EP2565990A1

EP2565990A1 - Elektrische Steckverbindung mit einer Schnellverriegelung

Info

Publication number: EP2565990A1
Application number: EP12182617A
Authority: EP
Inventors: Roland Baumgärtner
Original assignee: IMS Connector Systems GmbH
Current assignee: IMS Connector Systems GmbH
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: CN102983451B; EP2565990B1; DE102011082137B3; CN102983451A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung (1) mit einem ersten und zweiten Verbindungselement (10, 20) zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes in einer Kontaktstellung, wobei das erste Verbindungselement (10) ein erstes Gehäuse (11) und das zweite Verbindungselement (20) ein zweites Gehäuse (21) mit einer Spannhülse (22) und einer gegenüber dieser Spannhülse (22) axial verschiebbaren Schiebehülse (26) aufweist und die Spannhülse (22) mit axial verlaufenden, jeweils einen End- und Mittelabschnitt (24, 25) aufweisenden Spannelementen (23) ausgebildet ist, und wobei zur Fixierung des ersten und zweiten Verbindungselementes (10, 20) in ihrer Kontaktstellung in einer ersten Schiebestellung der Schiebehülse (26) die Endabschnitte (24) der Spannelemente (23) der Spannhülse (22) von der Schiebehülse (26) in einen kraft- und formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Gehäuse (11) gebracht werden, erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zweite Gehäuse (21) einen die Spannhülse (22) konzentrisch umschließenden Spannkorb (27) aufweist, der Spannkorb (27) axial verlaufende Spannkorbelemente (28) mit Endabschnitten (29) aufweist, die im Mittelabschnitt (25) der Spannelemente (23) der Spannhülse (22) enden und eine wenigstens nach außen gerichtete Nase (30) umfassen, und zur Erzeugung einer erhöhten Anpresskraft zwischen den beiden Verbindungselementen (10, 20) in ihrer Kontaktstellung weist die Schiebehülse (26) auf ihrer Innenwand (31) einen den Innendurchmesser verringernden umlaufenden Absatz (32) unter Ausbildung einer Steuerfläche (33) derart auf, dass durch Schieben der Schiebehülse (26) aus der ersten Schiebestellung in eine zweite Schiebestellung die Nase (30) unter einer Wirkverbindung mit der Steuerfläche (33) radial nach innen gedrückt und dabei im Mittelabschnitt (25) der Spannelemente (23) der Spannhülse (22) eine Einschnürung (34) erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung mit einem ersten und zweiten Verbindungselement zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes in einer Kontaktstellung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2004 054 022 B3 ist eine solche gattungsbildende elektrische Steckverbindung bekannt, die einen koaxialen Steckverbinder und einen Gegenstecker als erstes und zweites Verbindungselement umfasst. Der Steckverbinder weist ein Steckgehäuse auf, das an seiner Stirnseite zum Aufstecken des Gegensteckers offen und von einem Kanal durchsetzt ist, in dem ein Innenleiterkontakt isoliert verläuft. Ferner umfasst der Steckverbinder eine Spannhülse und eine axial verschiebbare Schiebehülse zum mechanischen Verbinden des Steckergehäuses mit dem Gegenstecker, wobei die Schiebehülse die Spannhülse in einer Arbeitsstellung umgreift und auf diese in der Arbeitsstellung eine radial nach innen gerichtete Kraft ausübt und dabei die Spannhülse mittels Rastzungen an einer Spannfläche des Gegensteckers zur Anlage gebracht wird, so dass dadurch eine Außenleiterkontaktfläche des Gegensteckers axial gegen eine Außenleiterkontaktfläche des Steckverbinders gespannt wird. Dabei ist die Spannhülse so ausgebildet, dass die radial von der Schiebehülse in der Arbeitsstellung der Schiebehülse auf die Spannhülse eingeleitete Kraft durch die Spannhülse in eine Axialkraftkomponente umgeleitet wird, die dann direkt von der Spannhülse mittels abgebogener Endabschnitte der Rastzungen in die Spannfläche des Gegensteckers eingeleitet wird. Die Spannfläche des Gegensteckers verläuft bspw. senkrecht zur Längsachse des Gegensteckers und ist an einer außenseitig radial hervorstehenden Rippe des Gegensteckers und/oder einer radial nach innen weisenden Ausnehmung des Gegensteckers angeordnet.
Der Vorteil dieser bekannten Steckverbindung besteht darin, dass die Axialkraftkomponente direkt von der Spannhülse in die Spannfläche des Gegensteckers eingeleitet wird und nicht erst eine Radialkraft eingeleitet werden muss, um diese dann an der Spannfläche in eine Axialkraftkomponente umzuleiten.
Um diese bekannte Steckverbindung zu lösen, muss die Schiebehülse aus ihrer Arbeitsstellung in ihre Bereitschaftsstellung zurückverschoben werden, so dass dadurch die an der Spannfläche des Gegensteckers anliegenden Endabschnitte der Rastzungen der Schiebehülse radial nach außen schwingen können und dadurch die Spannfläche freigeben, so dass der Gegenstecker abgezogen werden kann.
Werden sehr hohe Anforderungen gestellt, die bis dato nur von geschraubten Verbindungen erfüllt werden, ist es nicht ausgeschlossen, dass die Anpresskräfte zu gering sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbindung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der zwischen den Verbindungselementen so hohe Anpresskräfte entstehen, dass auch höchste Anforderungen der Hochfrequenz (Intermodulation) erreicht werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Steckverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Eine solche elektrische Steckverbindung mit einem ersten und zweiten Verbindungselement zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes in einer Kontaktstellung, wobei das erste Verbindungselement ein erstes Gehäuse und das zweite Verbindungselement ein zweites Gehäuse mit einer Spannhülse und einer gegenüber dieser Spannhülse axial verschiebbaren Schiebehülse aufweist und die Spannhülse mit axial verlaufenden, jeweils einen End- und Mittelabschnitt aufweisenden Spannelementen ausgebildet ist, und wobei zur Fixierung des ersten und zweiten Verbindungselementes in ihrer Kontaktstellung in einer ersten Schiebestellung der Schiebehülse die Endabschnitte der Spannelemente der Spannhülse von der Schiebehülse in einen kraft- und formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Gehäuse gebracht werden, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass

