EP4699190A1 - Rundsteckverbinder mit direkt arretiertem verriegelungselement - Google Patents

Abstract

Steckverbinder (1), der ein Innenteil aufweist, wobei koaxial über dem Innenteil ein Verriegelungselement (1.1) angeordnet ist, mit dem der Steckverbinder (1) durch eine Drehbewegung des Verriegelungselementes (1.1) mit einem Gegensteckverbinder zusammengebracht und verriegelt wird, wobei das Verriegelungselement (1.1) drehbar an dem Innenteil angeordnet ist, jedoch relativ zu diesem nicht entlang seiner Längsachse bewegbar ist, wobei das Innenteil zumindest eine an ihm fest angebrachte axial ausgerichtete elastische Federlamelle (1.2.1) aufweist, wobei mittels der zumindest einen am Innenteil fest angebrachten elastischen Federlamelle (1.2.1) eine Direktarretierung des Verriegelungselementes (1.1) ermöglicht ist. Das Innenteil, insbesondere ausgebildet als Kontaktträger, wird nach dem Metall-Injektion-Molding- Verfahren (MIM) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.

Description

RUNDSTECKVERBINDER MIT DIREKT ARRETIERTEM VERRIEGELUNGSELEMENT

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, der ein Innenteil, insbesondere einen Kontaktträger zur Aufnahme von Kontakten aufweist, wobei koaxial über dem Innenteil, insbesondere dem Kontaktträger, ein Verriegelungselement angeordnet ist, mit dem der Steckverbinder durch eine Drehbewegung des Verriegelungselementes mit einem Gegensteckverbinder zusammengebracht und verriegelt wird, wobei das Verriegelungselement drehbar an dem Innenteil, insbesondere dem Kontaktträger angeordnet ist, jedoch relativ zu diesem nicht entlang seiner Längsachse bewegbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Innenteiles, insbesondere eines solchen Kontaktträgers für den Steckverbinder, gemäß den Merkmalen des jeweiligen Oberbegriffes der beiden unabhängigen Patentansprüche.

Für die Montage und die Festlegung des Verriegelungselementes an dem Kontaktträger ist es schon bekannt geworden, den Kontaktträger mit einer umlaufenden Nut zu versehen in die eine C-Feder eingesetzt wird, die so gestaltet ist, dass sie für das Verriegelungselement in axialer Richtung, also in Richtung der Längsachse des Steckverbinders, eine Rastkante bildet Zur Montage der C-Feder wird diese von vorne (aus Richtung des Steckgesichtes des Steckverbinders) über den Kontaktträger übergeschoben und kann dabei von der Innenkontur des Verriegelungselementes etwas zusammengedrückt werden, damit das Verriegelungselement vollständig oder zumindest teilweise über die C-Feder übergeschoben werden kann. Nachdem dies erfolgt ist, bewirkt die Innenkontur des Verriegelungselementes nicht mehr das Zusammendrücken der C-Feder, sodass diese entspannt Infolge dieser Entspannung bildet die C-Feder eine Rastkante, die mit einer entsprechenden Rastkante an der Innenkontur des Verriegelungselementes zusammenwirkt, wodurch verhindert wird, dass das Verriegelungselement wieder von dem Kontaktträger heruntergeschoben werden kann. Gleichzeitig wird dadurch bewirkt, dass das Verriegelungselement drehbar auf dem Kontaktträger angeordnet ist. Wird nun der Gegensteckverbinder in den Kontaktträger des Steckverbinders eingesteckt, kann nach vollständig erfolgtem Zusammensteckvorgang das Verriegelungselement des Steckverbinders mit einem entsprechenden Gegenstück an den Gegensteckverbinder durch Drehen mit dem Gegenstück zusammengebracht, insbesondere verschraubt, werden, sodass die Steckverbindung, gebildet aus mildem Gegensteckverbinder zusammengesteckten Steckverbinder, nicht mehr auseinander gesteckt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorstehend beschriebene Anordnung hinsichtlich ihrer Montage und Dauerhaltbarkeit im Betrieb des Steckverbinders zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der beiden unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Hinsichtlich der Ausgestaltung des Steckverbinders ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Innenteil zumindest eine an ihm fest angebrachte axial ausgerichtete elastische Federlamelle aufweist, wobei mittels der zumindest einen am Innenteil fest angebrachten elastischen Federlamelle eine Direktarretierung des Verriegelungselementes ermöglicht ist. Durch die Elastizität der zumindest einen Federlamelle ist ein kraftreduzierter Zusammenbau des Steckverbinders gegeben. Nach der Montage kommt das Ende der zumindest einen Federlamelle an einer entsprechenden Geometrie des Verriegelungselementes zur Anlage, um dauerhaft im Betrieb des Steckverbinders, mithin bei den Steckvorgängen, die Direktarretierung des Verriegelungselementes zu ermöglichen.

