EP1753092B1 - Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe mit Verrastung - Google Patents

Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe mit Verrastung Download PDF

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EP1753092B1
EP1753092B1 EP06010500A EP06010500A EP1753092B1 EP 1753092 B1 EP1753092 B1 EP 1753092B1 EP 06010500 A EP06010500 A EP 06010500A EP 06010500 A EP06010500 A EP 06010500A EP 1753092 B1 EP1753092 B1 EP 1753092B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
rotatable
connector module
module according
spring
Prior art date
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Active
Application number
EP06010500A
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English (en)
French (fr)
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EP1753092A1 (de
Inventor
Markus Bihrer
Udo Schulz
Beat Villiger
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.)
Lapp Engineering AG
Original Assignee
Lapp Engineering AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Lapp Engineering AG filed Critical Lapp Engineering AG
Publication of EP1753092A1 publication Critical patent/EP1753092A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1753092B1 publication Critical patent/EP1753092B1/de
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    • 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
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/506—Bases; Cases composed of different pieces assembled by snap action of the parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00—Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/02—Flexible line connectors without frictional contact members

Definitions

  • the invention relates to a rotatable connector assembly with latching, as used for example in angle plug housings which are attached to an assembly.
  • Angle plug housings consist of an aggregate-side plug part, which is attached to an aggregate, and an angle thereto arranged Adganssteckerteil.
  • the outgoing plug part is rotatably arranged around the longitudinal axis of the unit-side plug part.
  • the rotational position of the outgoing connector part must be able to be changed to adapt the angle plug housing to the particular conditions of use, on the other hand, the selected rotational position must be kept insensitive to vibration safely. Consequently, a certain minimum torque must be required to rotate the outgoing connector part, and in the selected rotational position, a secure detent must be made. The secure detent and the minimum torque must be maintained even after a variety of turning operations.
  • a rotatable connector assembly which is an outer plug part, which is polygonal in cross-section along its inner circumference, provided on the polygonal surfaces leaf springs, and an inner connector part which is polygonal in cross-section along its outer periphery and arranged in the outer plug part is.
  • the polygon surfaces of the inner plug part abut against the leaf springs.
  • outer edges of the inner plug part press against the leaf springs, which causes wear and leads to a rounding of the inner plug part.
  • the torque required for rotation decreases, and thus a stable detent can no longer be guaranteed.
  • the twisting of the plug parts creates an abrasion that can damage the unit.
  • Out DE 195 20 544 A1 is an angular connector housing with an annular body made of a limited elastic material known, in which a substantially circular cylindrical shaped inner connector part is arranged. At the inner plug part radial NutausEnglishept and radial projections are formed.
  • the ring body comprises four radially fixed immovably mounted balls, wherein two balls cooperate with the radial NutausEnglishept the inner connector part and two balls with the radial projections of the inner connector part.
  • the balls are arranged so as to cooperate with a radially outer circumferential groove of the inner male part and a radially inner circumferential groove of an outer male part, so that the male parts can not be displaced in the axial direction.
  • the balls generate on the locking means formed by the NutausEnglishept and by the projections a high punctiform load, resulting in rapid wear. Furthermore, it is not possible to adjust by simple means the torque required for rotating the plug part, since for this purpose the inner plug part must be released from the outer plug part in order to replace the ring body.
  • the force generated by the balls in the radial direction can be determined only by a complex calculation of the ball diameter, the geometry of the annular body, the annular body material and the dimensions of the radial NutausEnglishept and the projections of the inner connector part.
  • the individual locking positions are offset by a relatively large angle, as must be formed between two locking grooves of the projection for clamping the ring.
  • a rotatable connector assembly comprising a first connector element and a second connector element which is formed substantially circular hollow cylindrical shape, wherein the first connector element and the second connector element at least partially arranged one inside the other and are rotatable against each other, the second connector element on the periphery locking teeth has, which are facing the first connector element, and in the first connector element, a plurality of radially movable latching pins and a plurality of spring elements is arranged, wherein each spring element urges a locking pin radially in the direction of the locking teeth of the second connector element.
  • the locking teeth of the second connector element and the locking pins By the locking teeth of the second connector element and the locking pins a large-area contact between them is achieved, which reduces wear due to the resulting larger contact surface and the resulting lower surface pressure. Furthermore, the wear is reduced by the locking pins are arranged radially movable. This arrangement of the latching pin and the spring element allows their easy replacement, which can be changed by simple means the torque required for rotation.