das zweite Gehäuse einen die Spannhülse konzentrisch umschließenden Spannkorb aufweist,
der Spannkorb axial verlaufende Spannkorbelemente mit Endabschnitten aufweist, die im Mittelabschnitt der Spannelemente der Spannhülse enden und eine wenigstens nach außen gerichtete Nase umfassen, und
zur Erzeugung einer erhöhten Anpresskraft zwischen den beiden Verbindungselementen in ihrer Kontaktstellung die Schiebehülse auf ihrer Innenwand einen den Innendurchmesser verringernden umlaufenden Absatz unter Ausbildung einer Steuerfläche derart aufweist, dass durch Schieben der Schiebehülse aus der ersten Schiebestellung in eine zweite Schiebestellung die Nase unter einer Wirkverbindung mit der Steuerfläche radial nach innen gedrückt und dabei im Mittelbereich der Spannelemente der Spannhülse eine Einschnürung erzeugt wird.

Mit dieser überraschend einfachen Lösung gelingt es, die Anpresskraft zwischen dem ersten und zweiten Verbindungselement gegenüber dem Stand der Technik um ein Vielfaches zu erhöhen. So wird durch das Verschieben der Schiebehülse in ihre zweite Schiebeposition eine Kraft von nur ca. 30 N manuell eingeleitet, die durch die erfindungsgemäße Lösung in eine Kraft übersetzt wird, die in der Regel nur mittels einer Schraubverbindung erzielbar wäre.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht darauf, dass mittels des Spannkorbes eine nach innen gerichtete radiale Kraft den mittleren Abschnitt der Spannelemente der Spannhülse nach innen drückt, so dass dadurch eine Einschnürung in diesem Bereich entsteht, die zu einer Verkürzung der Federlänge der Spannelemente unter Aufbau einer axialen Kraft führt, die die hohe Anpresskraft zwischen den beiden Verbindungselementen bewirkt.
Für den Aufbau einer solchen erfindungsgemäßen Steckverbindung ist gegenüber einer Steckverbindung gemäß Stand der Technik ledig zusätzlich ein Spannkorb und eine hieran angepasste Schiebehülse erforderlich, so dass kaum zusätzliche Kosten für die Realisierung der erfindungsgemäßen Steckverbindung anfallen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind das erste und zweite Gehäuse der beiden Verbindungselemente in deren Kontaktstellung jeweils konisch auf den Bereich der Einschnürung zulaufend ausgebildet, so dass dadurch eine ausreichend hohe Einschnürung erzielbar ist, d. h. die mittleren Abschnitte der Spannelemente in die durch den doppelt konischen Verlauf entstehende umlaufende Einkerbung hinreichend weit gedrückt werden können, um dadurch entsprechend hohe Anpresskräften zwischen den Verbindungselementen zu erzeugen.
Weiterhin ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Steuerfläche des umlaufenden Absatzes gegenüber der axialen Richtung geneigt ausgebildet ist. Damit wird ein weicher und kein abrupter Übergang in die zweite Schiebestellung der Schiebehülse ermöglicht, bei dem eine radial wirkende Kraft auf die Nase eines Spannkorbelementes ausgeübt wird. Vorzugsweise wird ein besonders weicher Übergang dadurch geschaffen, wenn die Nase mit einer Anschlagfläche ausgebildet ist, welche den gleichen Neigungswinkel aufweist wie die Steuerfläche.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Gehäuse einen konusförmigen Abschnitt auf, der auf der dem ersten Gehäuse abgewandten Seite in einen Ansatz übergeht. Dabei bildet der konusförmige Abschnitt des zweiten Gehäuses mit dem konusförmigen Abschnitt des ersten Gehäuses den bereits beschriebenen Raum, der den Bereich der eingeschnürten mittleren Abschnitte der Spannelemente der Spannhülse aufnimmt. In vorteilhafter Weise kann weiterbildungsgemäß auf den flanschförmigen Ansatz die Schiebhülse aufgeschoben werden, die hierzu auf der dem ersten Gehäuse abgewandten Stirnseite ein Bodenteil mit einer dem Durchmesser des Ansatzes entsprechende Bohrung aufweist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Innenraum der Schiebehülse durch den umlaufenden Absatz in einen den konusförmigen Abschnitt des zweiten Gehäuses in der zweiten Schiebestellung der Schiebehülse aufnehmenden ersten Teilraum und einen öffnungsseitigen zweiten Teilraum geteilt. Damit wird eine konstruktiv einfache Lösung zur Herstellung einer solchen Schiebehülse gegeben. Vorzugsweise entspricht dabei der