Das Innenteil kann der Kontaktträger sein, der die Kontakte des Steckverbinders aufnimmt. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Innenteil ein separates Bauteil in Bezug auf den Kontaktträger ist und über diesem koaxial angeordnet wird. Bei einem geschirmten Steckverbinder wird das Innenteil ebenfalls mit einer Schirmung versehen. Dies kann beispielsweise eine metallische Beschichtung sein. Ergänzend oder alternativ dazu kann das Innenteil vollständig aus einem metallischen Werkstoff bestehen. Ist der Steckverbinder ein geschirmter Steckverbinder, der am Ende eines geschirmten Kabels angeordnet ist und bei dem das Innenteil, insbesondere das Schirmgehäuse aus einem metallischen Werkstoff besteht, ist es selbstverständlich, dass die Abschirmung des Kabels auf geeignete Art und Weise mit dem metallenen Innenteil, insbesondere dem Schirmgehäuse, verbunden und damit elektrisch kontaktiert wird, um die Abschirmung von dem Kabel über den Steckverbinder zu dem eingesteckten Gegensteckverbinder durchzuschleifen.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Rundsteckverbinder, und hierbei vor aliem Rundsteckverbinder für den Feldeinsatz. Diese werden mit ihrem Gegenstück (Gegensteckverbinder) häufig schraub- oder bajonettverriegelt.

Hierzu muss der Steckverbinder mit einem um die Längsachse drehbaren Verriegelungselement versehen sein, dass an der Frontseite des Steckverbinder- Gehäuses entsprechend formschlüssig gelagert bzw. arretiert sein muss. Ein einteiliges Verriegelungselement, dass vom Steckgesicht her montiert wird, hat in der Regel den Vorteil, dass der Stecker im leitungsseitigen Anschlussbereich kompakter gestaltet werden kann.

Geschirmte Rundsteckverbinder für den Feldeinsatz benötigen - funktionsbedingt - ein um den isolierenden Kontaktträger umfänglich geschlossenes metallisches Gehäuse, an dem wiederum, bei einer frontseitigen Montage, das entsprechende

Verriegelungselement arretiert werden muss. Nach dem Stand der Technik werden derartige Schirmgehäuse entweder zerspant oder druckgegossen. Nach diesen Verfahren ist es technisch oder/und wirtschaftlich nicht möglich, am Schirmgehäuse fest angebrachte Arretierungselemente vorzusehen. Diese Arretierung wird hierbei mit Hilfe von Zusatzteilen, wie zum Beispiel sogenannten C-Federn oder dergleichen, bewerkstelligt, was wiederum zu höherem Montageaufwand, höhere Teilevielfalt, einer geringeren Präzision in der Baugruppe und dergleichen führt.