  • the locking pin does not necessarily have a round cross-section, but the object of the invention can also be achieved by a locking pin with a polygonal cross-section.
  • an additional element may be arranged, for example, to store or guide the detent pin.
  • each locking pin between two locking teeth can engage in a detent position of the second connector element.
  • the locking can be audible.
  • the multiple locking results in increased safety against vibration and vibration.
  • the spring elements can be formed temperature-stable metal.
  • the locking pins can be moved independently of each other, since each locking pin is associated with a spring element and the locking pins are mounted independently of each other. This makes the connector assembly particularly easy to construct, and the connector assembly is less sensitive to manufacturing tolerances.
  • two detent pins and two spring members, each cooperating with one of the detent pins may be disposed in the first connector member, thereby achieving a particularly cost-effective rotatable connector assembly.
  • the spring element may be formed like a leaf spring.
  • the spring constant of a leaf spring can be accurately determined by simple means, which has a deterministic latching and Entrastmoment.
  • the first connector member may comprise a frame member with radial openings, wherein each a detent pin is disposed in an opening and the frame member and the second connector element are arranged inside each other.
  • the frame member may be formed circular cylindrical.
  • the first connector element may comprise a plurality of recesses, in each of which a spring element is arranged.
  • the spring elements are arranged by particularly simple means and can be exchanged for changing the torque required for the rotation by simple means. Through the recesses of the travel of the spring element can be extended.
  • Both rotatable connector assembly may be provided in at least one recess a support member for radially supporting the spring element.
  • the support element can bias the spring element.
  • the locking teeth of the second connector element may have a substantially trapezoidal cross-section.
  • the substantially trapezoidal detent teeth allow the oblique side surfaces of a substantially trapezoidal detent tooth to urge the detent pin radially against the spring element during rotation of the first male member, and on the other hand, the substantially trapezoidal detent teeth provide a secure detent, enabling secure engagement with low wear ,
  • the detent pin may be rotatable about its longitudinal axis. As a result, a particularly low-wear rotatable connector assembly is achieved.
  • the detent pin may be formed of a softer material than the detent teeth.
  • the second connector member may be at least partially in the first connector member, the outer peripheral surface of the second connector member may face the inner peripheral surface of the frame, and the detent pins can be urged by the respective spring element radially inwardly against the locking teeth formed on the outer circumference of the second plug member.
  • the detent pin may be integrally formed with the spring member.
  • the spring element could have a recess facing the locking teeth.
  • the invention provides a torque adjusting set with a detent pin and / or a spring element, which are adapted to be used in the above-described rotatable connector assembly according to the invention. Due to the construction of the rotatable connector assembly according to the invention, a locking pin and / or a spring element can be varied with simple means during manufacture or replaced in use, whereby the torque required for turning can be changed.
  • FIG. 1 shows a perspective sectional view of a rotatable connector assembly according to the invention.
  • illustration 1 shows a rotatable connector assembly 1 with a first connector element 2 and a second connector element 4, which is designed like circular hollow cylindrical and defines a radial direction and an axial direction, wherein the second connector element 4 is arranged in the first connector element 2.
  • the second plug element 4 comprises in cross-section substantially trapezoidal latching teeth 10 which face the first plug element 2 and extend axially along the outer circumference of the second plug element 4.
  • the first connector element 2 comprises four latching pins 6, which are arranged in a frame member 12 radially movable. The longitudinal axis of the locking pins. 6 is aligned in the axial direction.
  • the first connector element 2 comprises four spring elements 8, which are formed as a leaf spring and extend in the axial direction and arcuately in the circumferential direction. The spring elements 8 are biased such that they each urge an associated locking pin 6 radially against the second connector element 4.
  • the arcuate spring elements 8 are located in arcuate recesses 16 and are each supported radially by two support elements 18. Between the recesses 16 and the second connector element 4, the frame member 12 is formed.
  • the latching pins are independently movable in radially formed openings 14 of the frame member 12.
  • the spring element 8 could be arbitrarily arranged and formed, as long as it exerts a radial force on the locking pin 6.
  • the locking pins 6 and the locking teeth 10 do not necessarily have to extend in the axial direction, they can also extend obliquely to the axial direction.
  • the first male member 2 is part of an aggregate-side male member (not shown) that can be connected to an assembly, and the second male member 4 is part of an outgoing male member (not shown).
  • the aggregate-side plug part and the outgoing plug part form the angle plug housing.
