EP2539969B1 - ELEKTRISCHER STECKVERBINDER MIT EINER ABREIßERHÖHUNG - Google Patents

ELEKTRISCHER STECKVERBINDER MIT EINER ABREIßERHÖHUNG Download PDF

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EP2539969B1
EP2539969B1 EP11767451.5A EP11767451A EP2539969B1 EP 2539969 B1 EP2539969 B1 EP 2539969B1 EP 11767451 A EP11767451 A EP 11767451A EP 2539969 B1 EP2539969 B1 EP 2539969B1
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EP
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plug
connector
spring
connector according
parts
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Wolfgang Pfeiffer
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Intercontec Pfeiffer Industrie Steckverbindungen GmbH
Original Assignee
Intercontec Pfeiffer Industrie Steckverbindungen GmbH
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Publication date
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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
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S439/00—Electrical connectors
    • Y10S439/923—Separation or disconnection aid

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector with two connector parts, which are reversibly coupled and separable.
  • a connector which moreover also ensures that in the connected state of the two connector parts takes place at an action of a tensile force on at least one of the connector parts with a force greater than a Abr regardingkraftschwellwert an automatic disconnection or tearing of the connector parts, for example, from US 2,933,711 known.
  • this known connector is in terms of the structure and functionality, but only limited suitability.
  • the interaction of the arrangements and shapes of the spring element with the spring parts as well as the guide slot in a plug part results in problems such that the automatic tear-off functionality only works to a limited extent.
  • the mating is cumbersome and prone to wear due to the geometries and there may be unwanted jamming and Versp Rudisme and bending of the spring parts in particular, which affects the functionality of the connector.
  • a device for locking a connector in which a bayonet lock for holding together coupling members solves when a predetermined Switzerlandwoodsworth is exceeded on a cable.
  • An inventive electrical connector comprises a first connector part and a second connector part.
  • the two connector parts are reversibly coupled and separable.
  • the connector comprises a connecting device, which has at least one spring element that engages for connecting the plug parts with at least one spring part in a guide slot in the second plug part.
  • a Abr adoptederhöhung is formed, which is engaged behind in the assembled state of the connector parts of the spring member.
  • the guide slot and the spring element are designed so that when a tensile force value greater than a Abr regardingkraftschwellwerts on at least one of the two connector parts in the assembled state, an automatic separation or reversibly feasible and non-destructive tearing off the connector parts is provided.
  • the Abr adoptederhöhung is rectilinear in the direction of rotation. It extends at least over that width, preferably over its entire width, which is provided for the transfer of the spring part on the Abr adoptederhöhung, viewed in the axial direction at the same AxialabitesIES. This means that at a specific point considered (specific Axialabitessclude) considered the tear-off in the axial direction then considered the extension of the tear-off in the circumferential direction viewed from this specific point over the entire width at this Axialabitess mandate the specific location extends.
  • the spring member Upon the occurrence of a tensile force greater than the Abr adoptedkraftschwellwert on at least one of the two connector parts for automatic separation of the connector parts then the spring member is transferred via the Abr adoptederhöhung exclusively in the axial direction.
  • a cap sleeve also serves as a carrier of the spring element.
  • the spring element is received in the interior of the cap sleeve and rotatably arranged on the cap sleeve.
  • the positioning of the spring element in the interior of the cap sleeve is provided so that it is completely accommodated in the interior, so viewed in the axial direction, the spring element does not project beyond the cap sleeve.
  • a mechanically stable support for the spring element is formed, so that this positionally reliable and low-wear is arranged.
  • the automatic separation which is provided in addition to a user-guided separation, critical conditions can be prevented. Especially when the coupled connector unintentionally undergoes large tensile forces on a cable, for example, when the cable opening into the connector gets stuck somewhere, can be prevented by the automatic disconnection damage or functional impairment or safety-critical conditions can be avoided.
  • the tear-off elevation preferably has an upper tear-off edge, which merges on the side facing away from the front end of the second plug part into a first contact flank sloping obliquely in the axial direction, the first contact flank opening onto the bottom of the guide slot.
  • the one spring part preferably has two mutually angled and reversibly mutually movable and interconnected strip parts, wherein at least by a vorgebare deformability when pressing the spring member to an inner side of the cap sleeve during transfer of the spring member on the Abr adoptederhöhung the automatic separation of the Abr adoptedkraftschwellwert is adjustable.
  • the Abr adoptedkraftschwellwert is adjustable and specifiable in particular by the shape and deformability of the spring member.
  • the spring member in interaction with the material and the configuration of the spring part and / or the radial height of the Abr adoptederhöhung and / or the distance of the Abr adoptederhöhung to the inside of the cap sleeve thus extremely precise adjustment of the Abr complicatkraftschwellwerts be enabled.
  • the functional principle of the automatic separation can be achieved with special precision.
  • the first abutment edge is inclined at an angle between 10 ° and 75 °, preferably between 20 ° and 50 °, in particular between 25 ° and 35 °, in particular 30 °, with respect to the axial longitudinal axis.
  • an angle between 10 ° and 75 ° preferably between 20 ° and 50 °, in particular between 25 ° and 35 °, in particular 30 °, with respect to the axial longitudinal axis.
  • the oblique position of the first abutment edge is adapted to the shaping and inclination of the spring part or at least of that region of the spring part which is provided for contacting with the tear-off increase.
  • the Abr adoptederhöhung on an upper tear-off which goes on the front end of the second connector part facing side in a viewed in the axial direction obliquely sloping second contact edge.
  • the second abutment edge ends at the front edge of the second connector part.
  • the tear-off thus forms as a ramp ramping on both sides, which has its highest point at the tear-off.
  • the second abutment edge is inclined at an angle between 5 ° and 40 °, preferably between 5 ° and 20 °, in particular 10 °, relative to the axial longitudinal axis.
  • the inclinations of the two contact edges are the same. It is preferably provided that the inclination of the first abutment edge is steeper than the inclination of the second abutment edge.
  • the Abr adoptederhöhung has a width (in the circumferential direction about the longitudinal axis), which corresponds at least to the width of the spring member.
  • the aspect of contacting the spring part as large as possible with the tear-off increase can thus be taken into account.
  • an undesirable tilting or twisting of the spring part or an undesired movement in the direction of rotation or obliquely thereto can thus be avoided.
  • the desired and intended axial movement of the spring part during automatic separation is supported.
  • the connector has a hollow cylindrical cap sleeve in particular felicithafttechnik, which is arranged on the first plug part and is rotatable relative to the first plug part.
  • a cap sleeve thus the area where the two plug parts are joined together in the assembled state and optionally overlap circumferentially covered and protected.
  • additional functionality can be effected by the cap sleeve and their relative rotation relative to the first plug part and the user-requested and user-defined separation and assembly of the two connector parts.
  • the cap sleeve is thus designed mulifunktionell.
  • the cap sleeve is formed as a one-piece component, which is made in particular of plastic. However, it may also be formed of metal.
  • the spring element is in particular non-destructively detachably arranged on the inside of the cap sleeve rotatably there. In particular, for assembly or maintenance purposes, thus, the spring element can be separated from the cap sleeve.
  • the spring element is formed only partially over the length of the lower edge superior wall extension, which is designed for insertion into a lock on the inside of the cap sleeve.
  • the spring element is also formed in one piece and the wall extension integrated into the spring element.
  • the spring element is formed of metal.
  • the spring elements can be introduced and locked by simply plugging in the axial direction in the cap sleeve.
  • the cap sleeve is arranged in its initial state unactuated by a user in a by a spring, in particular a torsion spring, in a biased with respect to the connection of the two connector parts closure position on the first plug part.
  • a spring in particular a torsion spring
  • the relative mobility of the cap sleeve in the first plug part in the circumferential direction in particular only in the direction of rotation, guaranteed.
  • This relative mobility in the direction of rotation is predetermined in an angular range less than or equal to 90 °.
  • the separation and the connection of the two connector parts in addition to the exclusively axial movement and thereby caused axial transfer of the spring member on the Abr adoptederhöhung by turning the cap sleeve from the closed position into a release position and an axial movement of the connector parts to each other effected.
  • the spring part is guided past the Abr adoptederhöhung in the axial direction in addition to the Abr adoptederhöhung, in particular on one side limited by the Abr adoptederhöhung, trained slide track section of the guide slot.
  • user-guided disconnection is also possible. This is possible by two variants. A user can grasp the plug parts in the same way as when automatically disconnecting and disconnect the plug parts by axial axial movement by an axial pulling movement.
  • connection of the connector parts can be carried out in two different variants.
  • this can be done to the effect that the user grips the two plug parts and merges the two plug parts exclusively in the axial direction. If the two plug parts are in each case brought into the correct position relative to one another with respect to their coding and assembly in the direction of rotation, then this can be carried out exclusively by axial connection movement. In this case, then the spring member is pushed axially over the Abr adoptederhöhung and snaps behind the Abr complicaterhöhung in the guide slot.
  • the rotatably mounted cap sleeve that the user rotates this cap sleeve from the closed position to the release position, then the two plug parts together, due to the release position of the cap sleeve, the spring member exclusively on the guide slot and on the Abr Jardinerhöhung over is moved in the axial direction and then moved by turning back the cap sleeve in the closed position only exclusively in the direction of rotation in the guide slot and quasi introduced behind the Abr adoptederhöhung in the axial direction.
  • the spring member is then held in this end position in the connected state of the connector parts behind the Abr adoptederhöhung by the biased in the circumferential direction about the longitudinal axis closure position of the cap sleeve.
  • the cap sleeve in its preloaded state thus also contributes to the positionally secure mounting of the spring part behind the Abr complicaterhöhung.
  • the guide slot preferably has a guide track section which is horizontal in the direction of rotation and which is delimited on one side by the tear-off increase and in which the spring part is held in the assembled state of the plug parts by the prestressed closing position of the coupling sleeve.
  • the guide link is also formed with a second vertical slide track section, which opens into the horizontal slide track section.
  • the vertical slide track section on one side, in particular a longitudinal side is limited by the side wall of the Abr Jardinerhöhung.
  • the guide slot is designed to the effect that it has an exclusively oriented in the axial direction slide track section, which opens into an exclusively horizontally formed slide track section.
  • the guide slot thus has two slide track sections, which in particular are thus arranged at a 90 ° angle to each other.
  • the respective inner boundary walls of the guide slot are formed by the Abr noirerhöhung.
  • the Abrceterhöhung is particularly designed and arranged so that it forms both a boundary wall of the axial link track section and a boundary wall of the horizontal link track section.
  • the boundary wall of the horizontal link track section is the first contact edge. This is in particular formed sloping sloping.
  • the Abr adoptederhöhung viewed in the radial direction is formed maximally with a height corresponding to the height of the guide slot.
  • Such a configuration of the guide slot and in particular also the specific configuration and arrangement of the tear-off increase in cooperation with the shapes and arrangements of the slide track sections can be in a particularly precise, space-minimized and highly functional way to ensure the simple, safe and low-wear connecting and disconnecting the connector parts and in particular also achieve the only performed in the axial direction automatic separation of the connector parts particularly precise.
  • the spring element is a hollow cylindrical ring portion, in which the at least one spring part is integrally formed and is arranged in a hole of the wall of the ring portion.
  • the spring element is not completely closed in the circumferential direction but interrupted, resulting in a desired certain elasticity and mobility in the radial direction.