Durchmesser des zweiten Teilraumes im Wesentlichen dem Durchmesser des Spannkorbes im Bereich der Nasen der Spannkorbelemente. Damit wird verhindert, dass bereits beim Schieben der Schiebehülse in deren ersten Schiebeposition ein Druck auf die Spannelemente der Spannhülse erzeugt, wodurch ansonsten das Zusammenstecken des zweiten Gehäuses mit dem ersten Gehäuse durch die derart vorgespannten Spannelemente behindert würde. Idealerweise bietet es sich an, den Endbereich eines Spannelementes der Spannhülse als einen nach innen gebogener Rasthaken auszubilden, wie es bspw. die eingangs genannte DE 10 2004 054 022 B3 vorschlägt. Insbesondere ist es gemäß dieser Druckschrift auch vorteilhaft, wenn der Rasthaken einen an den Mittelabschnitt des Spannelementes sich anschließenden radial nach außen aufgeweiteten Rasthakenabschnitt aufweist. Dadurch wird das Zusammenstecken der beiden Verbindungselemente erleichtert, da die Rasthaken diesen Vorgang nicht behindern können. Ferner wird durch die dadurch erzeugte Vorspannung, d. h. wenn die Rasthaken in einem form- und kraftschlüssigen Eingriff mit dem ersten Gehäuse gebracht wurden, auch ein sicheres Lösen der Steckverbindung ermöglicht, da diese Vorspannung ein sicheres Auseinanderschwingen der Rasthaken nach dem Verschieben der Schiebehülse aus der zweiten und ersten Schiebeposition sicherstellt, so dass die beiden Verbindungselemente auseinandergezogen werden können.
Idealerweise ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Aufweitungsmaß des aufgeweiteten Rasthakenabschnittes derart gewählt, dass durch das Verschieben der Schiebehülse in die erste Schiebeposition der aufgeweitete Rasthakenabschnitt in Wirkverbindung mit dem Rand der Schiebehülse kommt und dabei der Rasthaken radial nach innen zur Bildung des form- und kraftschlüssigen Eingriffs mit dem ersten Gehäuse gedrückt wird. Dies sichert einen weichen Übergang in die erste Schiebeposition der Schiebehülse.
Weiterhin ist es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn zur Bildung des Form- und Kraftschlusses zwischen der Spannhülse und dem ersten Gehäuse eine radial umlaufende Hinterschnittfläche an dem ersten Gehäuse ausgebildet ist, vorzugsweise hintergreift beim Schieben der Schiebehülse in die erste Schiebeposition der Rasthaken eines Spannelementes der Spannhülse die Hinterschnittfläche.
Weiterbildungsgemäß weist der konusförmige Abschnitt des ersten Gehäuses, der sich in Richtung des zweiten Gehäuses verjüngt, auf der dem zweiten Gehäuse abgewandten Ende unter Bildung eines die Hinterschnittfläche bildenden Absatzes einen Ansatz auf. Damit kann das Ende dieses Ansatzes als Anschlussstutzen für eine weitere Steckverbindung genutzt werden.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn der konusförmige Abschnitt des zweiten Gehäuses auf der dem ersten Gehäuse zugewandten Stirnfläche eine Sachbohrung aufweist, in die in der Kontaktstellung der beiden Verbindungselemente ein konturangepasster Ansatz des konusförmigen Abschnittes des ersten Gehäuses eingreift. Hiermit kann, wenn die beteiligten Kontaktflächen einen elektrischen Kontakt bilden, eine sichere elektrische Kontaktierung erzielt werden, insbesondere dann, wenn vorzugsweise die erfindungsgemäße Steckverbindung als koaxiale Steckverbindung ausgebildet ist.
Zur Realisierung einer koaxialen Steckverbindung weist das erste und zweite Gehäuse jeweils einen zentrisch durchgehenden Kanal zur Aufnahme eines umfangsseitig elektrisch isolierten Innenleiters auf, wobei das erste und zweite Gehäuse jeweils einen Außenleiter bilden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Figur 1: eine Draufsicht auf ein erstes und zweites Verbindungselement einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung im nicht zusammengesteckten Zustand,
Figur 2: einen axialen Längsschnitt gemäß Schnitt F-F nach Figur 1,
Figur 3: ein Teilschnitt gemäß Ausschnitt H nach Figur 2,
Figur 4: eine Draufsicht auf ein erstes und zweites Verbindungselement der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung nach Figur 1 im zusammengesteckten Zustand,
Figur 5: einen Längsschnitt gemäß Schnitt C-C nach Figur 4, und
Figur 6: ein Teilschnitt gemäß Ausschnitt E nach Figur 5.

