[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckerkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Es ist bei elektrischen Steckerverbindungen zur Durchkontaktierung einer Wand bereits
bekannt, das Gegensteckergehäuse der Steckerkupplung in der Einstecköffnung der Wand
unabhängig vom Steckergehäuse zu befestigen, so daß das Gegensteckergehäuse auch dann
in der Einstecköffnung an der Wand festgelegt ist, wenn das Steckergehäuse abgezogen
wird.
[0003] Gemäß einem älteren Vorschlag ist das die Einstecköffnung der Wand durchfassende
Gegensteckergehäuse auf seiner Umfangsfläche mit einem Feingewinde versehen, auf das
eine Befestigungsmutter schraubbar ist, zwischen der und einem Flansch des Gegensteckergehäuses
die Wand spannbar und somit das Gegensteckergehäuse an der Wand befestigbar ist. Dem
Gegensteckergehäuse ist eine Überwurfmutter zugeordnet, die auf dem die Befestigungsmutter
überragenden Gewindelängsbereich des Gegensteckergehäuses aufschraubbar ist. Das Steckergehäuse
kann somit wahlweise durch Auf- oder Abschrauben der Überwurfmutter mit dem Gegensteckergehäuse
verbunden oder gelöst werden, wobei im letzteren Fall das Gegensteckergehäuse an der
Wand festgelegt bleibt.
[0004] Bei dieser Ausgestaltung ist die Montage zumindest des Gegensteckergehäuses langwierig,
weil das Aufschrauben der Befestigungsmutter auf das Feingewinde viel Zeit und Aufmerksamkeit
erfordert, und zwar nicht nur wegen des großen Schraubaufwandes, sondern auch wegen
Anschraubschwierigkeiten, wenn die Befestigungsmutter an das Außengewinde des Gegensteckergehäuses
angesetzt wird. Die vorgenannten Nachteile gelten auch für das Aufschrauben der Überwurfmutter.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckerkupplung der eingangs angegebenen
Art so auszugestalten, daß das Steckergehäuse und das Gegensteckergehäuse mit geringerem
manuellen Befestigungsaufwand und insbesondere schneller aneinander bzw. an der Wand
montierbar sind.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist die Verbindung zwischen dem Befestigungsring
sowie dem Überwurfring und dem Gegensteckergehäuse jeweils ein Bajonettdrehverschluß,
der ein leichtes und schnelles Aufsetzen und Befestigen des Befestigungsringes bzw.
des Überwurfringes sowie ein gleichzeitiges Spannen der Wand zwischen dem Befestigungsring
und dem Flansch des Gegensteckergehäuses bei geringem manuellem Aufwand und Zeitaufwand
ermöglicht.
[0008] Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und einer
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Steckerkupplung in perspektivischer Explosionsdarstellung ihrer
wesentlichen Einzelteile;
- Fig. 2
- die an einer Wand montierte Steckerkupplung in der Seitenansicht;
- Fig. 3 und 4
- die Steckerkupplung gemäß Fig. 2 in abgewandelten Ausgestaltungen mit besonderen Federelementen;
- Fig. 5 und 6
- verschiedene Ausgestaltungen für die Federelemente jeweils als Einzelheit und in vergrößerter
Darstellung.
[0009] Die Hauptteile der Steckerkupplung 1 der elektrischen Steckerverbindung aus Kunststoff-Formteilen
sind ein Steckergehäuse 2 mit einer Überwurfmutter 3 und ein Gegensteckergehäuse 4,
dem eine Befestigungsmutter 5 und ein elastischer Dichtungsring 6 zugeordnet sind.
Die Überwurfmutter 3 weist an ihrem hinteren Ende einen radial nach innen ragenden
Überwurfflansch 7 auf, mit dem sie eine nicht dargestellte Schulterfläche am Steckergehäuse
2 hintergreift. Das Steckergehäuse 2 ragt nach hinten aus der Überwurfmutter 3 heraus.
[0010] Das Steckergehäuse 2 und das Gegensteckergehäuse 4 weisen jeweils mehrere Kammern
zur Aufnahme von Steck- und Gegensteckkontaktelementen auf, die in der zusammengesteckten
Position der Steckerkupplung 1 gemäß Fig. 2 ebenfalls zusammengesteckt sind. Aus Vereinfachungsgründen
sind von den Steck- und Gegensteckkontaktelementen lediglich eine Rundsteckhülse 8
für das Gegensteckergehäuse 4 und ein Rundsteckstift 9 für das Steckergehäuse 2 dargestellt,
die jeweils an den Leiterdraht einer elektrischen Leitung angecrimpt sind. Das Gegensteckergehäuse
4 weist einen von seiner zylindrischen Mantelfläche 11 in deren hinteren Bereich radial
vorspringenden Anlageflansch 12 auf.