  • the spring part can also be positioned in a radially movable manner and, moreover, it is also protected. An undesired bending of the spring member can be avoided.
  • the spring element has three separate spring parts, which are arranged equidistant from one another in the direction of rotation.
  • a spring part is strip-shaped.
  • This strip comprises a first obliquely inwardly directed plate-shaped strip part, which merges into a then bent-out second strip part.
  • the strip parts arranged at an angle to one another are designed to be movable relative to one another and thus designed to be reversibly bendable or deformable, which contributes particularly advantageously to the precise specification of a break-off force threshold value. Especially when pressing against the inside of the cap sleeve when transferring the spring part on the Abr adoptederhöhung thereby the Abr adoptedkraftschwellwert is adjustable.
  • the Abr adoptedkraftschwellwert is greater than 9 N.
  • different Abr accordinglykraftschwellhong can be provided.
  • the Abr adoptedkraftschwellwert is smaller than the LETAkraftschwellwert, so that in case of unforeseen occurrence of a tensile force on the connection chain a tearing off of the connection chain always takes place at the plug parts of the connector.
  • a break-off threshold can then be between 10 N and 60 N.
  • the Abr adoptedkraftschwellwert may also be higher, for example, be greater than 70 N.
  • the connector is provided for use in and / or connection to a medical device.
  • a medical device This is preferably a defibrillator.
  • the second plug part has on its outer side at the front end of the guide slot with the Abr Jardinerhöhung and the second plug part in the state connected to the first plug part at least in the overlapping portion in the axial direction, the first plug part.
  • the first plug part is formed with a smaller outer diameter than the inner diameter of the second plug part.
  • the plug parts to be coupled to one another are formed from metal. You can also be at least partially formed of a plastic material. Each plug part is designed to receive a specific Polndulys, wherein the two Polnduly the connector parts are provided for the compatible connection. In this context, electrical contacts are thus provided in the contact carriers of the plug parts.
  • a rear edge of the plug housing of the second plug part is bent inwards and thus oriented towards the longitudinal axis of the plug part.
  • This bend of the edge forms a holding device for the components arranged in the interior of the plug housing, in particular at least one seal and at least one pressure ring, so that an axial position fixing of these components is achieved by this bending.
  • the bending is preferably carried out by a tool, in particular a bending punch.
  • a tool in particular a bending punch.
  • This preferably comprises a receptacle for the rear end of the plug housing, so that it can be inserted into the receptacle. Only after insertion is then contacted with further axial collapse of the punch with the connector housing the rear edge of the plug housing with a contact surface of the recording.
  • the contact surface is arranged obliquely and formed circumferentially, so that a funnel-shaped or a conical region is formed in the receptacle.
  • For further axial Waschieben then we bent the rear edge of the plug housing by the lengthening on the contact surface obliquely inward.
  • the plug housing is formed at its front end for connection to a further plug part of the connector.
  • a rear end of the plug housing has a rear edge which, in the finished state of the plug part, is oriented or inclined at least obliquely inwards in relation to the longitudinal axis of the plug housing.
  • a diameter constriction is formed at the rear end of the plug housing.
  • components introduced into the plug housing such as, for example, a seal and / or a pressure ring, can be axially fixed in position in the interior of the plug housing.
  • this plug part is designed as the second plug part of the above-described connector according to the invention or an advantageous embodiment thereof.
  • the diameter constriction is generated by a stamp, wherein an axial relative movement between the plug part and the punch is performed toward each other and then defined in a recording of the punch, the rear edge of the plug housing is bent inwardly.
  • Fig. 1 is a first connector part 1 of an electrical connector 2 is shown in an exploded view.
  • the connector 2 which can also be referred to as a connector device or connector coupling and is designed for electrical connection of a defibrillator with a power supply, moreover comprises an in Fig. 1 not shown second plug part 3 ( Fig. 3 ).
  • the two connector parts 1 and 3 can be reversibly coupled and disconnected again.
  • the first plug part 1 comprises a plug housing or a plug housing 4, which is formed from metal. It is designed to receive a cable 5 and, moreover, it also serves to receive a carrier 6 for electrical contacts.
  • the plug housing 4 also serves to receive a cable seal 7, which also serves to relieve strain.
  • a cable seal 7 On both sides of this annular circumferential and bead-shaped cable seal 7 pressure rings 8 and 9 are provided, which are arranged in the assembled state of the first connector part 1 in the interior of the plug housing 4.
  • the plug housing 4 also serves as a carrier for a torsion spring 10. This is positioned on an outer side 11 of the plug housing 4 and circumferentially around the axial longitudinal axis A of the connector 2 and thus also the first plug part 1 is formed.
  • the spring 10 designed as a torsion spring has ends 12 and 13. These are bent accordingly, the end 12 behind a holding web 14 which is formed on the outer side 11, engages.
  • the second end 13 engages in a receptacle in the interior of an integrally formed from plastic cap sleeve 15 a.
  • the spring 10 is arranged in the interior of the cap sleeve 15.
  • a stop 17 is formed on the plug housing 4.
  • the cap sleeve 15 On an inner side 18 of the cap sleeve 15 in addition to the receptacle for the end 13 of the spring 10 and other detents or brackets are formed. These then serve to receive and hold a spring element 19, which may also be referred to as a spring basket.
  • the spring element 19 is arranged completely in the assembled state of the first connector part 1 in the interior of the cap sleeve 15. It also surrounds the front region of the plug housing 4 and thus also surrounds the outer side 11.
  • the spring element 19 is formed as a ring portion and thus not a completely closed ring.
  • the spring element 19 has an interruption 20. It is thus designed as a non-closed hollow cylinder.
  • In the plate-like or strip-like wall 21 of the spring element 19 are holes 22, 23 and 24 trained. In each of these holes 22 to 24, a spring member 25, 26 and 27 are integrally formed.
  • the spring element 19 is manufactured in one piece.
  • a wall extension 29 is formed, which is not formed over the entire circumferential length of the lower edge 28. Through this wall extension 29 a locking possibility is created.
  • this wall extension 29 is inserted or pushed into the catch or holder for the spring element 19 formed on the inner side 18. As a result, the spring element 19 is rotatably connected to the cap sleeve 15.
  • the spring part 25 is also strip-shaped and comprises a first strip part 30, which is slightly bent inwards or inclined. The first strip part 30 then opens at a transition edge 31 into a second strip part 32, which is opposite slightly bent outwards.
  • the spring member 25 is arranged and flexibly movable so that it is flexibly movable and elastic, in particular in the radial direction to the axis A.
  • the strip parts 30 and 32 are relative to each other reversible and destructive movable or deformable, which is essential for the specification of a specific Abr adoptedkraftschwellwerts when the spring member 25 during the axial automatic separation of the connector parts 1 and 3 by a Abr adoptederhöhung on the second connector part 3 radially is pressed to the outside of the inside 18 of the sleeve 15 and deformed there.
  • Fig. 2 is shown in the perspective view, the first connector part 1 in the assembled state.
  • the illustration in the region of the cap sleeve 15 is shown partially cut or partially broken.
  • On an outer side 33 of the cap sleeve 15 identifiers are attached, which signal the directions of rotation of the cap sleeve 15, wherein, for example, an arrow 34 is shown.
  • the cap sleeve 15 is held in an unactuated by the user state and thus in an initial position by the spring 10 in a biased closed position. It is further provided that the cap sleeve 15 in the direction of rotation can be rotated about the axis A in an angular range less than 60 ° to move from the closed position to a release position.
  • the closure position is thus meant that position in which a spring member, for example, the spring member 25, the spring member 19 is held biased in an end position in a guide slot of the second connector part 3 in the circumferential direction about the axis A.
  • this spring member 25 is brought from the held end position in the guide slot in such a position that then by exclusively axial movement, the spring member 25 can be moved in an axial link track section of the guide slot and the connector parts 1 and 3 by axial Can be separated from each other.
  • this release position of the cap sleeve 15 must then be held by a user, since when they release the cap sleeve 15, this is then brought by the spring 10 automatically back to the starting position and thus the closed position.
  • FIG. 2 In addition, an outer lining part 35 is shown, which is brought in the rear area on the connector housing 4. A front end 43 of the male housing 4 is shown.
  • FIG. 3 is shown in perspective the already mentioned second connector part 3. Again, a section is shown cut or broken so that it can be seen inside.
  • the second plug part 3 likewise comprises a base part or plug housing 36 formed from a metallic material.
  • This plug housing 36 is also here for receiving a cable 37, a cable seal 38, which is shown in the cut part of the illustration, as well as a first Pressure ring 39 and a second pressure ring 40 is formed.
  • the connector housing 36 also includes a stop 41 with a front side 42.
  • the plug housing 36 is also provided here for receiving a carrier 44, which represents the polar pattern and is designed to receive electrical contacts.
  • a plurality of guide slots for each of the spring parts 25, 26 and 27 is formed on an outer side 46.
  • the number of guide slots corresponds to the number of spring parts 25 to 27 of the spring element 19.
  • three guide slots are provided in the embodiment.
  • only on the guide slot 47 the in Fig. 3 fully illustrated.
  • the other two guide slots are designed analogously.
  • the guide slot 47 comprises an exclusively axially extending link section 48, which merges into an exclusively horizontally or in the direction of rotation oriented link track section 49.
  • the ground-level boundary edges of the slide track sections 48 and 49 are thus arranged in particular at a 90 ° angle to each other.
  • the Abr adopted and adjacent to the guide slot 47 a Abr adopted Abr adopted Abr possesserhöhung 50 is formed. This is thus also arranged quasi lowered towards the level of the outside 46.
  • the Abr adoptedgeometrie in the form of Abr adoptederhöhung 50 includes a first abutment edge 51, which extends starting from an upper tear-off edge 52 obliquely sloping to the bottom of the guide slot 47.
  • the Abr possesserhöhung 50 includes a second abutment edge 53, which inclines sloping starting from the Abr composedkante 52 in the other direction and ends at the front end 54 of the plug housing 36 and opens there.
  • the Abr composederhöhung 50 is thus formed as both sides sloping hill or ramp.
  • the tear-off edge 52 represents the highest point of the tear-off geometry and thus the tear-off increase 50 (viewed in the radial direction). In the exemplary embodiment, it is provided that the tear-off edge 52 is at the height level of the outer side 46, and thus does not protrude beyond the outer side 46 in the radial direction.
  • tear-off increase 50 delimits both the horizontal slide track section 48 with one side and the horizontal slide track section 49 on one side with the first guide rail 51.
  • Abr aloneerhöhung 50 is due to the fact that it is rectilinear viewed in the direction of rotation about the axis A. This means that the tear-off edge 52 seen over the entire width (extension about the axis A) in the axial direction on the same length section along the axis A. The same applies to the first abutment edge 51 for its opening at the bottom of the guide slot 47 edge.
  • the spring parts 25, 26 and 27 are respectively arranged in the associated guide slots.
  • the spring member 25 is coupled to the guide slot 47 and the Abr complicaterhöhung 50.
  • the cap sleeve 15 of the strip portion 32 is pressed due to their biased closure position in the end position and thus considered biased behind the Abr adoptederhöhung 50 in the axial direction in the horizontal slide track section 49.
  • cap sleeve 15 is gripped by the user and is rotated in the direction of arrow 34, so that starting from the closed position, the release position is reached. This is perceived by a stop of the cap sleeve 15 in the release position by the user haptic.