Nach der Erfindung weist der Steckverbinder ein Innenteil auf, das zumindest eine in axialer Richtung ausgerichtete Federlamelle, vorzugsweise zwei oder mehr als zwei Federlamellen, aufweist, wobei mittels der zumindest einen am Gehäuse fest angebrachten elastischen Federlamelle eine Direktarretierung des Verriegelungselementes in axialer Richtung ermöglicht wird. Gleichzeitig wird nach erfolgter Montage des Verriegelungselementes und erreicht der Endlage eine Drehbewegung des Verriegelungselementes in Bezug auf das Innenteil zugelassen. In vorteilhafter Weise ist das Innenteil der Kontaktträger des Steckverbinders. Es ist aber alternativ genauso gut denkbar, dass innerhalb des Verriegelungselementes koaxial das Innenteil mit seiner zumindest einen in axialer Richtung ausgerichteten Federlamelle (vorzugsweise zwei oder mehr als zwei Federlamellen) angeordnet ist, wobei wiederrum koaxial innerhalb des Innenteiles der Kontaktträger mit Kontakten des Steckverbinders angeordnet ist. Bestehen die vorstehend genannten Elemente aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material (zum Beispiel Kunststoff), handelt es sich um einen nicht geschirmten Steckverbinder, wobei diese Elemente in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt werden können.

Gegenstand dieser Anmeldung im Speziellen ist nach dem nebengeordneten Verfahrensanspruch ein umfänglich geschlossenes Schirmgehäuse, das vorzugsweise nach dem Metall-Injektion-Molding-Verfahren (MIM) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt wird, und das mittels zumindest einer am Schirmgehäuse fest angebrachten elastischen Federlamelle eine Direktarretierung des Verriegelungselementes in axialer Richtung ermöglicht, gleichzeitig aber eine Drehbewegung des Verriegelungselementes möglich ist. Mit dem Metall-Injektion- Molding-Verfahren ist es in vorteilhafter Weise möglich, das geometrisch recht komplex gestaltete Innenteil mit seiner zumindest einen an ihm fest angebrachten axial ausgerichteten elastischen Federlamelle kostengünstig einstückig herzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Bei diesem dargestellten Steckverbinder handelt es sich um einen geschirmten Steckverbinder, wobei die gleichen Ausführungen auch für einen nicht geschirmten Steckverbinder zur Anwendung kommen können.

Figur 1 zeigt, soweit im Einzelnen dargestellt, einen Steckverbinder 1 , insbesondere einen geschirmten (alternativ nicht geschirmten) Rundsteckverbinder für den Feldeinsatz, der ein Gehäuse aufweist und der am Ende eines geschirmten oder ungeschirmten Kabels angeordnet ist. Dieser Steckverbinder 1 weist ein Innenteil (nicht näher bezeichnet) auf, wobei koaxial über dem Innenteil ein Verriegelungselement 1.1 angeordnet ist, mit dem der Steckverbinder 1 durch eine Drehbewegung des Verriegelungselementes 1.1 mit einem hier nicht dargestellten Gegensteckverbinder zusammengebracht und verriegelt wird, wobei das Verriegelungselement 1.1 drehbar an dem Innenteil angeordnet ist, jedoch relativ zu diesem nicht entlang seiner Längsachse bewegbar ist.

Weiterhin weist der Steckverbinder 1 ein Schirmgehäuse (allgemein als Innenteil beziehungsweise als Kontaktträger bezeichnet) auf, das umfänglich geschlossen ist, somit das Innenteil beziehungsweise den Kontaktträger zumindest teilweise oder über seine gesamte Längserstreckung koaxial umgibt. Insbesondere bei einem geschirmten Steckverbinder ist dies wichtig, um die Abschirmung von der Schirmung des Kabels über den Steckverbinder zu dem Gegensteckverbinder zu übertragen.

