ist. Diese, Aufgabe wird bei einer Steckverbindungseinrichtung der genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Stecker gegen die Wirkung wenigstens einer Haltefeder, welche einerseits an dem Stecker und anderseits an einem an einem Fahrzeug (Zugfahrzeug oder Fahrzeuganhänger) festlegbaren Befesti- gungsflansch befestigt ist, elastisch seitlich ausweichend gelagert ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird gewährleistet, dass das selbsttätige Zusammenführen von Stecker und Dose auch bei größeren Toleranzen oder Ungenauigkeit der Sensierung leicht und sicher hergestellt werden kann.
Generell ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen, dass die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe "Dose" und "Stecker" als die beiden Steckelemente einer Steckverbindungseinrichtung in ihrer Funktion auch gegeneinander vertauscht werden können, d.h. dass diejenigen Konstruktionsmerkmale, welche im vorliegenden Zusammenhang für eine Dose bzw. Stecker beschrieben und dargestellt werden, auch umgekehrt bei dem jeweils anderen der beiden Steckelemente vorgesehen sein können. Lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung werden auch nachfolgend die Begriffe "Dose" und "Stecker" für jeweils eines der eine Steckverbindung bildenden Steckelemente verwendet.
Damit der Stecker nach dem Lösen der Steckverbindung wieder zuverlässig in die richtige Ausgangsposition gelangt, wenn er aufgrund einer Ungenauigkeit der Zuführung der Steckdose seitlich ausgelenkt worden ist, ist die Haltefeder für den Stecker bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung als das Stek- kergehäuse umgebende und mit diesem vorzugsweise im Wesentlichen koaxialen Federspirale ausgebildet, welche sich weiter vorzugsweise nach vorne in ihrem Durchmesser verjüngt. Die Haltefedern können aber auch mehrere, z.B. drei oder vier Einzelfedern sein, welche symmetrisch an dem Stecker angreifen, um ihn nach der seitlichen Auslenkung wieder zu zentrieren. Die gestellte Aufgabe wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens noch besser gelöst, wenn das Steckergehäuse einen Einführungstrichter für die Dose aufweist, da mit Hilfe dessen die Dose auch bei toleranzbedingten Abweichungen der Ausrichtung sicher in den Stecker eingeführt werden kann.
Die seitliche Auslenkung des Steckers kann bspw. auf einfache Weise dadurch gewährleistet werden, dass das Steckergehäuse rückwärtig z.B. über eine Kugellagerung oder über einfache Kugelflächen auf eine Halteplatte abgestützt ist.
Für einen weiteren Toleranzausgleich in Axialrichtung ist es von Vorteil, wenn gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sich die an dem z.B. auch als Montageflansch dienenden Befestigungsflansch geführte Halteplatte für das Stekkergehäuse auf eine Rückstellfeder abstützt. Auf diese Weise ist auch ein seitliches Verschwenken des Steckergehäuses gegen die Wirkung der Rückstellfe- der sowie der Haltefeder(n) für den Stecker sichergestellt.
Um eine Verschmutzung der Kontaktstifte des Steckers weitgehend zu verhindern, dennoch aber eine selbsttätige Herstellung der Steckverbindung zu gewährleisten, wird mit der Erfindung ferner vorgeschlagen, dass das den die Kontaktstifte tragende Kontaktaufsatz aufnehmende Steckergehäuse, z.B. hinter dem Einführungstrichter in Ruhestellung von einer Abdeckplatte verschlossen ist, welche vorzugsweise Durchtrittsöffnungen für die Kontaktstifte aufweist und gegen die Wirkung einer Rückstellfeder aus der vorderen Ruhestellung und der Freigabe der Kontaktstifte in eine rückwärtige Verbindungsstellung bewegbar, insbesondere verschiebbar ist. Auf diese Weise wird ein selbsttätiges Öffnen und Schließen des Steckergehäuses durch das Einführen und Wiederherausziehen der Dose selbst bewirkt. In Ruhestellung, also bei Nichtgebrauch, liegen die Kontaktstifte geschützt. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass in Ruhestellung der Abdeckplatte die Kontaktstifte die Durchtrittsöffnungen gerade verschließen. Aufgrund dessen können die Kontaktstifte auch als Führung für die Abdeckplatte bei ihrer Hin- und Herbewegung dienen.