  • the spring member 25 is moved from its position behind the Abr Jardinerhöhung 50 along the horizontal slide track section 49.
  • the second strip part 32 is thus moved only in the direction of rotation along the horizontal slide track section 49 on the first abutment edge 50 along and thus moved past in the circumferential direction of the Abr Jardinerhöhung 50.
  • the spring member 25 and in particular the second strip portion 32 at the upper end of the axial link track section 48 is so wide in the circumferential direction that it has at least the width of the spring member 25 so that then exclusively axial movement and held in the release position cap sleeve 15 a user-performed separation of the two connector parts 1 and 3 can be done.
  • the spring member 25 is moved along the axial slide track section 48 to the Abr Jardinerhöhung 50 and then the two connector parts 1 and 3 separated. Then, the cap sleeve 15 is released again, it is automatically moved by the spring 10 in its closed position on the first connector part 1.
  • the tear-off increase 50 and in particular the width of the tear-off edge 52 and thus also the width of the first contact flank 51 considered in the circumferential direction is preferably dimensioned at least as far as the spring part 25, in particular the second strip part 32, is wide.
  • the cap sleeve 15 from the closed position to the release position is rotated and then the two connector parts 1 and 3 are pushed together axially.
  • a situation is then reached due to the coding of the connector parts 1 and 3 and thus their relative orientation in the direction of rotation about the axis A for basic Swissck sadness, in which then the spring member 25 is automatically guided along the axial slide track section 48. Is then reached in the axial direction, the maximum collapsible position of the two connector parts 1 and 3, it is automatically rotated by turning back the cap sleeve 15 or releasing the cap sleeve 15 by the spring 10 and returned to the closed position.
  • a rear edge 55 of the male housing 36 is oriented inwardly of the axis A inwardly. This achieves in an advantageous manner that the components are held axially fixed in position in the interior of the plug housing 36. Due to the bending or curling of the edge 55, the cable seal 38 and the pressure rings 39 and 40 can no longer escape from the connector housing 36 axially.
  • This diameter constriction of the plug housing at the rear edge 55 is replaced by a in Fig. 9 shown tool, in particular a punch 56 reached.
  • This is pushed from behind onto the otherwise fully assembled plug part 3 and brought to the rear end of the plug housing 36.
  • the punch 56 has a receptacle 57.
  • the rear end of the plug housing 36 is received.
  • the not yet bent rear edge 55 comes into contact with a conically shaped contact surface 58 of the receptacle 57.
  • the rear edge 55 is bent by the contact surface 58 inward, in which case a corresponding bending guide is formed by the receptacle 57.
  • a lower axially oriented and adjoining the contact surface bearing surface 59 of the bending path and thus the diameter constriction is then specified and limited.
  • the punch 56 thus the desired strength of the inflection of the edge 55 is possible in a very precise and defined manner.
  • Fig. 10 For this purpose, a partial section of the plug part 3 with already partially bent edge 55 is shown.
  • Fig. 4 is shown in a side view with partially cut in the area of the cap sleeve 15 or broken view of the fully connected state of the connector parts 1 and 3. It can be seen particularly accurately here that the second strip part 32 bears against the first abutment face 51 substantially with a large surface area.
  • Fig. 5 is shown in a side view with partially cut or broken representation of an embodiment in which the connector parts 1 and 3 are also shown in the fully assembled state.
  • the inverted variant is shown, so that here the first connector part 1 are positioned on the right and the second connector part 3 on the left.
  • Fig. 8 is shown in an enlarged view of a side view of the plug part 3.
  • the geometry and the position of tear-off elevations 50 provided with the same reference numerals and guide slots 47 are shown. It can be seen that the guide rail section 48 facing away from the axial side of the Abr Jardinerhöhung 50 is at the same position in the direction of rotation about the axis A, as the guide rail section 49 end limiting axial wall. Furthermore, it is shown by the line B that inter alia the tear-off edge 52 extends over its entire width on the same axial section. In addition, preferred angles of inclination of 10 ° and 30 ° of the abutment flank 53 and the abutment flank 51 with respect to the axis A are shown.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit zwei Steckerteilen, die reversibel koppelbar und separierbar sind. Ein derartiger Steckverbinder, der darüber hinaus auch gewährleistet, dass im verbundenen Zustand der beiden Steckerteile bei einem Einwirken einer Zugkraft auf zumindest eines der Steckerteile mit einem Kraftwert größer einem Abreißkraftschwellwert ein automatisches Trennen bzw. Abreißen der Steckerteile erfolgt, ist beispielsweise aus der US 2,933,711 bekannt.
  • Neben der Möglichkeit, dass der Nutzer die beiden Steckerteile greift und in gewollter Art und Weise nutzerbetätigt trennt, ist die weitere Möglichkeit geschaffen, dass bei unvorhergesehenen und beispielsweise auch ungewollten Zugkrafteinwirkungen auf zumindest eines der beiden verbundenen Steckerteile diese automatisch getrennt werden.
  • Dieser bekannte Steckverbinder ist im Hinblick auf den Aufbau und die Funktionalität jedoch nur eingeschränkt tauglich. In diesem Zusammenhang ergibt insbesondere das Zusammenspiel der Anordnungen und Formen des Federelements mit den Federteilen als auch die Führungskulisse in einem Steckerteil dahingehend Probleme, dass die automatische Abreißfunktionalität nur bedingt funktioniert. Darüber hinaus ist das Zusammenstecken aufgrund der Geometrien mühsam und verschleißanfällig und es können unerwünschte Verklemmungen und Verspreizungen sowie Verbiegungen insbesondere der Federteile auftreten, was die Funktionstauglichkeit der Steckverbindung beeinträchtigt.
  • Aus der US 6,609,833 B1 ist ein Steckverbinder bekannt, bei dem Steckerteile verbunden werden und eine Abreißerhöhung ausgebildet ist, die über ihre Länge auf gleichen Axialabschnittniveau ausgebildet ist.
  • Aus der US 2006/183375 A1 ist ein Stecker bekannt, bei dem Steckerteile verbunden werden.
  • Ebenso ist aus der CH 624 245 A5 eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Steckverbinders bekannt, bei welcher ein Bajonettverschluss zum Zusammenhalten von Kopplungsgliedern löst, wenn eine vorbestimmte Zugspannungsgröße an einem Kabel überschritten wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, bei dem ein einfacheres und verschleißärmeres Verbinden und Trennen der Steckerteile erreicht ist und zugleich ein multioptionales Trennen der Steckerteile sowohl nutzergeführt als auch automatisch bei Zugkrafteinwirkung auf die Steckerteile erfolgen kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Steckverbinder, welcher die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßer elektrischer Steckverbinder umfasst ein erstes Steckerteil und ein zweites Steckerteil. Die beiden Steckerteile sind reversibel koppelbar und separierbar. Der Steckverbinder umfasst eine Verbindungsvorrichtung, welche zumindest ein Federelement aufweist, dass zum Verbinden der Steckerteile mit zumindest einem Federteil in eine Führungskulisse in dem zweiten Steckerteil eingreift. An dieser Führungskulisse ist eine Abreißerhöhung ausgebildet, die im zusammengesetzten Zustand der Steckerteile von dem Federteil hintergriffen ist. Die Führungskulisse und das Federelement sind so ausgebildet, dass bei dem Auftreten eines Zugkraftwerts größer eines Abreißkraftschwellwerts auf zumindest eines der beiden Steckerteile im zusammengesetzten Zustand ein automatisches Trennen bzw. reversibel durchführbares und zerstörungsfreies Abreißen der Steckerteile vorgesehen ist.
  • Die Abreißerhöhung ist in Umlaufrichtung geradlinig ausgebildet. Sie erstreckt sich zumindest über diejenige Breite, vorzugsweise über ihre gesamte Breite, welche für die Überführung des Federteils über die Abreißerhöhung vorgesehen ist, in axialer Richtung betrachtet auf gleichem Axialabschnittniveau. Dies bedeutet, dass an einer spezifischen betrachteten Stelle (spezifisches Axialabschnittsniveau) der Abreißerhöhung in axialer Richtung betrachtet dann die Erstreckung der Abreißerhöhung in Umlaufrichtung betrachtet ausgehend von dieser spezifischen Stelle über die gesamte Breite auf diesem Axialabschnittsniveau der spezifischen Stelle sich erstreckt.
  • Beim Auftreten einer Zugkraft größer dem Abreißkraftschwellwert auf zumindest eines der beiden Steckerteile zum automatischen Trennen der Steckerteile ist dann das Federteil über die Abreißerhöhung ausschließlich in axialer Richtung übergeführt.
  • Es ist vorgesehen, dass eine Überwurfhülse auch als Träger des Federelements dient. Das Federelement ist im Inneren der Überwurfhülse aufgenommen und drehfest an die Überwurfhülse angeordnet. Vorzugsweise ist die Positionierung des Federelements im Inneren der Überwurfhülse so vorgesehen, dass sie vollständig im Inneren aufgenommen ist, sodass in axialer Richtung betrachtet das Federelement über die Überwurfhülse nicht übersteht. Durch die Überwurfhülse wird ein mechanisch stabiler Träger für das Federelement gebildet, sodass dieses positionssicher und verschleißarm angeordnet ist.
  • Mit einer derartigen Ausgestaltung eines Steckverbinders wird somit eine besonders sichere und zuverlässige Möglichkeit geschaffen, die beiden verbundenen Steckerteile in besonders einfacher und verschleißarmer Weise automatisch trennen bzw. abreißen zu können.
  • Durch das automatische Trennen, welches neben einem vom nutzergeführten Trennen vorgesehen ist, kann kritischen Zuständen vorgebeugt werden. Gerade dann, wenn der gekoppelte Steckverbinder ungewollt große Zugkräfte an einem Kabel erfährt, beispielsweise wenn das in den Steckverbinder mündende Kabel irgendwo hängen bleibt, kann durch das automatische Trennen eine Beschädigung oder eine Funktionsbeeinträchtigung verhindert werden oder sicherheitskritische Zustände vermieden werden.
  • Durch die rein in axialer Richtung vorgesehene automatische Abreißfunktion der gekoppelten Steckerteile kann somit auch in besonders exakter und definierter Weise das Abreißen festgelegt werden. Dadurch können die Anforderungen, wann das automatische Trennen zuverlässig erfolgen soll, jeweils besonders exakt eingestellt werden. Durch die explizit gegenständliche Ausgestaltung einer Abreißerhöhung bzw. einer automatischen Trennerhöhung in ihrer spezifischen Formgebung und Position kann die Funktionalität des automatischen Trennens besonders begünstigt erreicht werden. Durch den Verlauf der Abreißerhöhung im Hinblick auf die geradlinige Erstreckung in Umlaufrichtung ist damit praktisch ein Ringabschnitt als Erhöhung ausgebildet, der sich um die Längsachse des Steckverbinders quasi teilweise umlaufend erstreckt und sich dabei über seine Breite stets auf dem gleichen axialen Abschnitt befindet. Dadurch wird quasi auch eine Halterampe für das Federteil gebildet, sodass kein unerwünschtes Verrutschen in Umlaufrichtung des Federteils erfolgt.