[0011] Die Befestigungsmutter 5 und die Überwurfmutter 3 sind jeweils unabhängig voneinander
durch einen Bajonettdrehverschluß 13, 14 in jeweils einer bestimmten Befestigungsstellung
auf dem Gegensteckergehäuse 4 festlegbar. Der Bajonettdrehverschluß 13 für die Befestigungsmutter
5 ist in dem ersten, dem Anlageflansch 12 zum vorderen Ende des Gegensteckergehäuses
4 hin benachbarten Längsbereich 15 angeordnet. Der Bajonettdrehverschluß 14 für die
Überwurfmutter 3 ist in einem zweiten Längsbereich 16 auf der Mantelfläche 11 des
Gegensteckergehäuses 4 angeordnet, der sich vom ersten Längsbereich 15 nach vorne,
vorzugsweise bis zum vorderen Ende des Gegensteckergehäuses 4 erstreckt. Der Bajonettdrehverschluß
13 für die Befestigungsmutter 5 ist von gleicher Größe und Form wie der Bajonettdrehverschluß
14 für die Überwurfmutter 3, und er stellt eine zweite Stufe des Bajonettdrehverschlusses
14 für die Überwurfmutter 3 dar. Das heißt, die Befestigungsmutter 5 ist durch bzw.
über den Bajonettdrehverschluß 14 für die Überwurfmutter 3 hinaus in den Bereich des
ihr zugehörigen Bajonettdrehverschlusses 13 schiebbar. Jedem Bajonettdrehverschluß
13, 14 ist in der jeweiligen Befestigungsstellung der Befestigungsmutter 5 bzw. der
Überwurfmutter 3 eine Rastvertiefung 17, 18 zugeordnet, in die das zugehörige Verschlußelement
an der Befestigungsmutter 5 bzw. Überwurfmutter 3 in der Befestigungsstellung einrastet,
so daß ein selbstätiges Rückdrehen und Lösen der Bajonettdrehverschlüsse 13, 14 verhindert
ist.
[0012] Die Bajonettdrehverschlüsse 13, 14 werden durch ein dreigängiges Gewinde mit drei
in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneten Gewindenuten 19a, 19b, 19c am
Umfang des zylindrischen Steckergehäuses 2 gebildet, die an dessen vorderem Ende auslaufen
und somit Einlauföffnungen 21a, 21b, 21c bilden. Von den Innenumfangsflächen der Befestigungsmutter
5 und Überwurfmutter 3 ragen radial nach innen jeweils drei auf dem Umfang gleichmäßig
verteilt angeordnete zylindrische Zapfen vor, die an die zugehörige Innenumfangswand
20 einstückig angeformt sind und deren Durchmesser und Länge an die Breite und Tiefe
der Gewindenuten 19 so angepaßt sind, daß die Zapfen darin mit geringem Bewegungsspiel
verschiebbar sind. In Fig. 1 ist lediglich ein Zapfen 22 von den drei vorhandenen
Zapfen der Befestigungsmutter 5 dargestellt. In vergleichbarer Weise sind an der Innenumfangsfläche
der Überwurfmutter 3 drei Zapfen angeordnet, die aus Es handelt sich um Gewindenuten
19a, 19b, 19c großer Steigung, d.h., die Befestigungsmutter 5 und die Überwurfmutter
3 lassen sich mit geringem Drehaufwand auf das Gegensteckergehäuse 4 aufdrehen, wobei
die Zapfen 22 in den Gewindenuten 19a, 19b, 19c gleiten. Vorzugsweise beträgt der
Drehweg für die Überwurfmutter 3 etwa eine halbe bis eine Umdrehung. Da sich der Bajonettdrehverschluß
13 für die Befestigungsmutter 5 an den Bajonettdrehverschluß 14 für die Überwurfmutter
3 anschließt, ist der Drehaufwand für die Befestigungsmutter 5 etwas größer, jedoch
ebenfalls verhältnismäßig gering, vorzugsweise zusätzlich etwa eine viertel bis eine
halbe Umdrehung, was durch die Abstände in Umfangsrichtung der Rastvertiefungen 17,
18 aus Fig. 1 erkennbar ist. Aufgrund der großen Steigung der Gewindenuten 19a, 19b,
19c ist die Befestigung nicht selbsthemmend. Die Sicherung gegen unbeabsichtigtes
Rückdrehen bzw. Lösen erfolgt durch die gerundeten Rastvertiefungen 17, 18.