Außerdem ist das Gehäuse bei diesem Ausführungsbeispiel so gestaltet, dass ausgehend von dem Kabelende ein Teil des Gehäuses aus Kunststoff gefertigt ist und zwischen dem Ende dieses Gehäuseteiles und dem Steckgesicht des Steckverbinders ein weiteres Gehäuseteil vorgesehen ist. Dieses weitere Gehäuseteil kann ebenfalls aus Kunststoff, alternativ aus einem Metallwerkstoff (erforderlich für die Abschirmung) gefertigt sein. Es kann eine glatte oder wie dargestellt eine geriffelte Oberfläche zwecks besserer Handhabung des Steckverbinders beim Steckvorgang aufweisen. Dieses weitere Gehäuseteil ist in Figur 1 zwecks besserer Erkennbarkeit des Innenbereiches des Steckverbinders 1 teilweise offen dargestellt, während es. in der Praxis vollständig geschlossen ist.

Dieses vorstehend beschriebene weitere Gehäuseteil ist das Verriegelungselement 1.1.

In der unteren Darstellung der Figur 1 ist noch zu erkennen, dass das Schirmgehäuse 1.2 hülsenförmig ausgebildet ist und zwei radial abstehende Stege aufweist. Bei Betrachtung der Figur 1 bildet der rechte Steg das Ende des Schirmgehäuses 1.2, wohingegen der linke Steg beispielsweise etwa in der Mitte der axialen Erstreckung des Schirmgehäuses 1.2 angeordnet ist und an seinem nach außen weisenden Ende die zumindest eine teilweise oder vollständig umlaufende Federlamelle aufweist. Die Ecke des Überganges von dem linken Steg in die zumindest eine Federlamelle stützt sich an einem Vorsprung des Verriegelungselementes 1.1 ab, genauso wie sich das freie Ende der zumindest einen Federlamelle an einem weiteren Vorsprung des Verriegelungselementes 1.1 abstützt. Dadurch wird realisiert, dass das Verriegelungselement 1.1 drehbar an dem Innenteil angeordnet ist, jedoch relativ zu diesem nicht entlang seiner Längsachse bewegbar ist.

Figur 2 zeigt wichtige Ausgestaltungen des Verriegelungselementes 1.1. Hierbei handelt es sich um eine für seine Drehbewegung erforderliche Lauffläche 1.1.1 , die korrespondierend zur Gegenlauffläche 1.2.2 (siehe Figur 3) am Schirmgehäuse 1.2 vorgesehen ist, sowie um eine Lauffläche 1.1.2, die korrespondierend zu den Rastlamellen am Schirmgehäuse 1 .2 vorgesehen ist, die in Wechselwirkung mit diesen die formschlüssige Arretierung sicherstellt.

Figur 3 zeigt eine Ausgestaltung des Schirmgehäuses 1.2, das umfänglich geschlossen mit daran angeordneter zumindest einer Federlamelle 1.2.1. Vorzugsweise sind mehrere Federlamellen 1.2.1 zwecks gleichmäßiger Kräfteverteilung beziehungsweise gleichmäßiger Federwirkung über den Umfang vorhanden. Diese elastische Federlamelle(n) 1.2.1 ist (sind) fest verbunden mit dem Schirmgehäuse 1.2. Diese Elemente werden vorzugsweise einstückig hergestellt, wiederum vorzugsweise in einem Gießverfahren aus einem metallischen Werkstoff, nochmals vorzugsweise nach dem Metall-Injektion-Molding-Verfahren (MIM) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.

Weiterhin ist (sind) zumindest eine (oder mehrere) Lauffläche(n) 1.2.1.1 vorhanden, korrespondierend zur Lauffläche 1.1 .2 am Verriegelungselement 1.1 , an der (denen) bei der Montage des Verriegelungselementes 1.1 die formschlüssige Arretierung (siehe Figur 1 , untere Darstellung) sichergestellt wird.

