EP1841016B1 - Metallischer Steckverbinder - Google Patents

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EP1841016B1
EP1841016B1 EP07005532A EP07005532A EP1841016B1 EP 1841016 B1 EP1841016 B1 EP 1841016B1 EP 07005532 A EP07005532 A EP 07005532A EP 07005532 A EP07005532 A EP 07005532A EP 1841016 B1 EP1841016 B1 EP 1841016B1
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EP
European Patent Office
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plug
detent
sleeve
base body
connector
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EP07005532A
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English (en)
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Jean François Bernat
Jean-Merri De Vanssay
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Harting Electronics GmbH and Co KG
Original Assignee
Harting Electronics GmbH and Co KG
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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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6275—Latching arms not integral with the housing
    • 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

Definitions

  • Such a connector is needed to provide a mechanically strong to use and intended for use in difficult environmental conditions connector with an easy to insert and lockable device.
  • a locking device for a connector is shown, in which molded on the plug housing latching means dive into corresponding recesses on the mating connector and are unlocked again by means of the axially displaceable sliding sleeve.
  • a lock for a connector in which a metal housing is surrounded by an insulating, displaceable sleeve, wherein arranged on the metal housing metal fingers are guided in such a manner in a slot within the sleeve, that during a sliding movement of the sleeve, the metal fingers are pressed apart at the free ends , Wherein be on the metal fingers molded latching hooks, provided in an inserted mating connector latching openings are levered out.
  • the shows DE 42 05 960 C2 an electrical connector with lockable housing halves, in which a displaceable in the longitudinal direction of two housing halves sleeve for canceling the lock is provided, wherein locking elements are designed as latching pawls, which engage behind latching shoulders on one housing halves. And wherein at the detents inclined surfaces are provided, which acts on an edge of the sleeve for unlocking.
  • the invention is therefore based on the object to form a metallic connector of the type mentioned, which is provided with a simple, axial slide device for locking and unlocking, which at the same time has a high degree of tightness against harsh environmental conditions.
  • the detent plate has two angled locking elements, in which detent openings are provided, that in one of the detent openings, a resilient latching hook is formed, and that the sliding sleeve by means of an internally molded latching hook and the detent locking hook locking plates, but slidably captive held on the base body.
  • a plug-in connection is also to be designed for use under difficult environmental conditions.
  • known, axially lockable connectors often have openings, outwardly acting locking means and the like, so that their use in an industrial environment is not allowed.
  • a particular advantage lies in the fact that a mechanically high-stress metallic connector with small dimensions up to IP 67 so "submersible” to manufacture and with a short axial sliding path (about 2 mm) is separable from the mating connector. This is in a rectangular shaped, z.
  • two detent plates are respectively held opposite, which in turn have locking hooks.
  • a sealing ring is further held in a groove which is inserted during the insertion process into a sleeve of a mating connector and secures the seal against moisture.
  • the sliding sleeve with the locking device of the plug is pushed onto the outside of the mating connector sleeve.
  • latching recesses are advantageously provided on the plug sleeve into which engage the locking hook.
  • Fig. 1 is a connectable with a mating connector 3, so-called push-pull connector 1 shown in an exploded view.
  • the mating connector 3 is provided with a flange on a housing wall housing and has a receptacle 4, to which the connector 1 is pushed.
  • Fig. 2a is a part of the metallic connector 1 with a base 10 and two locking plates 30 shown in an exploded view.
  • the main body 10 is designed as a sleeve-shaped injection molded part in principle, with a cable connection side 12 and a plug side 11 for receiving a plug insert not shown here.
  • a latching tongue 13 is integrally formed on the base body 10, by means of which a not shown here plug insert in the base body 10 can be locked, and by a bending away from the body of the plug insert releases again.
  • the main body made of sheet steel locking plates 30 are arranged, which are formed substantially as a flat sheet, two opposite by about 90 ° angled locking elements 34, 34 ', in which locking openings 35 are provided.
  • the latching plate 30 extending to the sliding axis of the connector longitudinal slot 33 is provided.
  • two locking hooks 32 are provided which are longitudinally separated from the main body axis and provided on three sides and which are bent at least one sheet thickness counter to the sliding direction below and parallel to the sheet-metal disk.
  • the latching plate On the front side, the latching plate has an approximately 30 ° outwardly bent latch 31, whose function will be explained below.