  • the oblique side surfaces of the substantially trapezoidal locking teeth 10 urge the locking pin 6 against the spring element 8, which generates a counterforce acting against the locking tooth 10. This results in the torque required to rotate and unlatch the first connector element 2.
  • the force or the torque can be changed by different design of the diameter of the locking pins 6 and the spring element 8.
  • the unlatching is wear-resistant, since no plastic deformation occurs.
  • the spring element 8 elastically absorbs the radial movement of the detent pin 6 without any plastic deformation of the first plug element 2 or of the second plug element 4 or of the detent teeth 10 occurring.
  • the latching pin 6 is in a position of great radial displacement, and the spring element 8 reaches a higher state spring tension. If the second plug element 4 is further rotated, the spring element 8 urges the latching pin 6 into a substantially trapezoidal groove between two latching teeth 10 due to its spring tension. As a result, reliable latching is achieved.
  • a backlash-free detent can be achieved if the locking pin 6 touches the oblique side surfaces of two substantially trapezoidal locking teeth 10 in its locking position.
  • the locking teeth 10 and the locking pins 6 extend in the axial direction, whereby a wear-reducing larger contact surface or larger contact surface between them arises.
  • the locking teeth need not necessarily extend axially, they may also extend parallel to each other and obliquely to the axial direction.
  • the essentially trapezoidal profile of the locking teeth 10 can be rounded in order to further minimize wear. Further, the radially outer surface of the substantially trapezoidal locking tooth 10 can be reduced, so that a nearly triangular profile of the locking tooth 10 is formed, whereby the distance between the locking positions is reduced. This embodiment of the locking tooth 10 is considered equivalent.
  • the substantially trapezoidal detent teeth 10 achieve that the connector assembly 1 is insensitive to manufacturing tolerances.
  • the rotatable plug connector module 1 is particularly wear-resistant.
  • the locking pin 6 may be formed of a softer material than the locking teeth 10 of the second connector element 4. Any occurring friction in the rotatable connector assembly 1 then does not lead to wear of the locking teeth 10 of the second connector element 4, but only to a wear of the rotatable connector assembly 1 according to the invention easily replaceable locking pin. 6
  • the friction and thus the torque can be reduced by a suitable surface coating of the locking teeth 10, the locking pins 6 and / or the spring elements 8. Furthermore, lubrication can be provided.
  • the locking pin 6 may be formed integrally with the spring element 8.
  • the spring element 8 could have a detent teeth 10 facing bulge, which acts as a detent pin 6.
  • a (not shown) torque setting set comprises at least one locking pin 6 and / or at least one spring element 1.
  • the spring element 8 and the locking pin 6 can be replaced with simple means.
  • a spring element 8 with a different spring strength for example, a different spring constant or other dimensions, or a detent pin 6, which is formed for example of a different material or has a different diameter, the torque required to rotate the second connector element 4 can be changed.
  • the rotatable connector assembly 1 has been described in such a way that the second connector element 4 is located in the first connector element 2 and the latching teeth 10 are directed radially outward.
  • a rotatable connector assembly 1 can also be constructed vice versa.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine verdrehbare Steckverbinderbaugruppe mit Verrastung, wie sie beispielsweise bei Winkelsteckergehäusen verwendet werden, die an einem Aggregat befestigt sind.
  • Winkelsteckergehäuse bestehen aus einem aggregatseitigen Steckerteil, das an einem Aggregat befestigt ist, und einem dazu winklig angeordneten Adganssteckerteil. Das Abgangssteckerteil ist um die Längsachse des aggregatseitigen Steckerteils drehbar angeordnet. Im Einsatz muss einerseits die Drehstellung des Abgangssteckerteils verändert werden können, um das Winkelsteckergehäuse an die jeweiligen Einsatzbedingungen anzupassen, andererseits muss die gewählte Drehstellung unempfindlich gegenüber Vibrationen sicher gehalten werden. Folglich muss zum Verdrehen des Abgangssteckerteils ein gewisses Mindestdrehmoment erforderlich sein, und in der gewählten Drehstellung muss eine sichere Rastung erfolgen. Die sichere Rastung und das Mindestdrehmoment müssen auch nach einer Vielzahl von Drehvorgängen eingehalten werden.