Zum Schutz des Innenraums des Steckergehäuses kann ferner vorgesehen sein, dass die Abdeckplatte in Ruhestellung von ihrer Rückstellfeder an ihrem äußeren Rand, ggf. unter der Zwischenlage eines Dichtungsrings, an eine Innenschulter des Steckergehäuses gedrückt wird.
Der Dichtungsring kann dabei an dem vorderen Ende einer Distanzhülse in dem Stecker gehalten sein.
Zur Erleichterung der Montage kann die Rückstellfeder für die Abdeckplatte ferner als Federspirale den Kontaktaufsatz umgeben und vorzugsweise mit ihrem rückwärtigen Ende zur Fixierung in einer Ringnut aufgenommen sein.
Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist das Steckergehäuse mit einem einen Ventilkem aufnehmenden Stopfen versehen, welcher im Einbauzustand nach unten weist. In dem Ventilkern ist eine Schikane vorgesehen, durch welche Kondenswasser abtropfen kann, jedoch das Eindringen von Wasser (Spritzwas- ser, Dampfstrahlen) von außen verhindert wird.
Um die Steckverbindung in Verbindungsstellung von Stecker und Dose sicherzustellen und in Ruhestellung die Dose zuverlässig zu halten, ist der Antrieb in der Verbindungsstellung und/oder der Ruhestellung der Dose verriegelbar.
Um die Montage und Demontage zu vereinfachen, kann der Kontakteinsatz an dem Kolben des als z.B. pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebs lösbar befestigt sein, etwa mit einer Schraube. Damit die Kontakthülsen die richtige Ausrichtung zu den Kontaktstiften des Steckers beibehalten, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Kontakteinsatz der Dose an einer z.B. auch als Montageplatte dienenden Grundplatte drehsicher geführt.
Die Grundplatte kann dabei mit einem den Kontakteinsatz umgreifenden Gehäuseabschnitt mit über dessen Umfang verteilte Kugelkörper ausgestattet sein. Hierdurch wird erreicht, dass der Kontakteinsatz in zwei definierten Stellungen (Ausgangsstellung = entriegelt; Funktionsstellung = verriegelt) gehalten wird.
Die erfindungsgemäße Steckverbindungseinrichtung kann wahlweise mit einer Notentriegelung, welche bei Stromausfall ein mechanisches Trennen von Dose und Stecker gestattet, eine Verdrehsicherung der Dose, einen Kodierschutz der Dose, Sensoren zur Positionserkennung der Dose, eine Sicherung des Stecker- gehäuses gegen Abheben von der Halteplatte und/oder Verrastungsmittel des Kontakteinsatzes in ein- und ausgefahrener Lage aufweisen, um die Funktionssicherheit noch zu erhöhen.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen- den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer ersten Schrägansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steckverbindungseinrichtung kurz vor dem Einführen der Dose in den Stecker, Fig. 2 eine andere Schrägansicht der Steckverbindungseinrichtung gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Dose,
Fig. 3A eine Seitenansicht des Vorderabschnittes der Dose gemäß Fig. 3,
Fig. 4 im Längsschnitt einen zu der Dose gemäß Fig. 3 passenden erfin- dungsgemäßen Stecker,
Fig. 5 in Schrägansicht eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckvefbindungseinrichtung,
Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht eines Steckers gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei der Stecker mittels mehrerer symmetrisch angreifender Haltefedern an einem Befestigungsflansch gehalten ist, und
Fig. 6A einen Schnitt gemäß Schnittlinie A-A von Fig. 6.