  • the sliding sleeve 20 shown in a longitudinal section of the Fig. 3 is formed as a virtually square sleeve body and has on the mating side a collar 22 which is formed on two opposite side walls as an increased shape 23 of the sleeve body.
  • a pointing into the interior of the sliding sleeve wedge 24 is approximately centrally formed, in such a way that the wedge tip pointing into the sleeve and the wedge slope 25 to the outer wall in the direction of the collar runs - ie opposite to the direction of insertion.
  • a plurality of transversely molded ribs 21 are provided on the outer surface of the sleeve, which facilitate a displacement of the sleeve 20 on the base body 10.
  • the two locking plates 30 are locked on the base body 10, as in Fig. 2b shown. Subsequently, the sliding sleeve 20 is pushed out of the insertion direction 11 onto the base body. It is inside the sleeve 20, as in the sectional view of Fig. 3 visible, a latching hook 17 formed on which the resilient latching hook 36 locks, which protrudes laterally from the angled latching element 34, 34 '. Although the sliding sleeve 20 is axially displaceable by a certain way but held captive on the base body 10.
  • FIG. 4 is the locking position of the two connectors 1, 3 shown in an axially sectioned view, wherein clearly visible the latch 31 rests on the sliding bevel 25 of the wedge 24. If the sliding sleeve 20 to unlock the two connectors, withdrawn against the direction of insertion, so the sliding bevel 25 of the wedge 24 pushes progressively under the angled latch 31 so that the locking hook 32 is levered out of the recess 5 in the socket 4 and the connector 1 from the mating connector 3 can be deducted.
  • the Fig. 5 shows in a perspective, partially cut representation of a detailed section of the lock between the plug 1 with the mating connector 3 in a perspective view.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen metallischen Steckverbinder, gebildet aus einem Grundkörper zur Aufnahme des Steckereinsatzes und einer den Grundkörper umfassenden, verschiebbaren Hülse zur Verriegelung mit einem Gegenstecker, wobei auf dem Grundkörper des Steckverbinders mindestens ein Rastblech angeordnet ist, das einen abgewinkelten Riegel aufweist, wobei auf der Steckseite der Hülse ein in die Hülse weisenden Keil angeformt ist, so dass der abgewinkelte Riegel des Rastbleches auf einer Gleitschräge des Keiles aufliegt, und wobei der Riegel beim Zurückziehen der Hülse auf der Gleitschräge des Keiles aufläuft, und bei einer gesteckten Steckverbindung des Steckverbinders mit dem Gegenstecker, ein am Rastblech vorgesehener Verriegelungshaken aus einer im Gegenstecker eingeformten Vertiefung herausgehebel wird.
  • Ein derartiger Steckverbinder wird benötigt, um eine mechanisch stark zu beanspruchende und für den Einsatz unter schwierigen Umweltbedingungen vorgesehene Steckverbindung mit einer einfach zu steckenden und verriegelbaren Vorrichtung zu versehen.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE 102 36 275 B3 ist eine Verriegelungseinrichtung für eine Steckverbindung gezeigt, bei der am Steckgehäuse angeformte Rastmittel in entsprechende Rastausnehmungen am Gegenstecker eintauchen und mittels der axial verschiebbaren Schiebehülse wieder entriegelbar sind.
  • Weiterhin ist aus der DE 10 2004 046 259 B3 eine Verriegelung für eine Steckverbindung bekannt, bei der ein Metallgehäuse von einer isolierenden, verschiebbaren Hülse umgeben ist, wobei an dem Metallgehäuse angeordnete Metallfinger derartig in einem Schlitz innerhalb der Hülse geführt sind, dass bei einer Schiebebewegung der Hülse die Metallfinger an deren freien Enden auseinandergedrückt werden. Wobei an den Metallfingern angeformte Rasthaken, aus in einem gesteckten Gegenstecker vorgesehenen Rastöffnungen, herausgehebelt werden.
  • Ferner zeigt die DE 42 05 960 C2 eine elektrische Steckverbindung mit verriegelbaren Gehäusehälften, bei der eine in Längsrichtung von zwei Gehäusehälften verschiebbare Hülse zum Aufheben der Verriegelung vorgesehen ist, wobei Verriegelungselemente als Rastklinken ausgebildet sind, die hinter Rastschultern an der einen Gehäusehälften greifen. Und wobei an den Rastklinken Schrägflächen vorgesehen sind, auf die ein Rand der Hülse zum Entriegeln einwirkt.