Mit der Bezugsziffer 1.2.1.2 ist eine optionale Abflachung an der Federlamelle 1.2.1 bezeichnet, um eine gegebenenfalls nötige Verringerung der Montagekraft herzustellen. Mit der Bezugsziffer 1.2.2 ist noch eine Gegenlauffläche korrespondierend zur Lauffläche 1.1.1 am Verriegelungselement 1.1 bezeichnet, die gleichzeitig als Anschlag bei dessen Montage dient.

Bezugszeichenliste

1 Steckverbinder

1.1 Verriegelungselement

1.2 Schirmgehäuse

1,1.1 Lauffläche

1.1.2 Lauffläche

1.2.1 elastische Federlamelle

1.2.1.1 Lauffläche

1.2.1.2 Abflachung

1.2.2 Gegenlauffläche

Claims

Patentansprüche

1. Steckverbinder (1), der ein Innenteil aufweist, wobei koaxial über dem Innenteil ein Verriegelungselement (1.1) angeordnet ist, mit dem der Steckverbinder (1) durch eine §rehbewegung des Verriegelungselementes (1.1) mit einem Gegensteckverbinder zusammengebracht und verriegelt wird, wobei das Verriegelungselement (1.1) drehbar an dem Innenteil angeordnet ist, jedoch relativ zu diesem nicht entlang seiner Längsachse bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil zumindest eine an ihm fest angebrachte axial ausgerichtete elastische Federlamelle (1.2.1) aufweist, wobei mittels der zumindest einen am Innenteil fest angebrachten elastischen Federlamelle (1 .2.1) eine Direktarretierung des Verriegelungselementes (1.1) ermöglicht ist.

2. Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil ein Kontaktträger zur Aufnahme von Kontakten des Steckverbinders (1) ist.

3. Steckverbinder (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Verriegelungselementes (1.1) koaxial das Innenteil mit seiner zumindest einen in axialer Richtung ausgerichteten Federlamelle (1.2.1), vorzugsweise zwei oder mehr als zwei Federlamellen (1.2.1), angeordnet ist, wobei wiederrum koaxial innerhalb des Innenteiles der Kontaktträger mit Kontakten des Steckverbinders (1) angeordnet ist.

4. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (1.1) eine für seine Drehbewegung erforderliche Lauffläche (1.1.1) aufweist, die korrespondierend zu einer Gegenlauffläche (1.2.2) an dem Innenteil, insbesondere ausgebildet als Schirmgehäuse (1.2), vorgesehen ist,

5. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (1.1) eine Lauffläche (1.1.2) aufweist, die korrespondierend zu Rastlamellen an dem Innenteil, insbesondere dem Schirmgehäuse (1.2), vorgesehen ist.

6. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Federlamelle (1.2.1) eine Abflachung (1.2.1.2), insbesondere eine teilflächige Abflachung, aufweist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders, der ein Innenteil, insbesondere einen Kontaktträger zur Aufnahme von Kontakten, aufweist, wobei koaxial über dem Innenteil, insbesondere dem Kontaktträger, ein Verriegelungselement angeordnet ist, mit dem der Steckverbinder durch eine Drehbewegung des Verriegelungselementes mit einem Gegensteckverbinder zusammengebracht und verriegelt wird, wobei das Verriegelungselement drehbar an dem Innenteil, insbesondere dem Kontaktträger, angeordnet ist, jedoch relativ zu diesem nicht entlang seiner Längsachse bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil nach dem Metall-Injektion-Molding-Verfahren (MIM) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Innenteil ein Kontaktträger zur Aufnahme von Kontakten des Steckverbinders nach dem Metall- Injektion-Molding-Verfahren (MIM) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Innenteil ein Schirmgehäuse mit zumindest einer an ihm fest angebrachten axial ausgerichteten elastischen Federlamelle nach dem Metall-Injektion-Molding-Verfahren (MIM) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt wird, wobei das Innenteil dabei so ausgebildet wird, dass in das Innenteil ein Kontaktträger zur Aufnahme von Kontakten des Steckverbinders eingesetzt werden kann.