Die in den Figuren dargestellte Steckverbindungseinrichtung, welche bspw. bei einer Kombination Sattelauflieger/Sattelschlepper verwendet werden kann und dann im Bereich der Sattelkupplung anzuordnen ist, besteht aus einer z.B. an dem Fahrzeuganhänger anzubringenden Stecker S und einer z.B. an dem Zugfahrzeug anzubringenden Dose D. Beim Ankoppeln des Fahrzeuganhängers an das Zugfahrzeug sind Stecker S und Dose D selbstständig zueinander auszurichten, was weitgehend mit Hilfe einer Sensoranordnung, welche die Position des Fahrzeuganhängers relativ zu dem Zugfahrzeug feststellt, erfolgen kann. Mittels eines als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebs 10 werden die beiden Steckelemente D, S zusammengesteckt. Der Antrieb 10 ist so ausgebildet, dass er die Dose D von einer zurückgezogenen Ruhestellung, wenn die Steckverbindung nicht genutzt wird, in eine vorgeschobene Verbindungsstellung, wenn die Steckverbindung hergestellt werden soll, bringen kann, in welcher die Dose D mit dem Stecker S zusammenwirkt. Beim Lösen der Steckverbindung wird die Bewegungsrichtung der Dose D umgekehrt.
Die Dose D hat, wie am Besten aus Fig. 1 und Fig. 3A ersichtlich, einen aus zwei Klappen gebildeten Deckel 5. Die Klappen des Deckels 5 sind an Schwenkachsen 9 eines ringförmigen Gehäuseabschnitts 16 einer Grundplatte 2 gegen die Wirkung von als Schenkelfedern ausgebildeten Rückstellfedern 4 derart schwenkbar gelagert, dass beim Vorschieben des an der Grundplatte 2 geführten Kontakteinsatzes 1 in die Verbindungsstellung die beiden Klappen des Deckels 5 nach außen wegschwenken und beim Zurückziehen des Kon- takteinsatzes 1 in die zurückgezogene Ruhestellung mittels der Rückstellfedern 4 wieder in ihre Schließlage gebracht werden. Zur sicheren Abdichtung ist das vordere Ende des Kontakteinsatzes 1 bzw. des Gehäuseabschnitts 16 mit einer Dichtscheibe 3 versehen, an welche sich die Klappen des Deckels 5 in Schließstellung anlegen können. Eine verdrehsichere Führung des Kontakteinsatzes 1 erfolgt an dem Gehäuseabschnitt 16 mit Hilfe einer, äußeren Längsnut 14 im Mantel des Kontakteinsatzes 1 und einer zugeordneten inneren Längsrippe 15 des Gehäuseabschnitts 16. Der Kontakteinsatz 1 ist mit Hilfe einer Im- busschraube 6 an dem vorderen Ende des Kolbens 17 der Kolben-Zylinder- Anordnung 10 lösbar befestigt. Ein Kabel 7 für die Versorgung des Kontaktein- satzes 1 ist in die Grundplatte 2 eingegossen und mittels einer Schelle 13 zugentlastet. Der Gehäuseabschnitt 16 der Grundplatte 2 trägt über seinen Außenumfang verteilt radial vorspringende Kugelkörper 8, welche dazu dienen, den Kontakteinsatz 1 in zwei definierten Stellungen (Ausgangsstellung = entriegelt; Funktionsstellung = verriegelt) zu halten.
Der Antrieb 10 ist sowohl in der vorgeschobenen Verbindungsstellung als auch in der zurückgezogenen Ruhestellung der Dose D verriegelt, um die Dose D in beiden Stellungen gegen Lageveränderung zu sichern.