Die elektrische Steckverbindung 1 gemäß Ausführungsbeispiel besteht aus einem ersten Verbindungselement 10 und einem zweiten Verbindungselement 20, wobei das erste Verbindungselement den Gegenstecker 10 zu einem Steckverbinder 20 als zweites Verbindungselement darstellt und eine koaxiale Steckverbindung bilden. Das erste Verbindungselement 10, also der Gegenstecker umfasst ein erstes Gehäuse 11 und das zweite Verbindungselement 20, also der Steckverbinder ein zweites Gehäuse 21. In den Figuren 1 und 2 sind der Steckverbinder 20 und der Gegenstecker 10 getrennt, also in einem nicht zusammengesteckten Zustand und in den Figuren 4 und 5 in einem zusammengesteckten Zustand dargestellt.
Gemäß den Figuren 1 und 2 wird das Gehäuse 11 des Gegensteckers 10 von einem Kanal 16 durchsetzt, in dem ein umfangsseitig isolierter Innenleiter 17 verläuft. Das Gehäuse 11 bildet zusammen mit dem Gehäuse 21 des Steckverbinders 20 einen Außenleiter für eine koaxiale Steckverbindung.
Ferner besteht das Gehäuse 11 des Gegensteckers 10 aus einem mittleren Abschnitt 13, der in Richtung des Steckverbinders 20 sich konisch verjüngend ausgebildet ist und die Form eines Kegelstumpfes darstellt.
An die dem Steckverbinder 20 zugewandte Seite des kegelstumpfförmigen Abschnittes 13 des Gehäuses 11 schließt sich unter Ausbildung eines Absatzes ein Ansatz 15 an, der beim Einstecken des Gegensteckers 10 in den Steckverbinder 20 in eine Sackbohrung 40 des Gehäuses 21 des Steckverbinders 20 eingeführt wird.
An die dem Steckverbinder 20 abgewandte Seite des kegelstumpfförmigen Abschnittes 13 des Gehäuses 11 schließt sich unter Ausbildung eines Absatzes mit einer radial umlaufenden Fläche, hier als Hinterschnittfläche 12 bezeichnet, ein Ansatz 14 an, der in einem Adapterteil 14a zur Herstellung einer weiteren elektrischen Verbindung endet.
Auch das Gehäuse 21 des Steckverbinders 20 wird von einem Kanal 41 zur Aufnahme eines umfangsseitig isolierten Innenleiters 42 durchzogen. Gegensteckerseitig endet der Innenleiter 42 in der bereits genannten Sackbohrung 40 des Gehäuses 21, wobei insbesondere deren innere Stirnfläche 40a als Außenleiterkontaktfläche dient, die im zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung 1 an der Stirnfläche 40a des Ansatzes 15 des Gegensteckers 10 anliegt.
Diese Sackbohrung 40 ist ein einem gegensteckerseitigen konusförmigen Abschnitt 35 des Gehäuses 21 ausgebildet, der die Form eines Kegelstumpfes aufweist, der sich in Richtung des Gegensteckers 10 verjüngt. Auf der gegenüberliegenden Seite dieses kegelstumpfförmigen Abschnittes 35 ist ein unter Ausbildung eines Absatzes ein Ansatz 36 ausgebildet, der der in einem Adapterteil 36a zur Herstellung einer weiteren elektrischen Verbindung endet.
Ferner weist das Gehäuse 21 des Steckverbinders 20 eine Spannhülse 22 auf, die dessen konusförmigen Abschnitt 35 umschließt und im Bereich des Absatzes zum Ansatz 36 mit den konusförmigen Abschnitt kraft- und formschlüssig verbunden ist. Diese Spannhülse 22 ragt gegensteckerseitig über den konusförmigen Abschnitt 35 hinaus und ist zur Bildung von Spannelementen 23 geschlitzt ausgeführt.