  • Derartige, bekannte Steckverbindungen sind jedoch in rauer Industrieumgebung nur bedingt einsetzbar.
    • Aufgabenstellung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen metallischen Steckverbinder der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, der mit einer einfachen, axialen Schiebevorrichtung zur Ver- und Entriegelung vorgesehen ist, die gleichzeitig einen hohen Dichtigkeitsgrad gegenüber erschwerten Umweltbedingungen aufweist.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Rastblech zwei abgewinkelte Rastelemente aufweist, in denen Rastöffnungen vorgesehen sind, dass in einer der Rastöffnungen ein federnder Rasthaken ausgebildet ist, und dass die Schiebehülse mittels eines innen angeformten Rasthakens und den daran arretierenden Rasthaken der Rastbleche, verschiebbar aber unverlierbar auf dem Grundkörper gehalten ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-4 angegeben.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit einer relativ einfachen, axial wirkenden Stecker-Verriegelung, nach dem so genannten Push-Pull-Prinzip, eine Steckverbindung auch für den Einsatz unter erschwerten Umweltbedingungen auszubilden ist.
    Dabei ist anzumerken, dass bekannte, axial verriegelbare Steckverbinder häufig Durchbrüche, nach Außen wirkende Verriegelungsmittel und ähnliches aufweisen, so dass deren Einsatz in einer Industrieumgebung nicht zulässig ist.
    So liegt ein besonderer Vorteil darin, das ein mechanisch hoch beanspruchbarer metallischer Steckverbinder bei kleinen Abmessungen bis zu IP 67 also "tauchfest" zu fertigen ist und mit einem kurzen axialen Schiebeweg (etwa 2 mm) vom Gegenstecker trennbar ist.
    Dazu ist in einem rechteckig geformten, z. B. Zink-Spritzguss-Gehäuse, das von einer entsprechenden Schiebehülse umfasst ist, ein Steckereinsatz fixiert.
  • Zwischen der Schiebehülse und dem Grundkörper sind jeweils gegenüberliegend zwei Rastbleche gehalten, die wiederum Verriegelungshaken aufweisen.
    Auf dem Grundgehäuse ist weiterhin ein Dichtring in einer Nut gehalten, der beim Steckvorgang in eine Hülse eines Gegensteckers eingeschoben wird und die Abdichtung gegen Feuchtigkeit sichert. Gleichzeitig wird die Schiebehülse mit der Verriegelungsvorrichtung des Steckers auf die Außenseite der Gegensteckerhülse aufgeschoben.
    Weiterhin sind vorteilhaft auf der Steckerhülse Verrastungsausnehmungen vorgesehen, in die die Verriegelungshaken einrasten.
    Beim Zurückziehen der Schiebehülse werden die Verriegelungshaken vorteilhaft aus den Verrastungsausnehmungen herausgehoben und der Steckverbinder kann von dem Gegenstecker abgezogen werden.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine teilgeschnittene, isometrische Darstellung eines Steckverbinders mit einem Gegenstecker,
    Fig.2a
    eine perspektivische Darstellung eines Grundgehäuses des Steckverbinders mit beabstandeten Rastblechen,
    Fig.2b
    eine perspektivische Darstellung mit auf dem Grundgehäuse montierten Rastblechen,
    Fig. 3
    eine perspektivische Schnittdarstellung einer Schiebehülse,
    Fig. 4
    stark vergrößerte Darstellung des Verrastungsmechanismus, und
    Fig. 5
    eine teilgeschnittene, perspektivische Darstellung des Verriegelungsmechanismus zwischen Steckverbinder und Gegenstecker.
  • In der Fig. 1 ist ein mit einem Gegenstecker 3 verbindbarer, so genannter Push-Pull Steckverbinder 1 in einer auseinandergezogenen Darstellung gezeigt. Dabei ist der Gegenstecker 3 mit einem an einer Gehäusewand anflanschbarem Gehäuse versehen und weist eine Steckhülse 4 auf, auf die der Steckverbinder 1 aufschiebbar ist.
  • In der Fig. 2a ist ein Teil des metallischen Steckverbinders 1 mit einem Grundkörper 10 und zwei Rastblechen 30 in einer auseinandergezogenen Darstellung gezeigt.