[0013] Zwischen den Gewindenuten 19a, 19b, 19c sind Aussparungsnuten 23 zwecks Material-
und Gewichtsersparnis für das Gegensteckergehäuse 4 in dessen zylindrischer Mantelfläche
11 vorgesehen, wodurch sich zu beiden Seiten der Gewindenuten 19a, 19b 19c gewindeförmige
Stege 24 ergeben. Die Aussparungsnuten 23 laufen am vorderen Ende des Gegensteckergehäuses
4 nicht aus, da sie hier durch sich in Umfangsrichtung erstreckende, die jeweils einander
benachbarten Stege 24 miteinander verbindende Verbindungsstege 25 geschlossen sind,
so daß sich am vorderen Ende des Gegensteckergehäuses 4 nur die Einlauföffnungen 21
befinden und ein falsches Aufschrauben der Zapfen 22 verhindert ist.
[0014] Zur Montage der Steckerkupplung 1 an der Wand 26, vorzugsweise einer Karosseriewand
eines Kraftfahrzeugs, wird das Gegensteckergehäuse 4 gemäß Fig. 2 von rechts in ein
rundes Loch 27 einer an den Durchmesser des Gegensteckergehäuses 4 angepaßten Größe
soweit eingesteckt, daß der Anlageflansch 12 an der Wand 26 anliegt. Dann wird der
elastische Dichtungsring 6 von der anderen Seite her auf das Gegensteckergehäuse 4
aufgesteckt. Es ist auch möglich, den Dichtungsring 6 zwischen dem Anlageflansch 12
und der Wand 26 anzuordnen. Danach erfolgt das Aufdrehen der Befestigungsmutter 5
in ihre Befestigungsstellung, in der der elastische Dichtungsring 6 etwas komprimiert
ist. Der Dichtungsring 6 stellt somit ein Federelement 30 dar, das die Steckerverbindung
zu spreizen sucht und somit die Zapfen 22 in die Rastvertiefungen 17, 18 hineindrückt,
aus denen sie nur mit einer gewissen Rückdrehkraft herausgeschoben werden können.
Hierdurch ist ein unbeabsichtigtes Lösen der Befestigungsmutter 5 verhindert.
[0015] Das gleiche Problem stellt sich auch zur Sicherung der Überwurfmutter 3 in deren
Befestigungsstellung, in der sie vorzugsweise ebenfalls elastisch mit ihrem Zapfen
22 in die zugehörigen Rastvertiefungen 18 vorgespannt sein soll, um ein unbeabsichtigtes
Lösen zu verhindern. Hierzu kann ein mit dem elastischen Dichtungsring 6 vergleichbarer
elastischer Dichtungsring (nicht dargestellt) zwischen dem Überwurfflansch 7 der Überwurfmutter
3 und der bereits erwähnten Schulterfläche am Steckergehäuse 2 oder zwischen den einander
zugewandten Flächen der Überwurfmutter 3 und der Befestigungsmutter 5 vorgesehen sein.
[0016] Im Rahmen der Erfindung sind jedoch auch Federelemente 30 anderer Ausgestaltung und
Anordnung möglich. Ein Federelement 30 kann z.B. auch durch eine elastische Schicht
(nicht dargestellt) gebildet sein, die an einer der axial wirksamen Anlage- bzw. Spannflächen
angeordnet ist. Da das Steckergehäuse 2, die Überwurfmutter 3, das Gegensteckergehäuse
4 und die Befestigungsmutter 5 Kunststoffspritzgießteile sind, ist es in einfacher
Weise möglich und auch vorteilhaft, eine elastische Schicht an wenigstens einer der
vorgenannten Anlageflächen an- oder einzuschäumen bzw. einen Dichtungsring 6 einzuschäumen,
und zwar vorzugsweise an der dem Anlageflansch 12 und/oder der der Überwurfmutter
3 zugewandten Fläche der Befestigungsmutter 5. In dem Fall, daß das axial elastische
Federelement 30 zwischen der dem Fall, daß das axial elastische Federelement 30 zwischen
der Überwurfmutter 3 und der Befestigungsmutter 5 wirksam sein soll, bedarf es einer
bestimmten axialen Zuordnung bzw. eines bestimmten Abstands dieser Teile voneinander.