Die federelastisch ausgebildeten und im Wesentlichen radial verlaufenden Spannelemente 23 bestehen jeweils aus einem als Rasthaken 39 ausgebildeten Endabschnitt 24 und einem sich daran anschließenden Mittelabschnitt 25. Der Rasthaken 39 ist radial nach innen abgebogen, wobei der Rasthaken 39 einen mit dem Mittelabschnitt 25 verbundenen Rasthakenabschnitt 39a aufweist, der nach außen aufgeweitet ist. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, ist das Ende des Rasthakens 39 so umgebogen, dass es nahezu wieder radial nach außen verläuft.
Desweiteren umfasst das Gehäuse 21 des Steckverbinders 20 einen Spannkorb 27, der die Spannhülse 22 umschließt und ebenso wie diese im Übergang des Absatzes zum Ansatz 36 befestigt ist. Dieser Spannkorb 27 ist zur Bildung von Spannkorbelementen 28 ebenso geschlitzt ausgebildet und endet in einem Endabschnitt 29, der als radial nach außen gerichtete Nase 30 ausgebildet ist. Dabei ist die Länge der Spannkorbelemente 28 so gewählt, dass die Nasen 30 im Mittelabschnitt 25 der Spannelemente 23 an denselben anliegen. Der Endabschnitt 29 kann auch so ausgebildet werden, dass zusätzlich eine radial nach innen gerichtete Nase entsteht, die jedoch gegenüber der nach außen gerichteten Nase 30 nur eine geringe Erhebung aufweist.
Schließlich umfasst das Gehäuse 21 des Steckverbinders 20 eine Schiebehülse 26, die auf den Ansatz 36 geschoben werden kann, so dass dadurch das Gehäuse 21 von der Schiebehülse 26 umschlossen wird. Hierzu weist die Schiebehülse 26 einen Bodenteil 26a mit einer Bohrung 26b auf, deren Durchmesser dem Durchmesser des Ansatzes 36 entspricht, so dass die Schiebehülse 26 entlang des Ansatzes 36 verschiebbar ist. Die Länge der Schiebehülse 26 entspricht im wesentlichen der Länge des Gehäuses 21, wenn die äußere Stirnseite des Bodenteils 26a im Wesentlichen mit dem freien Ende des Adapters 36a abschließt, dieser also nur geringfügig übersteht, wie dies in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. In diesem Zustand endet die offene Stirnseite der Schiebehülse 26 im Bereich der Nasen 30 der Spannkorbelemente 28 des Spannkorbes 27.
Der hohlzylinderförmige Innenraum der Schiebehülse 26 ist so ausgebildet, dass ein Verschieben derselben in Richtung des Gegensteckers 10 möglich ist, bis die Innenseite des Bodenteils 26 an dem konusförmigen Abschnitt 35 des Gehäuses 21 anschlägt.
Der hohlzylindrische Innenraum weist umfangsseitig einen umlaufenden Absatz 32 auf, der denselben in einen ersten bodenseitigen ersten Teilraum 37 und einen gegensteckerseitigen zweiten Teilraum 38 teilt. Der Absatz 32 ist unter Bildung einer Steuerfläche 33 so ausgebildet, dass der erste Teilraum 37 einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Teilraum 38.
Zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Steckverbinder 20 und dessen Gegenstecker 10 muss zunächst der Gegenstecker 10 mittels seines Ansatzes 15 in die konturangepasste Sackbohrung 40 des Gehäuses 21 des Steckverbinders 20 eingesteckt werden.
Anschließend wird die Schiebehülse 26 in Richtung des Gegensteckers 10 aus der Stellung gemäß Figur 1 bzw. 2, auch Bereitschaftstellung genannt, in eine erste Schiebestellung verschoben, wobei auf diesem ersten Teilweg der gegensteckerseitige, angefaste innere Rand 26c der Schiebehülse 26 in Anlage mit dem aufgeweiteten Rasthakenabschnitt 39a des Rasthakens 39 kommt und anschließend der Rasthaken 39 federnd radial nach innen gedrückt und dabei in die Hinterschnittfläche 12 des Gehäuses 11 des Gegensteckers 10 gedrückt wird. Wie aus Figur 5 zu erkennen ist, wird dadurch der ursprüngliche knickförmige Verlauf des aufgeweiteten Rasthakenabschnitts 39a annähernd geglättet, wodurch mit dem Ende des Rasthakens 39 eine axiale Kraftkomponente in Richtung des Steckverbinders 20 eingeleitet wird, so dass dadurch der Steckverbinder 20 und der Gegenstecker 10 zusammengezogen werden.