    Der Grundkörper 10, ist als prinzipiell hülsenförmiges Spritzgussteil ausgeführt, mit einer Kabelanschlussseite 12 und einer Steckseite 11 zur Aufnahme eines hier nicht weiter gezeigten Steckereinsatzes.
    Auf der Steckseite 11 ist am Grundkörper 10 eine Rastzunge 13 angeformt, mittels der ein hier nicht weiter gezeigter Steckereinsatz im Grundkörper 10 arretierbar ist, und durch ein Wegbiegen vom Grundkörper den Steckereinsatz wieder freigibt.
  • Die Kabelanschlussseite 12 weist eine Rückwand mit einer Öffnung für ein entsprechendes elektrisches Kabel auf, sowie zwei Querrippen 14, auf denen eine Schiebehülse 20 gleichmäßig beabstandet auf dem Grundkörper 10 verschiebbar geführt ist.
  • Oberhalb und unterhalb des Grundkörpers sind aus Stahlblech gefertigte Rastbleche 30 angeordnet, die im Wesentlichen als flaches Blech geformt, zwei gegenüberliegend um etwa 90° abgewinkelte Rastelemente 34, 34' aufweisen, in denen Rastöffnungen 35 vorgesehen sind.
    Zudem ist in dem Rastblech 30 ein zur Schiebeachse des Steckverbinders verlaufender Längsschlitz 33 vorgesehen.
    Des weiteren sind an dem Rastblech 30 zwei längs zur Grundkörperachse, dreiseitig freigestellte Verriegelungshaken 32 vorgesehen, die um mindestens eine Blechdicke entgegen der Schieberichtung unterhalb und parallel zur Blechscheibe gebogen ist.
  • An der Frontseite weist das Rastblech einen um etwa 30° nach außen gebogenen Riegel 31 auf, dessen Funktion weiter unten erklärt wird.
  • Auf dem Grundkörper 10 ist zur Halterung der beiden identischen Rastbleche 30 jeweils ein Steg 15 vorgesehen, der in den Längsschlitz 33 eingreift, sowie zwei Rastnasen 16 an den Seitenflächen, die in die Rastöffnungen 35 in den abgewinkelten Rastelementen 34, 34' einrasten.
    Zusätzlich sind quer zum Steg 15, in Richtung der Querrippen 14, Abstandshalter 19 auf dem Grundkörper angeformt, die das Rastblech 30 in einem Mindestabstand vom Grundkörper halten.
  • Die in einem Längsschnitt dargestellte Schiebehülse 20 aus der Fig. 3 ist als nahezu quadratischer Hülsenkörper ausgebildet und weist an der Steckseite einen Kragen 22 auf, der an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden als eine erhöhte Ausformung 23 des Hülsenkörpers ausgebildet ist.
    An bzw. in dem Kragen 22 ist etwa mittig ein in das Innere der Schiebehülse weisender Keil 24 angeformt, und zwar so, dass die Keilspitze in die Hülse weisend und die Keilschräge 25 zur Außenwand in Richtung des Kragens verläuft - also entgegen der Steckrichtung.
    Weiterhin sind auf der Außenfläche der Hülse mehrere quer zur Schieberichtung eingeformte Rippen 21 vorgesehen, die ein Verschieben der Hülse 20 auf dem Grundkörper 10 erleichtern.
  • Bei der Montage des Steckverbinders werden zunächst die beiden Rastbleche 30 auf dem Grundkörper 10 verrastet, wie in Fig. 2b gezeigt. Anschlie-ßend wird die Schiebehülse 20 aus der Steckrichtung 11 auf den Grundkörper aufgeschoben. Dabei ist im Inneren der Hülse 20, wie in der Schnittdarstellung der Fig. 3 sichtbar, ein Rasthaken 17 angeformt, an dem der federnden Rasthaken 36 verrastet, der aus dem abgewinkelten Rastelement 34, 34' seitlich herausragt.
    So ist die Schiebehülse 20 zwar axial um einen bestimmten Weg verschiebbar aber unverlierbar auf dem Grundkörper 10 gehalten.