  • Vorzugsweise weist die Abreißerhöhung eine obere Abreißkante auf, die auf der dem vorderen Ende des zweiten Steckerteils abgewandten Seite in eine in axialer Richtung betrachtet schräg abfallende erste Anlageflanke übergeht, wobei die erste Anlageflanke auf den Boden der Führungskulisse mündet. Dies ist eine besonders hervorzuhebende Ausgestaltung, da somit ein größerer flächiger Bereich durch die Anlageflanke gebildet ist, der in Verbindung mit dem hintergreifenden Federteil in Kontakt stehen kann und dadurch eine möglichst großflächige Aneinanderanlegung des Federteils und der Abreißerhöhung ermöglicht. Zum einen kann dadurch eine mechanisch stabile Positionierung des Federteils gewährleistet werden, die insbesondere ein unerwünschtes Verrutschen oder Abgleiten in Umlaufrichtung um die axiale Längsachse verhindert. Darüber hinaus kann durch dieses Ausgestalten der ersten Anlageflanke und dem möglichst großflächigen Darananliegen des Federteils auch eine äußert präzise Einstellung und ein im Wesentlichen auch kontinuierlich geführtes automatisches Trennen erfolgen. Indem das Federteil somit nicht äußerst abrupt über eine quasi senkrechte Stufe hinweggerissen wird kann somit auch der Langlebigkeit und dem geringen Verschleiß des Steckverbinders Rechnung getragen werden. Des Weiteren ist durch die schräge erste Anlageflanke eine präzise Loslösegeometrie für das Federteil geschaffen, die zum Festlegen des Abreißkraftschwellwerts beiträgt, jedoch vor allen Dingen das prinzipielle Loslösen und den Beginn der axialen Bewegung des Federteils beim automatischen Trennen definiert. Insbesondere ist dadurch dann eine gezielt geführte Bewegung des Federteils radial nach außen in Richtung der Überwurfhülse vorgebbar.
  • Das ein Federteil weist vorzugsweise zwei gewinkelt zueinander und reversibel zueinander bewegbare und miteinander verbundene Streifenteile auf, wobei zumindest durch eine vorgebare Verformbarkeit beim Andrücken des Federteils an eine Innenseite der Überwurfhülse beim Überführen des Federteils über die Abreißerhöhung beim automatischen Trennen der Abreißkraftschwellwert einstellbar ist.
  • Der Abreißkraftschwellwert ist insbesondere durch die Form und Verformbarkeit des Federteils einstellbar und vorgebbar. Insbesondere in Wechselwirkung mit dem Material und der Ausgestaltung des Federteils und/oder der radialen Höhe der Abreißerhöhung und/oder dem Abstand der Abreißerhöhung zur Innenseite der Überwurfhülse kann somit ein äußerst exaktes Einstellen des Abreißkraftschwellwerts ermöglicht werden. Das Funktionsprinzip des automatischen Trennens kann dadurch in besonderer Präzision erreicht werden.
  • Vorzugsweise ist die erste Anlageflanke in einem Winkel zwischen 10° und 75°, vorzugsweise zwischen 20° und 50°, insbesondere zwischen 25° und 35°, insbesondere 30°, gegenüber der axialen Längsachse schräg gestellt. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Loslösung und Anführung an die Innenseite der Überwurfhülse erreicht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schrägstellung der ersten Anlageflanke an die Formgebung und Neigung des Federteils oder zumindest desjenigen Bereichs des Federteils, welcher zur Kontaktierung mit der Abreißerhöhung vorgesehen ist, angepasst ist. Durch diese Ausgestaltung kann ein möglichst großflächiges Aneinanderanliegen der ersten Anlageflanke und des Federteils im zusammengesetzten Zustand der Steckerteile erreicht werden. Die oben genannten Vorteile können dadurch besonders gut erreicht werden.
  • Vorzugsweise weist die Abreißerhöhung eine obere Abreißkante auf, die auf der dem vorderen Ende des zweiten Steckerteils zugewandten Seite in eine in axialer Richtung betrachtet schräg abfallende zweite Anlageflanke über geht. Vorzugsweise endet die zweite Anlageflanke an dem vorderen Rand des zweiten Steckerteils. Auch dies wirkt begünstigend auf die axiale Bewegung und Überführung des Federteil über die Abreißerhöhung beim automatischen Trennen der Steckerteile. Auch nach Überschreiten der Abreißkante bei Bewegung ausschließlich in axialer Richtung des Federteils erfolgt dann nicht ein abruptes Anschlagen auf die Außenseite des zweiten Steckerteils, sondern es erfolgt auch hier durch die zweite schräg abfallende Anlageflanke ein kontinuierliches und sanftes Überführen bis zum vorderen Rand des zweiten Steckerteils.
  • In besonderer Vorteilhaftigkeit bildet sich die Abreißerhöhung somit als beidseitig schräg verlaufende Rampe aus, die an der Abreißkante ihren höchsten Punkt aufweist.
  • Vorzugsweise ist die zweite Anlageflanke in einem Winkel zwischen 5° und 40°, vorzugsweise zwischen 5° und 20°, insbesondere 10°, gegenüber der axialen Längsachse schräg gestellt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Neigungen der beiden Anlageflanken gleich sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Neigung der ersten Anlageflanke steiler ist als die Neigung der zweiten Anlageflanke.
  • Vorzugsweise weist die Abreißerhöhung eine Breite (in Umlaufrichtung um die Längsachse) auf, die zumindest der Breite des Federteils entspricht. Auch hier kann somit dem Aspekt der möglichst großflächigen Kontaktierung des Federteils mit der Abreißerhöhung Rechnung getragen werden. Auch hier kann somit insbesondere ein unerwünschtes Verkippen oder Verdrehen des Federteils oder ein unerwünschtes Bewegen in Umlaufrichtung oder schräg dazu vermieden werden. Auch die gewünschte und vorgesehene axiale Bewegung des Federteils beim automatischen Trennen ist dadurch unterstützt.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steckverbindung in besonderer Vorteilhaftigkeit eine hohlzylinderförmige Überwurfhülse aufweist, die an dem ersten Steckerteil angeordnet ist und relativ zu dem ersten Steckerteil drehbar ist. Durch eine derartige Überwurfhülse kann somit der Bereich, an dem die beiden Steckerteile im zusammengesetzten Zustand aneinandergefügt sind und gegebenenfalls überlappen umfangsseitig abgedeckt und geschützt werden. In zusätzlicher Funktionalität kann durch die Überwurfhülse und deren relativer Drehbarkeit gegenüber dem ersten Steckerteil auch die nutzergewollte und nutzerdefinierte Trennung und Zusammenfügung der beiden Steckerteile bewirkt werden. Die Überwurfhülse ist somit mulifunktionell ausgestaltet.
  • Insbesondere ist die Überwurfhülse als einstückiges Bauteil ausgebildet, welches insbesondere aus Kunststoff gefertigt ist. Es kann jedoch auch aus Metall ausgebildet sein.
  • Das Federelement ist insbesondere zerstörungsfrei lösbar an der Innenseite der Überwurfhülse drehfest dort angeordnet. Insbesondere zu Montage- oder Wartungszwecken kann somit auch das Federelement von der Überwurfhülse separiert werden.
  • Vorzugsweise ist an einem unteren Rand des Federelements eine nur teilweise über die Länge des unteren Rands überragende Wandverlängerung ausgebildet, welche zur Einführung in eine Arretierung an der Innenseite der Überwurfhülse ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung kann eine besonders einfache und dennoch mechanisch stabile Sicherung des Federelements in der Überwurfhülse gewährleistet werden.
  • Insbesondere ist das Federelement ebenfalls einstückig ausgebildet und die Wandverlängerung in das Federelement integriert.
  • Vorzugsweise ist das Federelement aus Metall ausgebildet. Das Federelemente kann durch einfaches Einstecken in axialer Richtung in die Überwurfhülse eingebracht und arretiert werden.
  • Vorzugsweise ist die Überwurfhülse in ihrem durch einen Nutzer unbetätigten Ausgangszustand in einer durch eine Feder, insbesondere einer Torsionsfeder, in einer bezüglich der Verbindung der beiden Steckerteile vorgespannten Verschlussstellung an dem ersten Steckerteil angeordnet. Durch die Feder wird also eine definierte Vorspannkraft erzeugt, mittels welcher die Überwurfhülse in die Verschlussstellung gedrückt ist.
  • Insbesondere ist die relative Bewegbarkeit der Überwurfhülse im ersten Steckerteil in Umlaufrichtung, insbesondere nur in Umlaufrichtung, gewährleistet.
  • Diese relative Bewegbarkeit in Umlaufrichtung ist in einem Winkelbereich kleiner oder gleich 90° vorgegeben.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trennen und das Verbinden der beiden Steckerteile neben der ausschließlich axialen Bewegung und dem dadurch bewirkten axialen Überführen des Federteils über die Abreißerhöhung auch durch Drehen der Überwurfhülse aus der Verschlussstellung in eine Freigabestellung und einem axialen Bewegen der Steckerteile zueinander bewirkbar. Dabei ist das Federteil in einem neben der Abreißerhöhung, insbesondere an einer Seite durch die Abreißerhöhung begrenzten, ausgebildeten Kulissenbahnabschnitt der Führungskulisse, an der Abreißerhöhung in axialer Richtung vorbeigeführt.
  • Neben dem automatischen Trennen ist auch ein nutzergeführtes Trennen möglich. Auch dies ist durch zwei Varianten möglich. Ein Nutzer kann auf gleiche Art und Weise wie beim automatischen Trennen die Steckerteile greifen und durch eine axiale Zugbewegung die Steckerteile durch reine axiale Bewegung trennen.
  • Es ist eine weitere nutzergeführte Trennung aber auch durch zunächst Drehen der Überwurfhülse aus der Verschlussstellung in eine Freigabestellung und dann axialem Bewegen der Steckerteile zueinander bewirkbar. Es wird also insbesondere durch die Überwurfhülse die multifunktionelle Trennbarkeit und Verbindbarkeit der Steckerteile gewährleistet. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Federteil in einen neben der Abreißerhöhung, insbesondere an einer Seite durch die Abreißerhöhung begrenzten, ausgebildeten Kulissenbahnabschnitt der Führungskulisse, an der Abreißerhöhung in axialer Richtung vorbeigeführt ist.
  • Durch die ganz spezifische Ausgestaltung der Führungskulisse und der Abreißerhöhung wird somit in ganz spezieller Funktionalität sowohl das automatische Trennen als auch das nutzergeführte Trennen durch Verdrehen der Überwurfhülse und Führen des Freigabeteils in der Führungskulisse ermöglicht.
  • Des Weiteren ist auch ermöglicht, dass das Verbinden der Steckerteile in zwei verschiedenen Varianten durchgeführt werden kann. Zum einen kann dies dahingehend erfolgen, dass der Nutzer die beiden Steckerteile greift und ausschließlich in axialer Richtung die beiden Steckerteile zusammenführt. Sind dabei die beiden Steckerteile im Hinblick auf ihre Kodierung und Zusammenfügbarkeit jeweils in Umlaufrichtung betrachtet in die richtige Stellung zueinander gebracht, so kann diese ausschließlich axiale Verbindungsbewegung durchgeführt werden. Dabei wird dann das Federteil über die Abreißerhöhung axial hinweggeschoben und schnappt hinter der Abreißerhöhung in der Führungskulisse ein. Optional kann durch die Ausgestaltung der drehbar gelagerten Überwurfhülse jedoch auch vorgesehen sein, dass der Nutzer diese Überwurfhülse aus der Verschlussstellung in die Freigabestellung dreht, dann die beiden Steckerteile zusammenfügt, wobei aufgrund der Freigabestellung der Überwurfhülse das Federteil ausschließlich über die Führungskulisse und an der Abreißerhöhung vorbei in axialer Richtung bewegt wird und dann durch das Zurückdrehen der Überwurfhülse in die Verschlussstellung lediglich ausschließlich in Umlaufrichtung in der Führungskulisse bewegt und quasi hinter die Abreißerhöhung in axialer Richtung betrachtet eingeführt wird.