Auf diesem ersten Teilweg gleiten die Nasen 30 der Spannkorbelemente 28 des Spannkorbes 27 auf der Innenwand der Teilraumes 38 der Schiebehülse 26 entlang, ohne dadurch einen wesentlichen Druck auf die Spannelemente 23 der Spannhülse 22 auszuüben.
Aus der ersten Schiebeposition wird die Schiebehülse 26 weiter über einen zweiten Teilweg bis in eine zweite Schiebeposition geschoben. Auf diesem zweiten Teilweg kommen die Nasen 30 der Spannkorbelemente 28 in Eingriff mit der durch den Absatz 32 gebildeten Steuerfläche 33. Die Nasen 30 sind entgegen der Schieberichtung mit einer Anschlagfläche 30 ausgebildet, die im Wesentlichen die gleiche Neigung wie die Steuerfläche 33 aufweist.
Beim Schieben der Schiebehülse 26 gleitet Nase 30 mit ihrer Anschlagfläche 30a entlang der Steuerfläche 33 und wird dabei radial nach innen gedrückt, so dass dadurch der Mittelabschnitt 25 der Spannelemente 23 der Spannhülse 22 unter Ausbildung einer Einschnürung 34 ebenso nach innen gedrückt werden. Dieser Zustand der Schiebehülse 26 in ihrer zweiten Schiebeposition wird in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Die zusammengesteckten konusförmigen Abschnitte 13 bzw. 35 des Gehäuses 11 bzw. 21 weisen einen im Schnitt V-förmigen Verlauf auf, so dass dadurch ein Raum für die Einschnürung der Spannelemente 23 entsteht, d. h. die Mittelabschnitte 25 der Spannelemente 23 werden von den Nasen 30 der Spannkorbelemente 28 in diesen Raum hineingedrückt.
Durch diese Einschnürung 34 verkürzt sich die Federlänge der Spannelemente 23 der Spannhülse 22, d. h. der Punkt P am Ende des Spannelementes 23 wird in Richtung des Gehäuses 21 des Steckverbinders 20 gezogen, so dass dadurch das Ende des Rasthakens 39 eine hohe axiale Kraft in die Hinterschnittfläche 12 des Gehäuses 11 des Gegensteckers 10 einleitet, wodurch die Anpresskraft zwischen dem Steckverbinder 20 und dem Gegenstecker 10 um ein Vielfaches verstärkt wird.
Durch die Absatzhöhe des Absatzes 32 auf der Innenfläche der Schiebehülse 26 kann das Maß der Einschnürung 34 gesteuert werden und damit auch die in axialer Richtung wirkende Anpresskraft zwischen dem Steckverbinder 20 und dem Gegenstecker 10. Der gleiche Effekt kann natürlich auch durch die radiale Erstreckung der Nase 30 bewirkt werden.
Während durch das Schieben der Schiebehülse 26 bis in ihre zweite Schiebeposition lediglich eine Kraft von ca. 30 N manuell eingeleitet wird, wird diese Kraft durch die erzeugte Einschnürung 34 in eine Anpresskraft zwischen dem Steckverbinder 20 und dem Gegenstecker 10 übersetzt, die nur durch eine Schraubverbindung erzeugt werden könnte.
Die koaxiale Steckverbindung 1 wird dadurch gelöst, dass die Schiebehülse 26 über deren erste und zweite Schiebeposition wieder in ihre Bereitschaftstellung geschoben wird, so dass anschließend der Gegenstecker 10 von dem Steckverbinder 20 abgezogen werden kann.