Zum Toleranzausgleich der Orientierung der beiden Steckelemente zueinander ist der Stecker S gemäß den Figuren 1 , 2 und 4 gegen die Wirkung einer Halte- feder 230 elastisch seitlich ausweichend gelagert. Die Haltefeder 213 für den Stecker S ist als das Steckergehäuse 29 umgebende Federspirale ausgebildet, welche, als Doppelspiralfeder ausgebildet, mit ihren rückwärtigen freien Enden 33 an einem Befestigungsflansch 210 festgelegt ist, welcher auch als Montageflansch an dem Fahrzeug dienen kann. Die Haltefeder 213 verjüngt sich nach vorne in ihrem Durchmesser, um ihr die erforderliche Rückstellcharakteristik zu geben.
Das Steckergehäuse 29 ist an seinem vorderen Ende mit einem Einführungstrichter 30 für die Dose D ausgestattet, um Ausrichtungstoleranzen auszuglei- chen. Außerdem ist das Steckergehäuse 29 über eine Kugellagerung 26 bzw. einfache Kugelflächen auf einer Halteplatte 27 abgestützt, um ein seitliches Ausweichen gegen die Wirkung der Haltefeder 213 zu ermöglichen.
Das Steckergehäuse 29 nimmt Kontaktstifte 21 , 22 tragenden Kontaktaufsatz 28 auf. In der in Fig. 4 dargestellten Ruhestellung ist das Steckergehäuse 29 von einer Abdeckplatte 23 verschlossen, welche bspw. Durchtrittsöffnungen für die Kontaktstifte 21 , 22 aufweist, welche in der Ruhestellung die Durchtrittsöffnungen gerade verschließen. Die Abdeckplatte 23 wird von einer Rückstellfeder 211 mit einem äußeren Kragen unter Zwischenlage eines als Simmerring ausgebil- deten Dichtungsringes 24 an eine Innenschulter 31 des Steckergehäuses 29 gedrückt. Die Rückstellfeder 211 ist als Federspirale ausgebildet, welche auf dem Kontaktaufsatz 28 sitzt und mit ihrem hinteren Ende in einer Umfangsnut 32 des Kontaktaufsatzes 28 gehalten ist. Die Abdeckplatte 23 ist vorne konkav ausgebildet, und zwar in Anpassung an die konvexe Ausbildung des vorderen Endes der Dose D (vgl. Fig. 3), so dass eine zusätzliche Zentrierung zum Einführen der Dose D in den Stecker S stattfindet. Der Dichtungsring 24 ist an dem vorderen Ende einer Distanzhülse 25 in dem Steckergehäuse 29 gehalten. Das Kabel 214 für den Kontaktaufsatz 28 ist mit dem Kontaktaufsatz 28 und dem Steckergehäuse 29 vergossen.
Die Halteplatte 27, auf welcher sich das Steckergehäuse 29 mit dem Kontaktaufsatz 28 abstützt, ist in dem Befestigungsflansch 210, welcher auch als Montageflansch dienen kann, axial gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 212 axial verschieblich gelagert. Der Stecker S kann daher beim Einstecken in die Dose D nach hinten elastisch ausweichen, um Stöße und/oder Toleranzen auszugleichen. Die Rückstellfeder 212 ist ebenfalls als Federspirale ausgebildet, welche an ihrem vorderen Ende in einer Ringnut 35 der Halteplatte 27 und an ihrem rückwärtigen Ende in einer Ringnut 36 einer feststehenden Querplatte 37 des Befestigungsflansches 210 aufgenommen ist. In Ruhestellung liegt die Halte- platte 27 vorne an Anschlägen 38 des Befestigungsflansches 210 unter dem Druck der Rückstellfeder 212 an.