[0017] Die Ausgestaltungen nach den Fig. 3 bis 6 zeigen Federelemente 30, die einstückig
an die Überwurfmutter 3 und/oder die Befestigungsmutter 5 angeformt sind. Bei diesen
Ausgestaltungen sind die Federelemente 30 durch sich vorzugsweise in Umfangsrichtung
erstreckende Brückenstege 32 gebildet, die eine Freisparung 33 überbrücken, an einem
ihrer beiden Enden (Fig. 6) oder an beiden Enden (Fig. 5) angeformt sind und somit
quer zu sich selbst, d.h. axial zum sie tragenden Bauteil (Überwurfmutter 3, Befestigungsmutter
5) ausbiegbar sind und aufgrund ihrer Elastizität automatisch wieder in ihre Ausgangsstellung
zurückfedern. Auf ihrer der Freisparung 33 abgewandten Seite sind die Brückenstege
32 - radial gesehen - gerundet oder dachförmig mit Schrägflächen 34, 35 versehen,
wodurch ein Federnocken 36 gebildet ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß in der
Befestigungsstellung der Überwurfmutter 3 und/oder der Befestigungsmutter 5 der zugehörige
Federnocken 36 in Richtung der Längsmittelachse 31 gegen die Befestigungsmutter 5
bzw. die Wand 26 vorgespannt ist und somit eine axiale Vorspannung erzeugt, die die
Zapfen 22 der Überwurfmutter 3 und der Befestigungsmutter 5 in die Rastvertiefungen
17, 18 drückt. Hierdurch ist ebenfalls ein unbeabsichtigtes Lösen des jeweiligen Bajonettverschlusses
13, 14 verhindert.
[0018] Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 ist ein Federelement 30 in Form eines Brückenstegs
32 an der der Befestigungsmutter 5 zugewandten Seitenfläche der Überwurfmutter 3 angeordnet,
wobei der zugehörige Federnocken 36 von dieser Seitenfläche ursprünglich vorragt.
Die zugehörige Freisparung 33 durchquert die hohlzylindrische Wandung der Überwurfmutter
3 radial. In vergleichbarer Weise ist anstelle oder zusätzlich zum Dichtungsring 6
ein gleiches, durch einen Brückensteg 32 gebildetes Federelement 30 an der dem Anlageflansch
12 zugewandten Seitenfläche der Befestigungsmutter 3 vorgesehen, dessen Federnocken
36 von dieser Seitenfläche ursprünglich ebenfalls vorragt.
[0019] Ein Federelement 30 kann anstelle der in Fig. 3 an der Überwurfmutter 3 vorgesehenen
Anordnung auch an der der Überwurfmutter 3 zugewandten Seitenfläche der Befestigungsmutter
5 vorgesehen sein, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
[0020] Zur Erzielung symmetrischer Vorspannungen ist es vorteilhaft, mehrere, insbesondere
zwei oder drei einander diametral gegenüber liegende bzw. auf dem Umfang gleichmaßig
verteilt angeordnete Federelemente 30 vorzusehen.
[0021] Die Überwurfmutter 3 und die Befestigungsmutter 5 weisen auf ihren Außenumfangsflächen
axiale Riefen und/oder Nuten auf, um den manuellen Angriff zwecks Schließung oder
Lösung des Bajonettverschlusses oder das Ansetzen eines Drehwerkzeugs zu ermöglichen.
1. Steckerkupplung für eine elektrische Steckerverbindung zur Durchkontaktierung einer
Wand, insbesondere einer Karosseriewand eines Kraftfahrzeugs, mit einem Steckergehäuse
mit Kammern für Steckkontaktelemente und einem Gegensteckergehäuse mit Kammern für
Steckgegenkontaktelemente, wobei das Gegensteckergehäuse einen Anlageflansch aufweist,
von dem es sich mit einer zylindrischen Querschnittsform nach vorne erstreckt, wobei
ein Befestigungsring auf einem dem Anlageflansch vorgeordneten ersten Längsbereich
des Gegensteckergehäuses mit letzterem verbindbar ist, und wobei am Steckergehäuse
ein Überwurfring vorgesehen ist, der zur Verbindung des Steckergehäuses mit dem Gegensteckergehäuse
mit einem dem ersten Längsbereich vorgeordneten zweiten Längsbereich des Gegensteckergehäuses
verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen dem Befestigungsring (5) und dem ersten Längsbereich (15)
des Gegensteckergehäuses (4) durch einen Bajonettdrehverschluß (13) und die Verbindung
zwischen dem Überwurfring (3) und dem zweiten Längsbereich (16) des Gegensteckergehäuses
(4) ebenfalls durch einen Bajonettdrehverschluß (14) gebildet ist.
2. Steckerkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehverschlüsse (13, 14) von gleicher Querschnittsgröße und Form sind, und
daß der Bajonettdrehverschluß (13) für den Befestigungsring (5) eine axial verlängerte
Stufe des Bajonettdrehverschlusses (14) für den Überwurfring (3) ist.
3. Steckerkupplung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bajonettdrehverschlüsse (13, 14) durch ein ein- oder mehrgängiges Gewinde
großer Steigung gebildet sind, in das wenigstens in der Anzahl der Gewindegänge vorhandene
Zapfen (22) am Befestigungsring (5) und am Überwurfring (3) einfassen.
4. Steckerkupplung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß drei Gewindenuten (19a, 19b, 19c) und drei Zapfen (22) jeweils auf dem Umfang
gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
5. Steckerkupplung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewindenuten (19a, 19b, 19c) eine viereckige Querschnittsform und die Zapfen
(22) zylindrisch sind mit an die Querschnittsform der Gewindenuten (19a, 19b, 19c)
angepaßten Abmessungen.
6. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Drehverschlüssen (13, 14), insbesondere an den vorderen Seitenflächen der
einen oder mehreren Gewindenuten (19a, 19b, 19c) Rastvertiefungen (17, 18) für die
Bajonettdrehverschlußteile (Zapfen 22) am Befestigungsring (5) und Überwurfring (3)
angeordnet sind.
7. Steckerkupplung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastvertiefungen (17, 18) gerundete Mulden sind.
8. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Gewindenuten (19a, 19b, 19c) gewindeförmige Aussparungsnuten (23)
verlaufen, die am vorderen Ende des Gegensteckergehäuses (4) durch sich in Umfangsrichtung
erstreckende und die jeweils zu beiden Seiten der Aussparungsnuten (23) vorhandenen
Stege (24) miteinander verbindende Verbindungsstege (25) verschlossen sind.
9. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Anlageflansch (12) und dem Befestigungsring (5) und/oder zwischen
dem Befestigungsring (5) und dem Überwurfring (3) und/oder zwischen dem Überwurfflansch
(7) des Überwurfringes (3) und der von ihm hintergriffenen Schulter am Steckergehäuse
(2) ein Federelement (30) angeordnet ist, das in der Befestigungsstellung des Überwurfrings
(3) und/oder des Befestigungsrings (5) axial komprimiert ist und eine axiale Vorspannung
auf die an ihm anliegenden Teile ausübt.
10. Steckerkupplung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (30) durch einen Dichtungsring (6) aus elastischem Material gebildet
ist.
11. Steckerkupplung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (30) eine elastische Schicht an wenigstens einer der Anlageflächen
zwischen dem Überwurfring (3) und dem Steckergehäuse (2), dem Überwurfring (3) und
dem Befestigungsring (5), dem Befestigungsring (5) und der Wand (26) sowie der Wand
(26) und dem Anlageflansch (12) ist.
12. Steckerkupplung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Schicht an- oder eingeschäumt ist.
13. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die jeweilige wenigstens eine Anlagefläche ein Dichtungsring (6) aus elastischem
Material an- oder eingeschäumt ist.
14. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (30) ein an wenigstens einem der einander gegenüberliegenden
Teile einstückig angeformtes axial einfederbares Federelement (30) ist.
15. Steckerkupplung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (30) durch einen eine Freisparung (33) überbrückender Brückensteg
(32) gebildet ist, der einen von der zugehörigen Anlagefläche vorspringenden Federnocken
(36) bildet.
16. Steckerkupplung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Brückensteg (32) an einem oder an beiden seiner Enden einstückig angeformt
ist.
17. Steckerkupplung nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Brückensteg (32) sich in Umfangsrichtung der Steckerkupplung (1) erstreckt.
18. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federnocken (36) - radial gesehen - gerundete oder dachförmig abgeschrägte
Seitenflächen (34, 35) aufweist.
19. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß drei in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Federelemente (30) vorgesehen sind.
20. Steckerkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das oder die Federelemente (30) an der dem Befestigungsring (3) zugewandten Fläche
des Überwurfrings (3), an der dem Überwurfring (3) und/oder dem Anlageflansch (12)
zugewandten Fläche des Befestigungsrings (5) und/oder an der dem Befestigungsring
(5) zugewandten Fläche des Anlageflansches (12) angeordnet sind.