  • Das Federteil wird dann in dieser Endstellung im verbundenen Zustand der Steckerteile hinter der Abreißerhöhung durch die in Umlaufrichtung um die Längsachse vorgespannte Verschlussstellung der Überwurfhülse gehalten. Die Überwurfhülse in ihrem vorgespannten Zustand trägt somit ebenfalls zur positionssicheren Halterung des Federteils hinter der Abreißerhöhung bei.
  • Eine unerwünschte Bewegung des Federteils in Umlaufrichtung oder sogar eine unerwünschte Spiralbahnbewegung des Federteils um die axiale Längsachse des Steckverbinders können dadurch sicher vermieden werden.
  • Vorzugsweise weist die Führungskulisse einen in Umlaufrichtung horizontalen Kulissenbahnabschnitt auf, der an einer Seite durch die Abreißerhöhung begrenzt ist und in welchen das Federteil durch die vorgespannte Verschlussstellung der Überwurfhülse im zusammengesetzten Zustand der Steckerteile gehalten ist.
  • Die Führungskulisse ist darüber hinaus mit einem zweiten vertikalen Kulissenbahnabschnitt ausgebildet, der in den horizontalen Kulissenbahnabschnitt mündet. Insbesondere ist auch der vertikale Kulissenbahnabschnitt an einer Seite, insbesondere einer Längsseite, durch die Seitenwand der Abreißerhöhung begrenzt.
  • Vorzugsweise ist die Führungskulisse dahingehend konzipiert, dass sie einen ausschließlich in axialer Richtung orientierten Kulissenbahnabschnitt aufweist, der in einen ausschließlich horizontal ausgebildeten Kulissenbahnabschnitt mündet. Die Führungskulisse weist somit zwei Kulissenbahnabschnitte auf, die insbesondere somit in einem 90° Winkel zueinander angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass die jeweils innen liegenden Begrenzungswände der Führungskulisse durch die Abreißerhöhung gebildet sind. Die Abreißerhöhung ist insbesondere so konzipiert und angeordnet, dass sie sowohl eine Begrenzungswand des axialen Kulissenbahnabschnitts als auch eine Begrenzungswand des horizontalen Kulissenbahnabschnitts bildet. Insbesondere ist die Begrenzungswand des horizontalen Kulissenbahnabschnitts die erste Anlageflanke. Diese ist insbesondere dann schräg abfallend ausgebildet.
  • In besonderer Vorteilhaftigkeit ist die Abreißerhöhung in radialer Richtung betrachtet maximal mit einer Höhe ausgebildet, die der Höhe der Führungskulisse entspricht. Durch eine derartige Ausgestaltung steht somit die Abreißerhöhung nicht über das maximale Außenniveau der Führungskulisse in radialer Richtung über.
  • Durch eine derartige Ausgestaltung der Führungskulisse und insbesondere auch der spezifischen Ausgestaltung und Anordnung der Abreißerhöhung in Zusammenwirkung mit den Formgebungen und Anordnungen der Kulissenbahnabschnitte lässt sich in besonders präziser, bauraumminimierter und hoch funktioneller Weise das einfache, sichere und verschleißarme Verbinden und Trennen der Steckerteile gewährleisten und insbesondere auch das ausschließlich in axialer Richtung durchgeführte automatische Trennen der Steckerteile besonders präzise erreichen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Federelement ein hohlzylinderförmiger Ringabschnitt ist, in welchem das zumindest eine Federteil integral ausgebildet ist und in einem Loch der Wandung des Ringabschnitts angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung ist das Federelement in Umlaufrichtung nicht vollständig geschlossen sondern unterbrochen, wodurch sich eine gewünschte gewisse Elastizität und Bewegbarkeit auch in radialer Richtung ergibt. Durch die Integration des Federteils und der Anordnung in einer Lochausgestaltung in der Wandung kann auch das Federteil insbesondere radial bewegbar positioniert werden und ist darüber hinaus auch noch geschützt. Ein ungewünschtes Verbiegen des Federteils kann dadurch vermieden werden. Durch diese hohlzylinderförmige Struktur des Ringabschnitts wird auch in radialer Richtung betrachtet eine besonders flachbauende Ausgestaltung erzielt, sodass das Anbringen an der Innenseite der Überwurfhülse besonders geeignet erfolgen kann, ohne dass dadurch die radiale Dicke zu groß wäre und sonstiger Bauraum im Inneren der Überwurfhülse eingeschränkt wäre.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Federelement drei separate Federteile aufweist, die in Umlaufrichtung betrachtet äquidistant zueinander angeordnet sind.
  • Vorzugsweise ist ein Federteil streifenförmig ausgebildet. Dieser Streifen umfasst einen ersten schräg nach innen gerichteten plattenförmigen Streifenteil, der in einen dann nach außen gebogenen zweiten Streifenteil übergeht. Durch die Ausgestaltung wird ein besonders leichtgängiges und verschleißarmes, möglichst großflächiges Kontaktieren der Abreißerhöhung gewährleistet und ein entsprechendes leichtgängiges Überführen über die Abreißerhöhung gewährleistet.
  • Die gewinkelt zueinander angeordneten Streifenteile sind relativ zueinander bewegbar ausgebildet und somit reversibel verbiegbar bzw. verformbar gestaltet, was besonders vorteilhaft für die präzise Vorgabe eines Abreißkraftschwellwerts beiträgt. Gerade beim Andrücken an die Innenseite der Überwurfhülse beim Überführen des Federteils über die Abreißerhöhung ist dadurch der Abreißkraftschwellwert einstellbar.
  • Vorzugsweise ist der Abreißkraftschwellwert größer 9 N. Abhängig vom Steckverbindertyp und dessen Einsatzzweck können unterschiedliche Abreißkraftschwellwerte vorgesehen sein. So kann dann, wenn der Steckverbinder mit einem Kabel entlang der Verbindungskette mit einer weiteren lösbaren Kupplung verbunden ist vorgesehen sein, dass abhängig vom Lösekraftschwellwert der weiteren Kupplung aus Sicherheitssgründen der Abreißkraftschwellwert kleiner ist als der Lösekraftschwellwert, so dass bei unvorhergesehenem Auftreten einer Zugkraft auf die Verbindungskette ein Abreißen der Verbindungskette immer bei den Steckerteilen des Steckverbinders erfolgt. Beispielsweise kann dann ein Abreißkraftschwellwert zwischen 10 N und 60 N liegen.
  • Ist eine derartige Anforderung nicht erforderlich oder nur eine Trennstelle in der Verbindungskette vorhanden, so kann der Abreißkraftschwellwert auch höher sein, beispielsweise auch größer 70 N sein.
  • Besonders vorteilhaft ist der Steckverbinder zur Verwendung bei und/oder Verbindung mit einem medizinischen Gerät vorgesehen. Dieses ist vorzugsweise ein Defibrillator.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das zweite Steckerteil an seiner Außenseite am vorderen Ende die Führungskulisse mit der Abreißerhöhung aufweist und das zweite Steckerteil im mit dem ersten Steckerteil verbundenen Zustand zumindest in dem in axialer Richtung überlappenden Abschnitt das erste Steckerteil umgreift. In diesem Verbindungsbereich ist somit das erste Steckerteil mit einem kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des zweiten Steckerteils ausgebildet. Auch ein derartiges Ausmaß- und Größenprinzip ermöglicht gerade in Wechselwirkung mit dem Federelement, dessen Ausgestaltung, sowie der Führungskulisse und der Abreißerhöhung eine besonders geeignete und verschleißarme und leichtgängige Realisierung der Verbindung und Trennung der Steckerteile.
  • Insbesondere sind die miteinander zu koppelnden Steckerteile aus Metall ausgebildet. Sie können auch zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Jedes Steckerteil ist zur Aufnahme eines spezifischen Polbildträgers ausgebildet, wobei die beiden Polbildträger der Steckerteile zur kompatiblen Verbindung vorgesehen sind. In diesem Zusammenhang sind somit dann elektrische Kontakte in den Kontaktträgern der Steckerteilen vorgesehen.
  • Vorteilhaft ist ein hinterer Rand des Steckergehäuses des zweiten Steckerteils nach innen gebogen und somit zur Längsachse des Steckerteils hin orientiert. Diese Umbiegung des Rands bildet eine Haltevorrichtung für die im Inneren des Steckergehäuses angeordneten Komponenten, insbesondere zumindest einer Dichtung und zumindest einem Druckring, so dass eine axiale Positionsfixierung dieser Komponenten durch dies Umbiegung erreicht ist.
  • Vorzugsweise erfolgt die Biegung durch ein Werkzeug, insbesondere einem Biegestempel. Dieser umfasst vorzugsweise eine Aufnahme für das hintere Ende des Steckergehäuses, so dass dies in die Aufnahme einführbar ist. Erst nach dem Einführen wird dann bei weiterem axialen Zusammenschieben des Stempels mit dem Steckergehäuse der hintere Rand des Steckergehäuses mit einer Anlagefläche der Aufnahme kontaktiert. Die Anlagefläche ist schräg angeordnet und umlaufend ausgebildet, so dass ein trichterförmiger bzw. ein konischer Bereich in der Aufnahme gebildet ist. Bei Weiterem axialen Zusammenschieben wir dann der hintere Rand des Steckergehäuses durch das Entlangführen an der Anlagefläche schräg nach innen verbogen. Durch eine in der Aufnahme gebildete und an die Anlagefläche anschließende axiale Auflagefläche wird dann der Endbiegezustand des Rands vorgegeben.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft allgemein ein Steckerteil für einen elektrischen Steckverbinder, welches ein hohles, insbesondere hohlzylinderförmiges, Steckergehäuse aufweist. Das Steckergehäuse ist an seinem vorderen Ende zur Verbindung mit einem weiteren Steckerteil des Steckverbinders ausgebildet. Ein hinteres Ende des Steckergehäuses weist einen hinteren Rand auf, der im gefertigten Zustand des Steckerteils zumindest schräg nach innen zur Längsachse des Steckergehäuses hin orientiert bzw. geneigt ist. Dadurch ist am hinteren Ende des Steckergehäuses eine Durchmessereinengung ausgebildet. Dadurch können in das Steckergehäuse eingebrachte Komponenten, wie beispielsweise Dichtung und/oder Druckring, im Inneren des Steckergehäuses, axial positionsfixiert werden.