    • Stand der Technik
  • Aus DE 298 13 455 U1 ist eine verdrehbare Steckverbinderbaugruppe bekannt, die ein äußeres Steckerteil, das im Querschnitt entlang seines Innenumfangs polygonartig ausgebildet ist, wobei an den Polygonflächen Blattfedern vorgesehen sind, und ein inneres Steckerteil umfasst, das im Querschnitt entlang seines Außenumfangs polygonartig ausgebildet ist und in dem äußeren Steckerteil angeordnet ist. In einer Raststellung liegen die Polygonflächen des inneren Steckerteils an den Blattfedern an. Das erzeugt je nach gewählter Federkraft nur eine bedingt stabile Rastung. Werden die beiden Steckerteile zueinander verdreht, drücken Außenkanten des inneren Steckerteils gegen die Blattfedern, was einen Verschleiß erzeugt und zu einem Abrunden des inneren Steckerteils führt. Durch das Abrunden des inneren polygonartigen Steckerteils nimmt das zum Verdrehen erforderliche Drehmoment ab, und dadurch kann eine stabile Rastung nicht mehr gewährleistet sein. Ferner wird durch das Verdrehen der Steckerteile ein Abrieb erzeugt, der das Aggregat beschädigen kann.
  • Aus DE 195 20 544 A1 ist ein Winkelsteckergehäuse mit einem Ringkörper aus einem begrenzt elastischen Material bekannt, in dem ein im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildetes inneres Steckerteil angeordnet ist. An dem inneren Steckerteil sind radiale Nutausnehmungen und radiale Vorsprünge ausgebildet. Der Ringkörper umfasst vier in radialer Richtung unverschiebbar befestigte Kugeln, wobei zwei Kugeln mit den radialen Nutausnehmungen des inneren Steckerteils und zwei Kugeln mit den radialen Vorsprüngen des inneren Steckerteils zusammenwirken. Durch die mit den radialen Nutausnehmungen zusammenwirkenden Kugeln wird eine Rastung bewirkt, und durch die mit den Vorsprüngen zusammenwirkenden Kugeln wird der Ringkörper vorgespannt, was für eine sichere Rastung erforderlich ist. Die Kugeln sind derart angeordnet, dass sie mit einer radialen Außenumfangsnut des inneren Steckerteils und einer radialen Innenumfangsnut eines äußeren Steckerteils zusammenwirken, so dass die Steckerteile nicht in axialer Richtung verschoben werden können. Die Kugeln erzeugen auf den durch die Nutausnehmungen und durch die Vorsprünge gebildeten Rastmittel eine hohe punktförmige Belastung, was zu einem schnellen Verschleiß führt. Ferner ist es nicht möglich, mit einfachen Mitteln das zum Verdrehen des Steckerteils erforderliche Drehmoment anzupassen, da hierzu das innere Steckerteil vom äußeren Steckerteil gelöst werden muss, um den Ringkörper auszuwechseln. Ferner kann die durch die Kugeln in radialer Richtung erzeugte Kraft nur durch eine aufwändige Berechnung aus dem Kugeldurchmesser, der Geometrie des Ringskörpers, dem Ringkörpermaterial und den Abmessungen der radialen Nutausnehmungen und der Vorsprünge des inneren Steckerteils bestimmt werden. Die einzelnen Rastpositionen sind um einen relativ großen Winkel versetzt, da zwischen zwei Rastnuten der Vorsprung zum Spannen des Rings ausgebildet sein muss.
  • Dokument US 4,648,670 A beschreibt einen Mechanismus, der verhindern soll, dass sich ein Stecker durch Vibrationen von seinem Gegenstück löst. Zur Sicherung des Steckers wird eine diesen umgebende Überwurfmutter mit dem Gegenstück verschraubt. Am Außenumfang des Steckers ist ein Zahnkranz angebracht. In der Überwurfmutter sind "möwenförmige" Blattfederkombinationen so angebracht, dass deren Flügel an dem Zahnkranz anliegen, nachdem die Überwurfmutter mit dem Gegenstück verschraubt ist. Auf den Flügeln der Blattfederkombinationen sind einstückig Sperrzähne ausgeformt ("medial dimples"), die in die Zahnzwischenräume des Zahnkranzes eingreifen und somit die Rotation der Überwurfmutter um den Stecker hemmen. Die Blattfederkombinationen sind jeweils mit Stiften in einer Hinterschneidung der Überwurfmutter gehalten.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verdrehbare Steckverbinderbaugruppe mit einer sicheren Rastung bei niedrigem Verschleiß zu schaffen.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine verdrehbare Steckverbinderbaugruppe gelöst, die ein erstes Steckerelement und ein zweites Steckerelement umfasst, das im Wesentlichen kreishohlzylinderförmig ausgebildet ist, wobei das erste Steckerelement und das zweite Steckerelement zumindest teilweise ineinander angeordnet und gegeneinander verdrehbar sind, das zweite Steckerelement am Umfang Rastzähne aufweist, die dem ersten Steckerelement zugewandt sind, und in dem ersten Steckerelement eine Mehrzahl von radial beweglichen Raststiften und eine Mehrzahl von Federelementen angeordnet ist, wobei jedes Federelement einen Raststift radial in Richtung auf die Rastzähne des zweiten Steckerelements hin drängt.