Bezugszeichenliste

1: Elektrische Steckverbindung

10: erstes Verbindungselement, Gegenstecker
11: erstes Gehäuse des ersten Verbindungselementes 10.
12: Hinterschnittfläche des ersten Gehäuses 11
13: konusförmiger Abschnitt des ersten Gehäuses 11
14: Ansatz des Abschnittes 13
14a: Adapterteil des Ansatzes 14
15: Ansatz des Abschnittes 13
16: Kanal des ersten Gehäuses 11
17: Innenleiter des ersten Gehäuses 11

20: zweites Verbindungselement, Steckverbinder
21: zweites Gehäuse des zweiten Verbindungselementes 20
22: Spannhülse
23: Spannelement
24: Endabschnitt des Spannelements 23
25: Mittelabschnitt des Spannelements 23
26: Schiebehülse
26a: Bodenteil der Schiebehülse 26
26b: Bohrung im Bodenteil 26a
26c: Rand der Schiebehülse 26
27: Spannkorb
28: Spannkorbelemente
29: Endabschnitt des Spannkorbelementes 28

30: Nase des Endabschnittes 29
30a: Anschlagfläche der Nase 30
31: Innenwand der Schiebehülse 26
32: Absatz auf der Innenwand 26
33: Steuerfläche des Absatzes 32

34: Einschnürung
35: konusförmiger Abschnitt des zweiten Gehäuses 21
36: Ansatz des zweiten Gehäuses 21
36a: Adapterteil des Ansatzes 36
37: erster Teilraum der Schiebehülse 26
38: zweiter Teilraum der Schiebehülse 26
39: Rasthaken
39a: aufgeweiteter Rasthakenabschnitt des Rasthakens 39

40: Sackbohrung des zweiten Gehäuses 21
40a: Innere Stirnfläche (Kontaktfläche) von 40
41: Kanal des zweiten Gehäuses 21
42: Innenleiter des zweiten Gehäuses 21

Claims

Elektrische Steckverbindung (1) mit einem ersten und zweiten Verbindungselement (10, 20) zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes in einer Kontaktstellung,
- wobei das erste Verbindungselement (10) ein erstes Gehäuse (11) und das zweite Verbindungselement (20) ein zweites Gehäuse (21) mit einer Spannhülse (22) und einer gegenüber dieser Spannhülse (22) axial verschiebbaren Schiebehülse (26) aufweist und die Spannhülse (22) mit axial verlaufenden, jeweils einen End- und Mittelabschnitt (24, 25) aufweisenden Spannelementen (23) ausgebildet ist, und

- wobei zur Fixierung des ersten und zweiten Verbindungselementes (10, 20) in ihrer Kontaktstellung in einer ersten Schiebestellung der Schiebehülse (26) die Endabschnitte (24) der Spannelemente (23) der Spannhülse (22) von der Schiebehülse (26) in einen kraft- und formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Gehäuse (11) gebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, dass

- das zweite Gehäuse (21) einen die Spannhülse (22) konzentrisch umschließenden Spannkorb (27) aufweist,

- der Spannkorb (27) axial verlaufende Spannkorbelemente (28) mit Endabschnitten (29) aufweist, die im Mittelabschnitt (25) der Spannelemente (23) der Spannhülse (22) enden und eine wenigstens nach außen gerichtete Nase (30) umfassen, und