  • Vorzugsweise ist dieses Steckerteil wie das zweite Steckerteil des oben erläuterten erfindungsgemäßen Steckverbinders oder einer vorteilhaften Ausführung davon ausgebildet. Vorzugsweise wird die Durchmessereinengung durch eine Stempel erzeugt, wobei eine axiale Relativbewegung zwischen dem Steckerteil und dem Stempel aufeinander zu durchgeführt wird und dann in einer Aufnahme des Stempels der hintere Rand des Steckergehäuses definiert nach innen gebogen wird.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, also auch die nur in den Figuren alleine gezeigten und/oder nur in der Figurenbeschreibung alleine genannten Merkmale, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Explosionsdarstellung des ersten Steckerteils des elektrischen Steckverbinders;
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung des zusammengesetzten ersten Steckerteils gemäß Fig. 1 mit teilweiser geschnittener bzw. aufgebrochener Teildarstellung;
    Fig. 3
    eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines zweiten Steckerteils des Steckverbinders, wobei ein Teilbereich des zweiten Steckerteils geschnitten bzw. aufgebrochen dargestellt ist;
    Fig. 4
    eine Seitenansicht der miteinander verbundenen Steckerteile des Steckverbinders, wobei ein Teilbereich geschnitten bzw. aufgebrochen dargestellt ist;
    Fig. 5
    eine Seitenansicht der vollständig verbundenen Steckerteile mit teilweise geschnittener bzw. aufgebrochener Darstellung;
    Fig. 6
    eine weitere Seitenansicht der Steckerteile in einem ersten Zwischenlösezustand beim automatischen Trennen der Steckerteile mit teilweise geschnittener bzw. aufgebrochener Darstellung;
    Fig. 7
    eine Seitenansicht der beiden Steckerteile in einem auf den in Fig. 6 gezeigten Zwischenlösezustand weiteren Zwischenlösezustand mit teilweise geschnittener bzw. aufgebrochener Darstellung;
    Fig. 8
    eine Seitenansicht eines vergrößert dargestellten Teilbereichs des zweiten Steckerteils;
    Fig. 9
    eine Seitenansicht eines Steckerteils mit einem Stempel zum Biegen eines hinteren Rands des Steckergehäuses in einem ersten Montagezustand; und
    Fig. 10
    eine Seitenansicht des Steckerteils gemäß Fig. 9 mit einem Stempel zum Biegen eines hinteren Rands des Steckergehäuses in einem zweiten Montagezustand.
  • In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In Fig. 1 ist in einer Explosionsdarstellung ein erstes Steckerteil 1 eines elektrischen Steckverbinders 2 gezeigt. Der Steckverbinder 2, der auch als Steckverbindervorrichtung oder Steckverbinderkupplung bezeichnet werden kann und zur elektrischen Verbindung eines Defibrillators mit einer Energieversorgung ausgebildet ist, umfasst darüber hinaus ein in Fig. 1 nicht gezeigtes zweites Steckerteil 3 (Fig. 3). Die beiden Steckerteile 1 und 3 können reversibel gekoppelt und wieder getrennt werden. Das erste Steckerteil 1 umfasst ein Steckergehäuse bzw. ein Steckergehäuse 4, welches aus Metall ausgebildet ist. Es ist zur Aufnahme eines Kabels 5 ausgebildet und darüber hinaus dient es auch zur Aufnahme eines Trägers 6 für elektrische Kontakte.
  • Durch den Träger 6 ist auch das Polbild des ersten Steckerteils 1 definiert. Darüber hinaus dient das Steckergehäuse 4 auch zur Aufnahme einer Kabeldichtung 7, die auch zur Zugentlastung dient. Beiderseits dieser ringförmig umlaufenden und wulstartig ausgebildeten Kabeldichtung 7 sind Druckringe 8 und 9 vorgesehen, die im zusammengesetzten Zustand des ersten Steckerteils 1 im Inneren des Steckergehäuses 4 angeordnet sind.
  • Das Steckergehäuse 4 dient darüber hinaus auch als Träger für eine Torsionsfeder 10. Diese ist an einer Außenseite 11 des Steckergehäuses 4 positioniert und umlaufend um die axiale Längsachse A des Steckverbinders 2 und somit auch des ersten Steckerteils 1 ausgebildet. Die als Torsionsfeder ausgebildete Feder 10 weist Enden 12 und 13 auf. Diese sind entsprechend gebogen, wobei das Ende 12 hinter einen Haltesteg 14, der an der Außenseite 11 ausgebildet ist, eingreift. Das zweite Ende 13 greift in eine Aufnahme im Inneren einer einstückig aus Kunststoff ausgebildeten Überwurfhülse 15 ein. Die Überwurfhülse 15, welche hohlzylinderförmig ausgebildet ist, umgibt den vorderen Bereich des Steckergehäuses 4 umfangsseitig. Die Überwurfhülse 15 ist somit an dem ersten Steckerteil 1 befestigt und angeordnet und darüber hinaus relativ gegenüber dem Steckergehäuse 4 um die Achse A drehbar. Dies wird durch die Feder 10 ermöglicht.
  • Im zusammengesetzten Zustand des Steckerteils 1 ist die Feder 10 im Inneren der Überwurfhülse 15 angeordnet. An dem Steckergehäuse 4 ist ein Anschlag 17 ausgebildet.
  • An einer Innenseite 18 der Überwurfhülse 15 sind neben der Aufnahme für das Ende 13 der Feder 10 auch weitere Arretierungen bzw. Halterungen ausgebildet. Diese dienen dann zur Aufnahme und Halterung eines Federelements 19, welches auch als Federkorb bezeichnet werden kann. Das Federelement 19 ist im zusammengesetzten Zustand des ersten Steckerteils 1 vollständig im Inneren der Überwurfhülse 15 angeordnet. Es umgreift darüber hinaus den vorderen Bereich des Steckergehäuses 4 und umgreift somit auch die Außenseite 11.
  • Wie in der Darstellung gemäß Fig. 1 zu erkennen ist, ist das Federelement 19 als Ringabschnitt ausgebildet und somit kein vollständig geschlossener Ring. Das Federelement 19 weist eine Unterbrechung 20 auf. Es ist somit als nicht geschlossener Hohlzylinder ausgebildet. In der plattenartigen bzw. streifenartigen Wandung 21 des Federelements 19 sind Löcher 22, 23 und 24 ausgebildet. In jedem dieser Löcher 22 bis 24 ist jeweils ein Federteil 25, 26 und 27 integral ausgebildet. Das Federelement 19 ist einstückig gefertigt.
  • An einem unteren Rand 28 der Wandung 21 des Federelements 19 ist in axialer Richtung betrachtet eine Wandverlängerung 29 ausgebildet, die jedoch nicht über die gesamte Umlauflänge des unteren Rands 28 ausgebildet ist. Durch diese Wandverlängerung 29 wird eine Arretierungsmöglichkeit geschaffen. Diese Wandverlängerung 29 wird beim Einführen in die Überwurfhülse 15 in die an der Innenseite 18 ausgebildeten Arretierung oder Halterung für das Federelement 19 eingesteckt bzw. eingeschoben. Dadurch ist das Federelement 19 drehfest mit der Überwurfhülse 15 verbindbar.
  • Die im Ausführungsbeispiel drei Federteile 25 bis 27 sind in Umlaufrichtung betrachtet äquidistant zueinander angeordnet. Im Hinblick auf die Ausgestaltung sind sie gleich ausgebildet. Bezüglich der weiteren Erläuterung wird somit nur auf das Federteil 25 näher eingegangen. Das Federteil 25 ist ebenfalls streifenartig ausgebildet und umfasst ein erstes Streifenteil 30, welches leicht nach innen gebogen bzw. geneigt angeordnet ist. Das erste Streifenteil 30 mündet dann an einer Übergangskante 31 in ein zweites Streifenteil 32, welches entgegengesetzt leicht nach außen gebogen ist.
  • Wie zu erkennen ist, ist das Federteil 25 so angeordnet und flexibel bewegbar, dass es insbesondere in radialer Richtung zur Achse A flexibel bewegbar und elastisch ist. Insbesondere sind auch die Streifenteile 30 und 32 relativ zueinander reversibel und zerstörungsfrei bewegbar bzw. verformbar, was wesentlich für die Vorgabe eines spezifischen Abreißkraftschwellwerts ist, wenn das Federteil 25 beim axialen automatischen Trennen der Steckerteile 1 und 3 durch eine Abreißerhöhung an dem zweiten Steckerteil 3 radial nach außen an die Innenseite 18 der Hülse 15 gedrückt und dort verformt wird.
  • In Fig. 2 ist in der perspektivischen Darstellung das erste Steckerteil 1 im zusammengesetzten Zustand gezeigt. Dabei ist die Darstellung im Bereich der Überwurfhülse 15 teilweise geschnitten bzw. teilweise aufgebrochen gezeigt. An einer Außenseite 33 der Überwurfhülse 15 sind Kennungen angebracht, die die Drehrichtungsmöglichkeiten der Überwurfhülse 15 signalisieren, wobei beispielsweise ein Pfeil 34 dargestellt ist. Die Überwurfhülse 15 ist in einem durch den Nutzer unbetätigten Zustand und somit in einer Ausgangsstellung durch die Feder 10 in einer vorgespannten Verschlussstellung gehalten. Es ist des Weiteren vorgesehen, dass die Überwurfhülse 15 in Umlaufrichtung um die Achse A in einen Winkelbereich kleiner 60° verdreht werden kann, um aus der Verschlussstellung in eine Freigabestellung zu gelangen.
  • Im Hinblick auf die Verschlussstellung ist damit diejenige Position gemeint, bei der ein Federteil, beispielsweise das Federteil 25, des Federelements 19 in einer Endposition in einer Führungskulisse des zweiten Steckerteils 3 in Umlaufrichtung um die Achse A vorgespannt gehalten ist. In der Freigabestellung der Überwurfhülse 15 wird dann dieses Federteil 25 von der gehaltenen Endposition in der Führungskulisse in eine derartige Position gebracht, dass dann durch ausschließlich axiales Bewegen das Federteil 25 in einem axialen Kulissenbahnabschnitt der Führungskulisse bewegt werden kann und die Steckerteile 1 und 3 durch axiales Voneinanderwegbewegen getrennt werden können.
  • Diese Freigabestellung der Überwurfhülse 15 muss dann jedoch durch einen Nutzer gehalten werden, da bei Loslassen der Überwurfhülse 15 diese dann durch die Feder 10 automatisch wieder in die Ausgangsstellung und somit die Verschlussstellung gebracht wird.
  • In Fig. 2 ist darüber hinaus ein Außenverkleidungsteil 35 gezeigt, welches im rückwärtigen Bereich auf das Steckergehäuse 4 gebracht ist. Ein vorderes Ende 43 des Steckergehäuses 4 ist gezeigt.
  • In Fig. 3 ist in perspektivischer Darstellung das bereits angesprochene zweite Steckerteil 3 gezeigt. Auch hier ist ein Teilbereich geschnitten bzw. aufgebrochen dargestellt, sodass ins Innere gesehen werden kann. Das zweite Steckerteil 3 umfasst ebenfalls ein aus einem metallischen Material ausgebildetes Grundteil bzw. Steckergehäuse 36. Dieses Steckergehäuse 36 ist auch hier zur Aufnahme eines Kabels 37, einer Kabeldichtung 38, die im geschnittenen bzw. aufgebrochenen Teil der Darstellung gezeigt ist, als auch einem ersten Druckring 39 und einem zweiten Druckring 40 ausgebildet. Das Steckergehäuse 36 umfasst auch hier einen Anschlag 41 mit einer Vorderseite 42.
  • Das Steckergehäuse 36 ist auch hier zur Aufnahme eines Trägers 44 vorgesehen, welcher das Polbild darstellt und zur Aufnahme von elektrischen Kontakten ausgebildet ist.