    • Vorteile, Ausgestaltung und Weiterbildungen der Erfindung
  • Durch die Rastzähne des zweiten Steckerelements und die Raststifte wird eine großflächige Berührung zwischen diesen erreicht, was aufgrund der daraus resultierenden größeren Anlagefläche und der daraus resultierenden niedrigeren Flächenpressung den Verschleiß reduziert. Ferner wird der Verschleiß dadurch reduziert, dass die Raststifte radial beweglich angeordnet sind. Diese Anordnung des Raststifts und des Federelements ermöglicht deren einfachen Austausch, wodurch sich das zum Verdrehen erforderliche Drehmoment mit einfachen Mitteln verändern lässt. Der Raststift muss nicht notwendigerweise einen runden Querschnitt aufweisen, sondern die Aufgabe der Erfindung kann auch durch einen Raststift mit einem polygonartigen Querschnitt gelöst werden. An einem axialen Ende des Raststifts kann ein zusätzliches Element angeordnet sein, beispielsweise, um den Raststift zu lagern oder zu führen.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann in einer Raststellung des zweiten Steckerelements jeder Raststift zwischen je zwei Rastzähnen einrasten. Dadurch wird eine besonders stabile Verrastung erzielt. Die Verrastung kann hörbar erfolgen. Durch die mehrfache Verrastung ergibt sich eine erhöhte Sicherheit gegenüber Rütteln und Vibrationen. Die Federelemente können temperaturstabil aus Metall gebildet sein.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe können die Raststifte unabhängig voneinander beweglich sein, da jedem Raststift ein Federelement zugeordnet ist und die Raststifte unabhängig voneinander gelagert sind. Dadurch kann die Steckverbinderbaugruppe besonders einfach aufgebaut werden, und die Steckverbinderbaugruppe ist unempfindlicher gegenüber Herstellungstoleranzen.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe können in dem ersten Steckerelement zwei Raststifte und zwei Federelemente, die je mit einem der Raststifte zusammenwirken, angeordnet sein, wodurch eine besonders kostengünstige verdrehbare Steckverbinderbaugruppe erreicht wird.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann das Federelement blattfederartig ausgebildet sein. Die Federkonstante einer Blattfeder kann mit einfachen Mitteln genau bestimmt werden, was ein deterministisches Rast- und Entrastmoment zufolge hat.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann das erste Steckerelement ein Rahmenelement mit radialen Öffnungen umfassen, wobei je ein Raststift in einer Öffnung angeordnet ist und das Rahmenelement und das zweite Steckerelement ineinander angeordnet sind.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann das Rahmenelement kreiszylinderförmig ausgebildet sein.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann das erste Steckerelement eine Mehrzahl von Ausnehmungen umfassen, in denen je ein Federelement angeordnet ist. Dadurch sind die Federelemente durch besonders einfache Mittel angeordnet und können zum Ändern des für die Drehung erforderlichen Drehmoments mit einfachen Mitteln ausgetauscht werden. Durch die Ausnehmungen kann der Federweg des Federelements verlängert werden.
  • Beider verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann in mindestens einer Ausnehmung ein Abstützelement zum radialen Abstützen des Federelements vorgesehen sein. Das Abstützelement kann das Federelement vorspannen.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe können die Rastzähne des zweiten Steckerelements einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Einerseits ermöglichen die im Wesentlichen trapezförmigen Rastzähne, dass beim Verdrehen des ersten Steckerelements die schrägen Seitenflächen eines im Wesentlichen trapezförmigen Rastzahns den Raststift radial gegen das Federelement drängen, andererseits stellen die im Wesentlichen trapezförmigen Rastzähne eine sichere Rastung bereit, was ein sicheres Verrasten bei niedrigem Verschleiß ermöglicht.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann der Raststift um seine Längsachse drehbar angeordnet sein. Dadurch wird eine besonders verschleißarme verdrehbare Steckverbinderbaugruppe erreicht.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann der Raststift aus einem weicheren Material als die Rastzähne gebildet sein. Dadurch wird ein eventueller Verschleiß der Rastzähne weiter reduziert, und ein eventueller Verschleiß tritt hauptsächlich an dem Raststift auf, der jedoch bei der erfindungsgemäßen verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe mit einfachen Mitteln austauschbar ist.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann sich das zweite Steckerelement zumindest teilweise in dem ersten Steckerelement befinden, die Außenumfangsfläche des zweiten Steckerelements kann der Innenumfangsfläche des Rahmens zugewandt sein und die Raststifte können durch das jeweilige Federelement radial nach innen gegen die am Außenumfang des zweiten Steckerelements gebildeten Rastzähne gedrängt werden.