- zur Erzeugung einer erhöhten Anpresskraft zwischen den beiden Verbindungselementen (10, 20) in ihrer Kontaktstellung die Schiebehülse (26) auf ihrer Innenwand (31) einen den Innendurchmesser verringernden umlaufenden Absatz (32) unter Ausbildung einer Steuerfläche (33) derart auf weist, dass durch Schieben der Schiebehülse (26) aus der ersten Schiebestellung in eine zweite Schiebestellung die Nase (30) unter einer Wirkverbindung mit der Steuerfläche (33) radial nach innen gedrückt und dabei im Mittelabschnitt (25) der Spannelemente (23) der Spannhülse (22) eine Einschnürung (34) erzeugt wird.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Gehäuse (11, 21) der beiden Verbindungselemente (10, 20) in deren Kontaktstellung jeweils konisch auf den Bereich der Einschnürung (34) zulaufend ausgebildet sind.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (33) des umlaufenden Absatzes (32) gegenüber der axialen Richtung geneigt ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (30) mit einer Anschlagfläche (30a) ausgebildet ist, welche den gleichen Neigungswinkel aufweist wie die Steuerfläche (33).
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse (21) einen konusförmigen Abschnitt (35) aufweist, der auf der dem ersten Gehäuse (11) abgewandten Seite in einen Ansatz (36) übergeht.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufschieben der Schiebehülse (26) auf den flanschförmigen Ansatz (36) die Schiebhülse (26) auf der dem ersten Gehäuse (11) abgewandten Stirnseite ein Bodenteil (26a) mit einer dem Durchmesser des Ansatzes (36) entsprechende Bohrung (26b) aufweist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der Schiebehülse (26) durch den umlaufenden Absatz (32) in einen den konusförmigen Abschnitt (35) des zweiten Gehäuses (21) in der zweiten Schiebestellung der Schiebehülse (26) aufnehmenden ersten Teilraum (37) und einen öffnungsseitigen zweiten Teilraum (38) geteilt wird.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des zweiten Teilraumes (38) im Wesentlichen dem Durchmesser des Spannkorbes (27) im Bereich der Nasen (30) der Spannkorbelemente (28) entspricht.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (24) eines Spannelementes (23) der Spannhülse (22) als nach innen gebogener Rasthaken (39) ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (39) ein an den Mittelabschnitt (25) des Spannelementes (23) sich anschließenden radial nach außen aufgeweiteten Rasthakenabschnitt (39a) aufweist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweitungsmaß des aufgeweiteten Rasthakenabschnittes (39a)derart gewählt ist, dass bei Schieben der Schiebehülse (26) in die erste Schiebeposition der aufgeweitete Rasthakenabschnitt (39a) in Wirkverbindung mit dem Rand (26c) der Schiebehülse (26) kommt und dabei der Rasthaken radial (39) nach innen zur Bildung des form- und kraftschlüssigen Eingriffs mit dem ersten Gehäuse (11) gedrückt wird.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Form- und Kraftschlusses zwischen der Spannhülse (22) und dem ersten Gehäuse (11) eine radial umlaufende Hinterschnittfläche (12) an dem ersten Gehäuse (11)ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass beim Schieben der Schiebehülse (26) in die ersten Schiebeposition der Rasthaken (39) des Spannelementes (23) der Spannhülse (22) die Hinterschnittfläche (12) hintergreift.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (11) einen konusförmigen Abschnitt (13) aufweist, der sich in Richtung des zweiten Gehäuses (21) verjüngt.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der konusförmige Abschnitt (13) auf der dem zweiten Gehäuse (21) abgewandten Ende unter Bildung eines die Hinterschnittfläche (12) bildenden Absatzes einen Ansatz (14) aufweist.
Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der konusförmige Abschnitt (36) des zweiten Gehäuses (21) auf der dem ersten Gehäuse (11) zugewandten Stirnfläche eine Sachbohrung (40) aufweist, in die in der Kontaktstellung der beiden Verbindungselemente (10, 20) ein konturangepasster Ansatz (15) des konusförmigen Abschnittes (13) des ersten Gehäuses (11) eingreift.
Elektrische Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (1) als koaxiale Steckverbindung ausgebildet ist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Gehäuse (11, 21) jeweils eine zentrische durchgehende Kanal (16, 41) zur Aufnahme eines umfangsseitig elektrisch isolierten Innenleiter (17, 42) aufweist.
Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste zweite Gehäuse (11, 21) jeweils einen Außenleiter bilden.