Das Steckergehäuse 29 ist mit einem einen Ventilkern 215 aufnehmenden in Einbaulage nach unten weisenden Stopfen 216 ausgestattet, um durch eine im Ventilkern ausgebildete Schikane Kondenswasser abtropfen zu lassen, dabei jedoch das Eindringen von Wasser (Spritzwasser, Dampfstrahlen) von außen zu verhindern.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbindungseinrichtung aus Dose D und Stecker S sei auf folgende Be- sonderheiten hingewiesen: An dem Kontakteinsatz 1 ist eine Notentriegelung 310 angebracht, welche bei Ausfall des Systems sicherstellt, dass die Komponenten der Steckverbindungseinrichtung mechanisch voneinander getrennt werden können. Eine Kunststoffaufnahme für den Abgang des Kabels 217 dient gleichzeitig als Verdrehsicherung und Kodierschutz 311 der Dose D. In der Dose D sind ferner zwei Sensoren 312 eingebracht, welche die beiden Positionen der Dose D (eingefahren und ausgefahren) erkennen. An dem Steckergehäuse 29 sind seitlich abstehende Rippen angebracht, welche als Abhebesicherung 313, d.h. als mechanische Sicherung des Steckergehäuses 29 gegen Abheben von der Halteplatte dienen, während die Dose D aus dem Stecker S gezogen wird. Statt der Kugelverrastung 8 erfolgt die Verrastung der Dose D in eingefahrener und in ausgefahrener Lage mittels eines als Federbügel ausgebildeten Verrastungsmittels 313.
Die in den Figuren 6, 6A dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckers S unterscheidet sich von der in den Figuren 1 , 2 und 4 dargestellten im Wesentlichen durch die elastisch seitlich ausweichende Aufhängung des Steckers S an dem Befestigungsflansch 210. Hier werden vier Einzelfedern 213' verwendet, welche den Stecker S nach einer seitlichen Auslenkung wieder zentrieren. Die Rückstellfeder 212 ist in einzelne Rückstellfedern 212' aufgeteilt.
Auch andere funktionsgerechte Federlagerungen sind selbstverständlich möglich. Bezugszeichenliste
1 Kontakteinsatz
2 Grundplatte
3 Dichtscheibe für den Deckel 5
4 Rückstellfeder (Schenkelfedern) für den Deckel 5
5 Deckel
6 Imbusschraube
7 Kabel
8 Kugelkörper Schwenkachsen des Deckels 5
10 Kolben-Zylinder-Anordnung (verdrehsicher)
11 Kontakthülse
12 Kontakthülse
13 Zugentlastungsschelle
14 Nut
15 Rippe
16 Gehäuseabschnitt 7 Kolben 1 Kontaktstift 2 Kontaktstift 3 Abdeckplatte 4 Dichtungsring 5 Distanzhülse 6 Kugellagerung 7 Halteplatte 8 Kontaktaufsatz 9 Steckergehäuse 30 Einführungstrichter
31 Innenschulter
32 Ringnut
33, 33' Enden der Haltefeder 213
34 Kragen
35 Ringnut
36 Ringnut
37 Querplatte
38 Anschläge
210 Befestigungsflansch (Montageflansch)
211 Rückstellfeder für die Abdeckplatte 23
212, 212' Rückstellfeder(n) für die Halteplatte 27
213, 213' Haltefeder(n) (Federspirale, Einzelfedern)
214 Kabel
215 Ventilkern
216 Stopfen
217 Kabel
310 Notentriegelung
311 Verdrehsicherung/Kodierschutz
312 Sensoren
313 Abhebesicherung
314 Verrastungsmittel
D Dose
S Stecker

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbindungseinrichtung für den selbsttätigen z. B. mehrpoligen elektrischen Anschluss eines Fahrzeuganhängers, insbesondere eines Sattelaufliegers, an ein Zugfahrzeug, insbesondere an einen Sattelschlepper, mit einer Dose (D) und einem Stecker (S), welche an dem Fahrzeuganhänger (z. B. der Stecker S) bzw. dem Zugfahrzeug (z. B. die Dose D) anordenbar, beim Ankop- peln des Fahrzeuganhängers an das Zugfahrzeug zueinander ausrichtbar und mittels eines z. B. als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebes (10) relativ zueinander zwischen einer (vorgeschobenen) Verbindungsstellung und einer (zurückgezogenen) Ruhestellung geführt verfahrbar sind, wobei vorzugsweise z.B. ein Deckel (5) der Dose (D) durch Verschieben des in ihr aufgenom- menen, die Kontakthülsen (11 , 12) tragenden Kontakteinsatzes (1) in Richtung der Verbindungsstellung mit Hilfe des Antriebes (10) offenbar und beim Zurückziehen des Kontakteinsatzes (1 ) in