  • Bei der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann der Raststift integral mit dem Federelement ausgebildet sein. Beispielsweise könnte das Federelement eine den Rastzähnen zugewandte Ausbuchtung aufweisen.
  • Ferner schafft die Erfindung einen Drehmoment-Einstellsatz mit einem Raststift und/oder einem Federelement, die dazu ausgebildet sind, in der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe verwendet zu werden. Aufgrund des Aufbaus der erfindungsgemäßen verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe kann ein Raststift und/oder ein Federelement mit einfachen Mitteln während der Herstellung variiert werden oder im Einsatz ausgetauscht werden, wodurch sich das zum Verdrehen erforderliche Drehmoment ändern lässt.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
  • Figur 1 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe.
    • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden räumliche Beziehungen, beispielsweise oben, unten, innen, außen, etc., verwendet, um das Ausführungsbeispiel anschaulich zu beschreiben. Der Fachmann versteht, dass das der anschaulichen Beschreibung dient und nicht als Beschränkung zu verstehen ist.
  • Abbildung 1 zeigt eine verdrehbare Steckverbinderbaugruppe 1 mit einem ersten Steckerelement 2 und einem zweiten Steckerelement 4, das kreishohlzylinderförmig ausgebildet ist und eine radiale Richtung und eine axiale Richtung definiert, wobei das zweite Steckerelement 4 in dem ersten Steckerelement 2 angeordnet ist. Das zweite Steckerelement 4 umfasst im Querschnitt im Wesentlichen trapezförmige Rastzähne 10, die dem ersten Steckerelement 2 zugewandt sind und sich entlang des Außenumfangs des zweiten Steckerelements 4 axial erstrecken. Das erste Steckerelement 2 umfasst vier Raststifte 6, die in einem Rahmenelement 12 radial beweglich angeordnet sind. Die Längsachse der Raststifte 6 ist in der axialen Richtung ausgerichtet. Das erste Steckerelement 2 umfasst vier Federelemente 8, die als Blattfeder ausgebildet sind und sich in der axialen Richtung und bogenförmig in Umfangsrichtung erstrecken. Die Federelemente 8 sind derart vorgespannt, dass sie je einen zugeordneten Raststift 6 radial gegen das zweite Steckerelement 4 drängen.
  • Die bogenförmigen Federelemente 8 befinden sich in bogenförmigen Ausnehmungen 16 und werden je durch zwei Abstützelemente 18 radial abgestützt. Zwischen den Ausnehmungen 16 und dem zweiten Steckerelement 4 ist das Rahmenelement 12 ausgebildet. Die Raststifte sind unabhängig voneinander in radial ausgebildeten Öffnungen 14 des Rahmenelements 12 beweglich. Das Federelement 8 könnte beliebig angeordnet und ausgebildet sein, solange es eine radiale Kraft auf den Raststift 6 ausübt. Die Raststifte 6 und die Rastzähne 10 müssen nicht notwendigerweise in axialer Richtung verlaufen, sie können auch schräg zur axialen Richtung verlaufen.
  • Das erste Steckerelement 2 ist Teil eines (nicht gezeigten) aggregatseitigen Steckerteils, das an ein Aggregat angeschlossen werden kann, und das zweite Steckerelement 4 ist Teil eines (nicht gezeigten) Abgangssteckerteils. Das aggregatseitige Steckerteil und das Abgangssteckerteil bilden das Winkelsteckergehäuse.