  • In einem vorderen Bereich 45 des Steckergehäuses 36 ist an einer Außenseite 46 eine Mehrzahl von Führungskulissen für jeweils eines der Federteile 25, 26 und 27 ausgebildet. Die Anzahl der Führungskulissen entspricht der Anzahl der Federteile 25 bis 27 des Federelements 19. Somit sind im Ausführungsbeispiel drei Führungskulissen vorgesehen. Des Weiteren wird nur auf die Führungskulisse 47, die in Fig. 3 vollständig dargestellt ist, eingegangen. Die anderen beiden Führungskulissen sind analog ausgebildet. Die Führungskulisse 47 umfasst einen ausschließlich axial verlaufenden Kulissenabschnitt 48, der in einen ausschließlich horizontal bzw. in Umlaufrichtung orientierten Kulissenbahnabschnitt 49 übergeht. Die bodennahen Begrenzungskanten der Kulissenbahnabschnitte 48 und 49 sind somit insbesondere in einem 90° Winkel zueinander angeordnet.
  • Unmittelbar benachbart und angrenzend an die Führungskulisse 47 ist eine Abreißerhöhung 50 ausgebildet. Diese ist somit auch quasi gegenüber dem Niveau der Außenseite 46 versenkt nach unten angeordnet. Die Abreißgeometrie in Form der Abreißerhöhung 50 umfasst eine erste Anlageflanke 51, welche ausgehend von einer oberen Abreißkante 52 schräg abfallend bis zum Boden der Führungskulisse 47 verläuft. Darüber hinaus umfasst die Abreißerhöhung 50 eine zweite Anlageflanke 53, welche sich ausgehend von der Abreißkante 52 in die andere Richtung schräg abfallend neigt und am vorderen Ende 54 des Steckergehäuses 36 endet bzw. dort mündet. Die Abreißerhöhung 50 ist somit als beidseitig schräg abfallender Hügel bzw. Rampe ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Abreißkante 52 den höchsten Punkt der Abreißgeometrie und somit der Abreißerhöhung 50 darstellt (in radialer Richtung betrachtet). Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich die Abreißkante 52 auf dem Höhenniveau der Außenseite 46 befindet, und somit in radialer Richtung nicht über die Außenseite 46 übersteht.
  • Es ist zu erkennen, dass die Abreißerhöhung 50 sowohl den horizontalen Kulissenbahnabschnitt 48 mit einer Seite begrenzt, als auch mit der ersten Anlageflanke 51 den horizontalen Kulissenbahnabschnitt 49 an einer Seite begrenzt.
  • Ein wesentliches Merkmal der Abreißerhöhung 50 ist darin begründet, dass sie in Umlaufrichtung um die Achse A betrachtet geradlinig ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Abreißkante 52 über die gesamte Breite (Erstreckung um die Achse A) gesehen in axialer Richtung auf dem gleichen Längenabschnitt entlang der Achse A liegt. Entsprechendes gilt auch für die erste Anlageflanke 51 für ihren am Boden der Führungskulisse 47 mündenden Rand.
  • Durch die Ausgestaltung der Führungskulisse 47 und insbesondere der Abreißerhöhung 50 kann in Wirkverbindung mit dem Federelement 19 und der Überwurfhülse 15 ein mulifunktionelles und multioptionales Trennen und Verbinden der Steckerteile 1 und 3 erreicht werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es somit möglich, das ein automatisches Trennen der Steckerteile 1 und 3 erfolgt. Dazu wird vorgesehen, dass das automatische Trennen durch ein ausschließliches Überführen bzw. Abziehen der Federteil, beispielsweise des Federteils 25 über die Abreißerhöhung 50, ausschließlich in axialer Richtung erfolgt.
  • In diesem Zusammenhang sei erläutert, dass im zusammengefügten Endzustand der beiden Steckerteile 1 und 3 die Federteile 25, 26 und 27 jeweils in den zugehörigen Führungskulissen angeordnet sind. Zur diesbezüglichen weiteren Erläuterung ist vorgesehen, dass das Federteil 25 mit der Führungskulisse 47 und der Abreißerhöhung 50 gekoppelt ist. So ist dann im zusammengefügten Zustand der Steckerteile 1 und 3 der vordere zweite Streifenteil 32 so angeordnet, dass er die Abreißerhöhung 50 hintergreift. Dies bedeutet, dass er an der ersten Anlageflanke 51 zum Liegen kommt und sich somit im Weiteren in dem horizontalen Kulissenbahnabschnitt 49 befindet. Durch die Überwurfhülse 15 wird der Streifenteil 32 aufgrund deren vorgespannter Verschlussstellung in die Endlage gedrückt und somit hinter der Abreißerhöhung 50 in axialer Richtung betrachtet in dem horizontalen Kulissenbahnabschnitt 49 vorgespannt gehalten.
  • Wird dann auf die Steckerteile 1 und 3 eine Zugkraft mit einem Wert größer dieses Abreißkraftschwellwerts ausgeübt, so erfolgt das automatische Trennen der Steckerteile 1 und 3. Dabei ist dann zunächst das Loslösen und somit der Beginn der axialen Bewegung des Federteils 25 durch die definierte Neigung der ersten Anlageflanke 51 definiert vorgegeben. Das Federteil 25 wird dann mit seinem vorderen freien Streifenteil 32 ausschließlich in axialer Richtung über die Abreißerhöhung 50 hinweggezogen. Dabei wird das Federteil 25 durch die Anlageflanke 51 radial nach außen gedrückt und an die Innenseite 18 angedrückt und verformt. Erfolgt die Zugkraft auf die Steckerteile 1 und 3 so groß, dass das Verformen der Streifenteile 30 und 32 ein Übergleiten des Federteils 25 über die Abreißkante 52 ermöglicht, wodurch der Abreißkraftschwellwert überschritten wird, so werden die beiden Steckerteile 1 und 3 automatisch getrennt.
  • Zusätzlich zu diesem automatischen Trennen kann auch ein nutzerdefiniertes und nutzerdurchgeführtes Trennen erfolgen. Dabei wird dann vorgesehen, dass die Überwurfhülse 15 von dem Nutzer gegriffen wird und in Pfeilrichtung 34 gedreht wird, sodass ausgehend von der Verschlussstellung die Freigabestellung erreicht wird. Dies wird durch einen Anschlag der Überwurfhülse 15 in der Freigabestellung vom Nutzer haptisch wahrgenommen. In dieser Freigabestellung ist dann das Federteil 25 von seiner Position hinter der Abreißerhöhung 50 entlang des horizontalen Kulissenbahnabschnitts 49 bewegt. Insbesondere das zweite Streifenteil 32 wird somit lediglich in Umlaufrichtung entlang des horizontalen Kulissenbahnabschnitts 49 an der ersten Anlageflanke 50 entlang bewegt und somit in Umlaufrichtung an der Abreißerhöhung 50 vorbeibewegt. In der Freigabestellung der Überwurfhülse 15 findet sich dann das Federteil 25 und insbesondere das zweite Streifenteil 32 am oberen Ende des axialen Kulissenbahnabschnitts 48. Dieser Kulissenbahnabschnitt 48 ist in Umlaufrichtung so breit, dass er zumindest die Breite des Federteils 25 aufweist, so dass dann bei ausschließlich axialer Bewegung und in der Freigabestellung gehaltenen Überwurfhülse 15 ein nutzerdurchgeführtes Trennen der beiden Steckerteile 1 und 3 erfolgen kann. Dabei wird dann das Federteil 25 entlang des axialen Kulissenbahnabschnitts 48 an der Abreißerhöhung 50 vorbeibewegt und dann die beiden Steckerteile 1 und 3 getrennt. Wird dann die Überwurfhülse 15 wieder losgelassen, wird sie durch die Feder 10 automatisch in ihre Verschlussstellung an dem ersten Steckerteil 1 bewegt.
  • Die Abreißerhöhung 50 und insbesondere die Breite der Abreißkante 52 sowie damit auch die in Umlaufrichtung betrachtete Breite der ersten Anlageflanke 51 ist vorzugsweise zumindest so dimensioniert, wie das Federteil 25, insbesondere der zweite Streifenteil 32 breit ist.
  • Neben den Erläuterungen zu den beiden optionalen Möglichkeiten des Trennens der verbundenen Steckerteile 1 und 3 kann auch ein multioptionales Zusammenfügen der beide Steckerteile 1 und 3 erfolgen.
  • So kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass einerseits zunächst die Überwurfhülse 15 von der Verschlussstellung in die Freigabestellung gedreht wird und dann die beiden Steckerteile 1 und 3 axial zusammengeschoben werden. Bei einer derartigen Vorgehensweise wird dann aufgrund der Kodierungen der Steckerteile 1 und 3 und somit deren relativen Orientierung in Umlaufrichtung um die Achse A zur grundsätzlichen Zusammensteckbarkeit eine Situation erreicht, bei der dann das Federteil 25 automatisch entlang des axialen Kulissenbahnabschnitts 48 geführt wird. Wird dann in axialer Richtung die maximale zusammenschiebbare Position der beiden Steckerteile 1 und 3 erreicht, wird durch Rückdrehen der Überwurfhülse 15 oder Loslassen der Überwurfhülse 15 diese automatisch durch die Feder 10 gedreht und in die Verschlussstellung zurückgeführt. Dabei wird aufgrund der drehfesten Kopplung des Federelements 19 mit der Überwurfhülse 15 das Federteil 25 entlang des horizontalen Kulissenbahnabschnitts 49 bewegt und hinter die Abreißerhöhung 50 geführt. Durch die Feder 15 und ihre vorspannende Wirkung wird dann dieser Zustand und die Position des Federteils 25 gehalten.
  • Im Hinblick auf das Hintergreifen des Federteils 25 im zusammengesetzten Zustand der Steckerteile 1 und 3 ist dabei ausgehend von in axialer Richtung durchgeführter Betrachtung dies so zu verstehen, dass ausgehend von dem vorderen Rand 54 des Steckergehäuses 36 das zweite Streifenteil 32 hinter der Abreißerhöhung 50 zum Liegen kommt.
  • Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zum Verbinden der Steckerteile 1 und 3 als weitere Option eine ausschließlich axiale Verbindungsbewegung durchgeführt wird. Bei dieser Vorgehensweise ist es dann nicht erforderlich, dass zunächst die Überwurfshülse 15 von ihrer Verschlussstellung in die Freigabestellung gedreht wird. Vielmehr kann hier bei richtiger Orientierung der beiden Steckerteile 1 und 3 in Umlaufrichtung betrachtet und somit bei entsprechender Zusammenfügbarkeit aufgrund der Kodierung eine rein axiale Verbindungsbewegung durchgeführt werden. Dabei ist aufgrund der radialen elastischen Bewegbarkeit des Federteils 25 gewährleistet, dass dieses über die zweite Anlageflanke 53 kontinuierlich bewegt und kontinuierlich nach außen gedrückt wird. Es wird dann über die Abreißkante 52 hinweggeschoben und dann über die schräg wieder abfallende erste Anlageflanke 51 kontinuierlich in die Endposition gebracht. Insbesondere das Federteil 25 wird radial wieder nach innen bewegt, um dann den hintergreifenden Zustand der Abreißerhöhung 50 und die Endposition in dem horizontalen Kulissenbahnabschnitt 49 zu erreichen.