die Ruhestellung wieder verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (S) gegen die Wirkung wenigstens einer Haltefeder (213, 213'), welche einerseits an dem Stecker (S) und anderer- seits an einem an einem Fahrzeug (Zugfahrzeug oder Fahrzeuganhänger) festlegbaren Befestigungsflansch (210) befestigt ist, elastisch seitlich ausweichend gelagert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- feder(n) (213, 213') für den Stecker (S) als das Steckergehäuse (29) umgebende und mit diesem vorzugsweise im Wesentlichen koaxialen Federspirale (213) ausgebildet ist, welche sich weiter vorzugsweise nach vorne in ihrem Durchmesser verjüngt, oder mehrere Einzelfedern (213'), welche symmetrisch an dem Stecker (S) angreifen, sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (29) einen Einführungstrichter (30) für die Dose (D) aufweist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, dass sich das Steckergehäuse (29) rückwärtig, z.B. über eine Kugellagerung (26) oder über Kugelflächen, auf einer Halteplatte (27) abstützt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die an dem z.B. auch als Montageflansch dienenden Befestigungsflansch (210) geführ- te Halteplatte (27) für das Steckergehäuse (29) auf einer Rückstellfeder (212) abstützt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das den die Kontaktstifte (21 , 22) tragende Kontaktaufsatz (28) auf- nehmende Steckergehäuse (29), z.B. hinter dem Einführungstrichter (30) in Ruhestellung von einer Abdeckplatte (23) verschlossen ist, welche vorzugsweise Durchtrittsöffnungen für die Kontaktstifte (21 , 22) aufweist und gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (211 ) aus der vorderen Ruhestellung unter Freigabe der Kontaktstifte (21 , 22) in eine rückwärtige Verbindungsstellung bewegbar ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (23) in Ruhestellung von ihrer Rückstellfeder (211) an ihrem äußeren Rand, ggf. unter Zwischenlage eines Dichtungs- rings (24), an eine Innenschulter (31 ) des Steckergehäuses (29) gedrückt wird.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (24) an dem vorderen Ende einer Distanzhülse (25) in dem Steckergehäuse (29) gehalten wird.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (211 ) für die Abdeckplatte (23) als Federspirale den Kontaktaufsatz (28) umgibt.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (29) einen Ventilkern (215) aufnehmenden Stopfen (216) aufweist, um Kondenswasser abtropfen zu lassen, das Eindringen von Wasser von außen jedoch zu verhindern.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (10) in der Verbindungsstellung und/oder der Ruhestellung der Dose (D) verriegelbar ist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeich- net, dass der Kontakteinsatz (1 ) an dem Kolben (17) des als z.B. pneumatische
Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebs (10) lösbar befestigt ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakteinsatz (1 ) der Dose (D) an einer z.B. auch als Montage- platte dienenden Grundplatte (2) verdrehsicher geführt ist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2) an einem den Kontakteinsatz (1 ) wenigstens teilweise umgreifenden Gehäuseabschnitt (16) mit über dessen Umfang verteilte Kugelkörper (8) ausgestattet ist, welche dazu geeignet sind, den Kontakteinsatz (1) in zwei Stellungen zu sichern.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Notentriegelung (310), welche bei Stromausfall ein mechanisches Trennen von Dose (D) und Stecker (S) gestattet, eine Verdrehsicherung (311 ) der Dose (D), einen Kodierschutz (311) der Dose (D), Sensoren (312) zur Positionserkennung der Dose (D), eine Sicherung (313) des Steckergehäuses (29) gegen Abheben von der Halteplatte (27) und/oder Verrastungsmittel (314) des Kontakteinsatzes (1) in ein- und ausgefahrener Lage.
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