  • Wird das zweite Steckerelement 4 bezüglich des ersten Steckerelements 2 verdreht, drängen die schrägen Seitenflächen der im Wesentlichen trapezförmigen Rastzähne 10 den Raststift 6 gegen das Federelement 8, das eine Gegenkraft erzeugt, die gegen den Rastzahn 10 wirkt. Dadurch entsteht das zum Verdrehen und Entrasten des ersten Steckerelements 2 erforderliche Drehmoment. Die Kraft bzw. das Drehmoment können durch unterschiedliche Auslegung des Durchmessers der Raststifte 6 und des Federelements 8 geändert werden. Die Entrastung erfolgt verschleißarm, da keine plastische Verformung auftritt. Das Federelement 8 nimmt eiastisch die radiale Bewegung des Raststifts 6 auf, ohne dass eine plastische Verformung des ersten Steckerelements 2 oder des zweiten Steckerelements 4 oder der Rastzähne 10 auftritt.
  • Wird das zweite Steckerelement 4 weiter gedreht, so dass die dem ersten Steckerelement 2 zugewandte radial äußere Fläche des im Wesentlichen trapezförmigen Rastzahns 10 den Raststift 6 berührt, befindet sich der Raststift 6 in einer Position großer radialer Verschiebung, und das Federelement 8 erreicht einen Zustand höherer Federspannung. Wird das zweite Steckerelement 4 weiter gedreht, drängt das Federelement 8 aufgrund seiner Federspannung den Raststift 6 in eine im Wesentlichen trapezförmige Nut zwischen zwei Rastzähnen 10. Dadurch wird eine zuverlässige Rastung erreicht. Eine spielfreie Rastung kann erreicht werden, falls der Raststift 6 in seiner Rastposition die schrägen Seitenflächen von zwei im Wesentlichen trapezförmigen Rastzähnen 10 berührt.
  • In der Raststellung der Steckverbinderbaugruppe 1 befinden sich alle Raststifte 6 in einer Rastposition zwischen je zwei Rastzähnen 10, wodurch eine sichere Klemmung erreicht wird. Das zum Verdrehen des zweiten Steckerelements 4 bezüglich des ersten Steckerelements 2 erforderliche Drehmoment erzeugt durch die Raststifte 6 eine Kraft auf die Rastzähne 10, um die Raststifte 6 zu Entrasten. Da beim Entrasten alle Raststifte 6 aus ihrer Rastposition bewegt werden, ist eine Entrastkraft, die von einem Raststift 6 auf den jeweiligen Rastzahn 10 ausgeübt wird, bei einem gegebenen Drehmoment, das zum Verdrehen erforderlich ist, relativ niedrig, da die aus dem Drehmoment resultierende Entrastkraft auf eine Mehrzahl von Raststiften 6 und eine Mehrzahl von Rastzähnen 10 aufgeteilt wird. Dadurch kann der Verschleiß reduziert werden. Wie zuvor erwähnt wurde, erstrecken sich die Rastzähne 10 und die Raststifte 6 in axialer Richtung, wodurch eine verschleißmindernde größere Berührungsfläche bzw. größere Anpressfläche zwischen diesen entsteht. Die Rastzähne müssen sich nicht notwendigerweise axial erstrecken, sie können sich auch parallel zueinander und schräg zur axialen Richtung erstrecken.
  • Der Fachmann erkennt, dass das im Wesentlichen trapezförmige Profil der Rastzähne 10 abgerundet sein kann, um den Verschleiß weiter zu minimieren. Ferner kann die radial äußere Fläche des im Wesentlichen trapezförmigen Rastzahns 10 reduziert werden, so dass ein nahezu dreieckiges Profil des Rastzahns 10 entsteht, wodurch der Abstand der Rastpositionen reduziert wird. Diese Ausgestaltung des Rastzahns 10 wird als äquivalent angesehen.
    Die im Wesentlichen trapezförmigen Rastzähne 10 erreichen, dass die Steckverbinderbaugruppe 1 unempfindlich gegenüber Herstellungstoleranzen ist.
  • Ist der Raststift 6 in dem ersten Steckerelement 2 drehbar angeordnet, ist die verdrehbare Steckverbinderbaugruppe 1 besonders verschleißarm. Ferner kann der Raststift 6 aus einem weicheren Material als die Rastzähne 10 des zweiten Steckerelements 4 gebildet sein. Eine etwaig auftretende Reibung in der verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe 1 führt dann nicht zu einem Verschleiß der Rastzähne 10 des zweiten Steckerelements 4, sondern lediglich zu einem Verschleiß des bei der erfindungsgemäßen verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe 1 leicht auswechselbaren Raststifts 6.
  • Die Reibung und somit das Drehmoment können durch eine geeignete Oberflächenbeschichtung der Rastzähne 10, der Raststifte 6 und/oder der Federelemente 8 reduziert werden. Ferner kann eine Schmierung vorgesehen werden.