  • Gleichzeitig schiebt sich bei dem Montagevorgang jeweils der nach innen weisende Keil 24 mit der Gleitschräge 25 am Kragen 22 der Schiebehülse 20 unter den Riegel 31 des Rastbleches 30, so dass der abgewinkelte Riegel 31 in jeder Schiebestellung der Schiebehülse auf der Gleitschräge 25 aufliegt.
  • In der stark vergrößerten Fig. 4 ist die Verriegelungsstellung der beiden Stecker 1, 3 in einer axial geschnittenen Darstellung gezeigt, wobei deutlich erkennbar der Riegel 31 auf der Gleitschräge 25 des Keiles 24 aufliegt.
    Wird die Schiebehülse 20 zum Entriegeln der beiden Stecker, entgegen der Steckrichtung zurückgezogen, so schiebt sich die Gleitschräge 25 des Keiles 24 zunehmend unter den abgewinkelten Riegel 31 womit der Verriegelungshaken 32 aus der Ausnehmung 5 in der Steckhülse 4 herausgehebelt wird und der Stecker 1 vom Gegenstecker 3 abgezogen werden kann.
    Vorteilhaft ist die Anordnung des Dichtringes 8 nahe der Ausnehmung 5 des Gegensteckers 3, so dass die radial wirkende Kraft des Dichtringes 8 versucht die Steckhülse 4 nach außen zu drücken, während der Verriegelungshaken 32 dabei sicher in die Ausnehmung 5 eintaucht.
  • Die Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen, teils geschnittenen Darstellung einen detaillierten Ausschnitt der Verriegelung zwischen dem Stecker 1 mit dem Gegenstecker 3 in einer perspektivischen Ansicht.
    So ist deutlich erkennbar, wie der Grundkörper 10 des Steckers 1 innerhalb der Steckhülse 4 des Gegensteckers 3 eingeschoben ist, so dass der Dichtring 8 auf dem Grundkörper 10 gegen die Innenwand der Steckhülse 4 drückt und eine endgültige Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen vornimmt, während eine erste Filterung, z. B. gegen Staub, durch die abdeckende Wirkung der eng an der Außenwand der Steckhülse 4 anliegenden Schiebehülse 20 mit dem steckseitigen Kragen 22 erfolgt.

Claims (4)

  1. Metallischer Steckverbinder (1), gebildet aus einem Grundkörper (10) zur Aufnahme des Steckereinsatzes und einer den Grundkörper umfassenden, verschiebbaren Hülse (20) zur Verriegelung mit einem Gegenstecker (5), wobei auf dem Grundkörper (10) des Steckverbinders mindestens ein Rastblech (30) angeordnet ist, das einen abgewinkelten Riegel (31) aufweist, wobei auf der Steckseite der Hülse (20) ein in die Hülse weisenden Keil (24) angeformt ist, so dass der abgewinkelte Riegel (31) des Rastbleches (30) auf einer Gleitschräge (25) des Keiles (24) aufliegt, und wobei der Riegel (31) beim Zurückziehen der Hülse (20) auf der Gleitschräge (25) des Keiles (24) aufläuft, und bei einer gesteckten Steckverbindung des Steckverbinders (1) mit dem Gegenstecker (3), ein am Rastblech (30) vorgesehener Verriegelungshaken (32) aus einer im Gegenstecker (5) eingeformten Vertiefung (6) herausgehebelt wird, und
    wobei die Schiebehülse (20) mittels eines innen angeformten Rasthakens (17) und einem daran arretierenden Rasthaken (36) des Rastblechs (30), verschiebbar aber unverlierbar auf dem Grundkörper (10) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Rastblech (30) zwei abgewinkelte Rastelemente (34, 34') aufweist, in denen Rastöffnungen (35) vorgesehen sind dass in einer der Rastöffnungen (35) ein federnder Rasthaken (36) ausgebildet ist.
  2. Metallischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Keil (24) an der Steckseite in den Innenraum der Hülse (20) weisend, als Block ausgebildet ist.
  3. Metallischer Steckverbinder, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ein in einer umlaufenden Nut (18) einzufügender Dichtring (8) zwischen dem Grundkörper (10) des Steckverbinders (1) und der Steckhülse (4) des Gegensteckers (3) angeordnet ist.
  4. Metallischer Steckverbinder, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Grundkörper (10) Rastnasen (16) angeformt sind, die in die Rastöffnungen (35) des Rastblechs (30) eingreifen und das Rastblech (30) am Grundkörper (10) fixieren.
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