  • In Fig. 3 ist des Weiteren gezeigt, dass ein hinterer Rand 55 des Steckergehäuses 36 umlaufend zur Achse A nach innen orientiert ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Komponenten im Inneren des Steckergehäuses 36 auch axial positionsfixiert gehalten werden. Durch die Umbiegung bzw. Bördelung des Rands 55 können die Kabeldichtung 38 und die Druckringe 39 und 40 axial nicht mehr aus dem Steckergehäuse 36 austreten.
  • Diese Durchmessereinengung des Steckergehäuses am hinteren Rand 55 wird durch einen in Fig. 9 gezeigten Werkzeug, insbesondere einem Stempel 56 erreicht. Dieser wird von hinten auf das ansonsten fertig bestückte Steckerteil 3 aufgeschoben und an das hintere Ende des Steckergehäuses 36 herangeführt. Der Stempel 56 weist eine Aufnahme 57 auf. In diese wird das hintere Ende des Steckergehäuses 36 aufgenommen. Bei weiterem axialen Anschieben des Stempels 56 and as Steckergehäuse 36 kommt dann der noch nicht gebogene hintere Rand 55 in Kontakt mit einer konisch geformten Anlagefläche 58 der Aufnahme 57. Bei weiterem axialen Zusammenschieben wir dann der hintere Rand 55 durch die Anlagefläche 58 nach innen gebogen, wobei dabei durch die Aufnahme 57 eine entsprechende Biegeführung ausgebildet ist. Durch eine untere axiale orientierte und an die Anlagefläche anschließende Auflagefläche 59 wird dann der Biegeweg und somit auch die Durchmessereinengung vorgegeben und begrenzt. Durch den Stempel 56 wird somit in sehr präziser und definierter Weise die gewünschte Stärke der Einbiegung des Rands 55 ermöglicht. In Fig. 10 ist dazu ein Teilschnitt des Steckerteils 3 mit bereits teilweise verbogenem Rand 55 gezeigt.
  • In Fig. 4 ist in einer Seitenansicht mit teilweise im Bereich der Überwurfhülse 15 geschnittener bzw. aufgebrochener Darstellung der vollständig verbundene Zustand der Steckerteile 1 und 3 gezeigt. Es ist hier besonders genau zu erkennen, dass das zweite Streifenteil 32 im Wesentlichen mit großer Fläche an der ersten Anlageflanke 51 anliegt.
  • Insbesondere ist auch zu erkennen, dass der vordere Rand 54 des Steckergehäuses 36 des zweiten Steckerteils 3 an einem stufenartigen Anschlag an der Außenseite 11 des Steckergehäuses 4 zum Liegen kommt.
  • In Fig. 5 ist in einer Seitenansicht mit teilweise geschnittener bzw. gebrochener Darstellung eine Ausführung gezeigt, bei der die Steckerteile 1 und 3 ebenfalls im vollständig zusammengefügten Zustand dargestellt sind. Im Unterschied zur Darstellung gemäß Fig. 4 ist hier die umgedrehte Variante gezeigt, sodass hier das erste Steckerteil 1 rechts und das zweite Steckerteil 3 links positioniert sind. Darüber hinaus ist auch die geschnittene bzw. gebrochene Darstellung an anderer Stelle zur Darstellung in Fig. 4 gezeigt.
  • Ausgehend von dem vollständig verbundenen Zustand der Steckerteile 1 und 3 in Fig. 5 wird die oben bereits angesprochene automatische Abreißfunktionalität weiter erläutert. Dazu ist in der Darstellung gemäß Fig. 6 zu erkennen, dass ein erster Zwischenlösezustand erreicht ist. Wird dabei beispielsweise auf das erste Steckerteil 1 eine Zugkraft in Richtung des Pfeils Z ausgeübt, deren Kraftwert größer als der Abreißkraftschwellwert der Steckverbindungsvorrichtung 2 ist, so erfolgt das automatische Trennen. Dabei wird, wie bereits oben erläutert, aufgrund der Ausgestaltung der Führungskulisse 47 und der Abreißerhöhung 50 sowie der Ausgestaltung des Federteils 25 ausschließlich eine Bewegung in axialer Richtung und somit in Richtung der Achse A durchgeführt.
  • Wie dazu des Weiteren in der Darstellung gemäß Fig. 7, bei der eine Seitenansicht mit teilweise geschnittenem bzw. gebrochenem Steckverbinder 2 gezeigt ist und in welcher ein zweiter Lösungszwischenzustand dargestellt ist, wird das Federteil 25 dann entlang der schräg in Richtung der Achse A hin abfallenden zweiten Anlageflanke 53 weitergeführt.
  • In Fig. 8 ist in vergrößerter Darstellung einer Seitenansicht des Steckerteils 3 gezeigt. Die Geometrie und die Position von jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen versehenen Abreißerhöhungen 50 sowie Führungskulissen 47 ist gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die dem Kulissenbahnabschnitt 48 abgewandte Axialseite der Abreißerhöhung 50 auf gleicher Position in Umlaufrichtung um die Achse A ist, wie die den Kulissenbahnabschnitt 49 endseitig begrenzende Axialwand. Des Weiteren ist durch die Linie B gezeigt, dass sich unter anderem die Abreißkante 52 über ihre gesamte Breite auf dem gleichen Axialabschnitt erstreckt. Darüber hinaus sind bevorzugte Neigungswinkel von 10° und 30° der Anlageflanke 53 bzw. der Anlageflanke 51 gegenüber der Achse A eingezeichnet.

Claims (15)

  1. Steckverbinder (2) mit einem ersten (1) und einem zweiten Steckerteil (3), welche reversibel koppelbar und separierbar sind, wobei eine Verbindungsvorrichtung ausgebildet ist, welche zumindest ein Federelement (19) aufweist, welches zum Verbinden der Steckerteile (1, 3) mit zumindest einem Federteil (25, 26, 27) in eine Führungskulisse (47) in dem zweiten Steckerteil (3) eingreift, wobei die Führungskulisse (47) und das Federelement (19) so ausgebildet sind, dass bei Überschreiten eines Abreißkraftschwellwerts ein automatisches Trennen der Steckerteile (1, 3) vorgesehen ist, wobei an der Führungskulisse (47) eine Abreißerhöhung (50) ausgebildet ist, die im zusammengesetzten Zustand der Steckerteile (1, 3) von dem Federteil (25, 26, 27) hintergriffen ist, wobei die Abreißerhöhung (50) in Umlaufrichtung um die Längsachse (A) geradlinig ausgebildet ist und sich über ihre Breite in axialer Richtung betrachtet auf gleichem Axialabschnittsniveau erstreckt, so dass bei einem Auftreten einer Zugkraft größer dem Abreißkraftschwellwert auf die Steckerteile (1, 3) zum automatischen Trennen der Steckerteile (1, 3) das Federteil (25, 26, 27) über die Abreißerhöhung (50) ausschließlich in axialer Richtung übergeführt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Federelement (19) im Inneren einer Überwurfhülse (15) aufgenommen ist und drehfest an der Überwurfhülse (15) angeordnet ist.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Abreißerhöhung (50) eine obere Abreißkante (52) aufweist, die auf der dem vorderen Ende (54) des zweiten Steckerteils (3) abgewandten Seite in eine in axialer Richtung betrachtet schräg abfallende erste Anlageflanke (51) übergeht.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Anlageflanke (51) auf den Boden der Führungskulisse (47) mündet.
  4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Abreißerhöhung (50) eine obere Abreißkante (52) aufweist, die auf der dem vorderen Ende (54) des zweiten Steckerteils (3) zugewandten Seite in eine in axialer Richtung betrachtet schräg abfallende zweite Anlageflanke (53) übergeht
  5. Steckverbinder nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Anlagefläche (53) an dem vorderen Ende (54) des zweiten Steckerteils (3) endet.
  6. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Abreißerhöhung (50) eine Breite aufweist, die zumindest der Breite des Federteils (25, 26, 27) entspricht.
  7. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine hohlzylinderförmige Überwurfhülse (15) an dem ersten Steckerteil (1) angeordnet ist und relativ zu dem ersten Steckerteil (1) drehbar ist.
  8. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an einem unteren Rand (28) des Federelements (19) eine nur teilweise über die Länge des unteren Rands (28) umlaufende Wandverlängerung (29) ausgebildet ist, welche zur Einführung in eine Arretierung an der Innenseite (18) der Überwurfhülse (15) ausgebildet ist.
  9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Überwurfhülse (15) in ihrem durch einen Nutzer unbetätigten Ausgangszustand in einer durch eine Feder in einer bezüglich der Verbindung der beiden Steckerteile (1, 3) vorgespannten Verschlussstellung an dem ersten Steckerteil (1) angeordnet ist.
  10. Steckverbinder nach Anspruch9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Trennen und das Verbinden der beiden Steckerteile (1, 3) neben der axialen Bewegung und dem dadurch bewirkten axialen Überführen des Federteils (25, 26, 27) über die Abreißerhöhung (50) auch durch Drehen der Überwurfhülse (15) aus der Verschlussstellung in eine Freigabestellung und einem axialen Bewegen der Steckerteile (1, 3) zueinander bewirkbar ist, und dabei das Federteil (25, 26, 27) in einem neben der Abreißerhöhung (50)ausgebildeten Kulissenbahnabschnitt (48) der Führungskulisse (47), an der Abreißerhöhung (50) in axialer Richtung vorbeigeführt ist.
  11. Steckverbinder nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kulissenbahnabschnitt (48) an einer Seite durch die Abreißerhöhung (50) begrenzt ist.
  12. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungskulisse (47) einen in Umlaufrichtung horizontalen Kulissenbahnabschnitt (49) aufweist, der an einer Seite durch die Abreißerhöhung (50) begrenzt ist und in welchen das Federteil (25, 26, 27) durch die vorgespannte Verschlussstellung der Überwurfhülse (15) im zusammengesetzten Zustand der Steckerteile (1, 3) gehalten ist.
  13. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Federelement (19) ein hohlzylinderförmiger Ringabschnitt ist, in welchem das zumindest eine Federteil (25, 26, 27) integral ausgebildet ist und in einem Loch (22, 23, 24) der Wandung (21) des Ringabschnitts angeordnet ist.
  14. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Federteil (25, 26, 27) zwei gewinkelt zueinander und reversibel zueinander bewegbare und miteinander verbundene Streifenteile (30, 32) aufweist, wobei zumindest durch eine vorgebbare Verformbarkeit beim Andrücken des Federteils (25, 26, 27) an eine Innenseite (18) der Überwurfhülse (15) beim Überführen des Federteils (25, 26, 27) über die Abreißerhöhung (50) beim automatischen Trennen der Abreißkraftschwellwert einstellbar ist.
  15. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein hinterer Rand (55) eines Steckergehäuses (36) des zweiten Steckerteils (3) nach innen zur Längsachse (A) hin orientiert ist und durch den Rand (55) eine Durchmessereinengung des Steckergehäuses (36) ausgebildet ist, insbesondere durch den nach innen orientierten Rand (55) eine Haltevorrichtung zur axialen Positionsfixierung von in das Steckergehäuse (36) eingebrachten Komponenten (38, 39, 40) ausgebildet ist.
EP11767451.5A 2010-10-12 2011-10-11 ELEKTRISCHER STECKVERBINDER MIT EINER ABREIßERHÖHUNG Active EP2539969B1 (de)

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