  • Der Raststift 6 kann integral mit dem Federelement 8 ausgebildet sein. Beispielsweise könnte das Federelement 8 eine den Rastzähnen 10 zugewandte Ausbuchtung aufweisen, die als Raststift 6 wirkt.
  • Ein (nicht gezeigter) Drehmoment-Einstellsatz umfasst mindestens einen Raststift 6 und/oder mindestens ein Federelement 1. Bei der erfindungsgemäßen verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe 1 kann das Federelement 8 und das Raststift 6 mit einfachen Mitteln ausgetauscht werden. Durch Einsetzen eines Federelements 8 mit einer anderen Federstärke, beispielsweise einer anderen Federkonstante oder anderen Abmessungen, oder eines Raststifts 6, der beispielsweise aus einem anderen Material gebildet ist oder einen anderen Durchmesser aufweist, kann das zum Drehen des zweiten Steckerelements 4 erforderliche Drehmoment geändert werden.
  • Die erfindungsgemäße verdrehbare Steckverbinderbaugruppe 1 wurde derart beschrieben, dass sich das zweite Steckerelement 4 in dem ersten Steckerelement 2 befindet und die Rastzähne 10 radial nach außen gerichtet sind. Der Fachmann erkennt jedoch, dass eine derartige verdrehbare Steckverbinderbaugruppe 1 auch umgekehrt aufgebaut sein kann.

Claims (15)

  1. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe (1), mit
    - einem ersten Steckerelement (2) und
    - einem zweiten Steckerelement (4), das im Wesentlichen kreishohlzylinderförmig ausgebildet ist,
    - wobei das erste Steckerelement (2) und das zweite Steckerelement (4) zumindest teilweise ineinander angeordnet und gegeneinander verdrehbar sind,
    - das zweite Steckerelement (4) am Umfang Rastzähne (10) aufweist, die dem ersten Steckerelement (2) zugewandt sind, und
    - in dem ersten Steckerelement (2) eine Mehrzahl von Federelementen (8) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in dem ersten Steckerelement (2) eine Mehrzahl von radial beweglichen austauschbaren Raststiften (6) angeordnet ist, wobei jedes Federelement (8) einen austauschbaren Raststift (6) radial in Richtung auf die Rastzähne (10) des zweiten Steckerelements (4) hin drängt.
  2. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Raststellung des zweiten Steckerelements (4) jeder Raststift (6) zwischen je zwei Rastzähnen (10) einrastet.
  3. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Raststifte (6) unabhängig voneinander beweglich sind.
  4. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Steckerelement (2) zwei Raststifte (6) und zwei Federelemente (8), die je mit einem der Raststifte (6) zusammenwirken, angeordnet sind.
  5. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (8) blattfederartig ausgebildet ist.
  6. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steckerelement ein Rahmenelement (12) mit radialen Öffnungen (14) umfasst, wobei je ein Raststift (6) in einer Öffnung (14) angeordnet ist und das Rahmenelement (12) und das zweite Steckerelement (4) ineinander angeordnet sind.
  7. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (12) kreiszylinderförmig ausgebildet ist.
  8. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steckerelement (2) eine Mehrzahl von Ausnehmungen (16) umfasst, in denen je ein Federelement (8) angeordnet ist.
  9. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Ausnehmung (16) ein Abstützelement (18) zum radialen Abstützen des Federelements (8) vorgesehen ist.
  10. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastzähne (10) des zweiten Steckerelements (4) einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.
  11. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Raststift (6) um seine Längsachse drehbar angeordnet ist.
  12. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Raststift (6) aus einem weicheren Material als die Rastzähne (10) des zweiten Steckerelements (4) gebildet ist.
  13. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Steckerelement (4) zumindest teilweise in dem ersten Steckerelement (2) befindet, die Außenumfangsfläche des zweiten Steckerelements (4) der Innenumfangsfläche des Rahmenelements (12) zugewandt ist und die Raststifte (6) durch das jeweilige Federelement (8) radial nach innen gegen die am Außenumfang des zweiten Steckerelements (4) gebildeten Rastzähne (10) gedrängt werden.
  14. Verdrehbare Steckverbinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Raststift (6) integral mit dem Federelement (8) ausgebildet ist.
  15. Drehmoment-Einstellsatz mit einem Raststift (6) und/oder einem Federelement (8), die dazu ausgebildet sind, in einer verdrehbaren Steckverbinderbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 verwendet zu werden.
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