Elektrischer Steckverbinder

Abstract

 Ein elektrischer Steckverbinder (10) ist mit zwei bajonettverschlussartig miteinander verriegelbaren Steckverbinderteilen (11, 12), von denen der eine Steckverbinderteil (11) den mit Kontaktstiften (16) versehenen Steckerteil (13) und der andere Steckverbinderteil (12) den mit Kontaktbuchsen (26) versehenen Buchsenteil (23) aufweist, und mit einer auf Steckerteil (13) oder Buchsenteil (23) begrenzt drehbar vorgesehener Verriegelungshülse (30) versehen, die umfangsseitig radial vorstehende Verriegelungszapfen (33) besitzen, welche in axiale und umfangsseitige Innennuten (51, 53) einer Aufnahmehülse (20) am Steckerteil (13) oder Buchsenteil (23) verriegelnd greifen. Dabei erfolgt die bajonettverschlussartige Bewegung unter der Wirkung einer axialen Feder (50) und unverdrehbarer Zuordnung von Steckerteil (13) und Buchsenteil (23). Damit ein derartiger elektrischer Steckverbinder bei gleicher Möglichkeit der Anordnung von Kontaktstiften und Kontaktbuchsen einen geringeren Durchmesser aufweist und in konstruktiv einfacherer Weise herstellbar ist, ist vorgesehen, dass die axial wirkende Feder in Form einer ringförmigen Wellfeder (56) innerhalb der Aufnahmehülse (20) als Anschlag für die Ringstirn (32) des von der Verriegelungshülse (30) axial unbeweglich umgebenen Buchsenteils (23) oder Steckerteils (13) angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei einem derartigen aus der DE 16 65 644 C3 bekannten elektrischen Steckverbinder ist die Verriegelungshülse auf dem betreffenden Buchsen- oder Steckerteil unter der Wirkung von Druckfedern axial bewegbar, und zwar derart, dass die Verdrehbarkeit der Verriegelungshülse während der bajonettverschlussartigen Bewegung erst im Anschluss an die axiale Bewegung erreicht werden kann. In dieser Bewegungsphase sind Buchsenteil und Steckerteil durch eine ineinander greifende axiale Nutfederverbindung unverdrehbar. Diese Art der Zuordnung von Buchsenteil und Steckerteil und diese Art der bajonettverschlussartigen Verriegelung ist konstruktiv und ausführungstechnisch relativ aufwendig und sperrig, nicht zuletzt aufgrund der vorgesehenen axialen Federn zwischen Verriegelungshülse und Buchsen- oder Steckerteil, die den notwendigen Durchmesser des elektrischen Steckverbinders vergrößern.

[0003] Des Weiteren ist aus der DE 24 32 222 C3 ein elektrischer Steckverbinder bekannt geworden, bei dem zwar eine Wellfeder in axialer Anordnung vorgesehen ist, die jedoch außenumfangsseitig an einem Umfangsflansch des Buchsenteils vorgesehen ist, an die die Verriegelungshülse mit einem Innenflansch zur Anlage kommt. Auch hier ist der Außenumfang relativ groß, was insbesondere im Hinblick auf die vorgesehene Miniaturisierung eines derartigen elektrischen Steckverbinders von Nachteil ist.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen elektrischen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei gleicher Möglichkeit der Anordnung von Kontaktstiften und Kontaktbuchsen einen geringeren Durchmesser aufweist und der in konstruktiv einfacherer Weise erreichbar ist.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem elektrischen Steckverbinder der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

[0006] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die Differenz zwischen dem für die Kontaktbuchsen und Kontaktstifte notwendigen Innendurchmesser und dem für die bajonettverschlussartigen Verriegelung notwendigen Außendurchmesser verringert, so dass sich eine insgesamt durchmesserkleinere Bauweise ergibt. Außerdem ist die konstruktive und herstellungstechnische Bauweise vereinfacht.

[0007] Mit den Merkmalen nach Anspruch 2 ist eine vereinfachte Maßnahme zum Verhindern einer Verdrehbewegung von Buchsenteil und Sperrteil relativ zueinander erreicht, wobei dies bereits zu Beginn des Ineinandersteckens erreicht ist.

[0008] Eine einfache lagemäßige Zuordnung der Verriegelungshülse auf dem Buchsenteil oder Steckerteil und damit gegenüber dem jeweils anderen Teil ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 3.

[0009] Eine relativ einfache Maßnahme der Umfangsbeweglichkeit der Verriegelungshülse auf dem Buchsenteil oder Steckerteil und deren konstruktive, herstellungstechnische und montagemäßige Vereinfachung ergibt sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 4 bis 6.

[0010] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Figur 1

in teilweiser geschnittener Seitenansicht einen elektrischen Steckverbinder bei miteinander verbundenen Steckverbinderteilen,

Figur 2

in teilweise geschnittener Darstellung den einen Steckverbinderteil des elektrischen Steckverbinders nach Fig. 1,

Figur 3

eine Stirnansicht gemäß Pfeil III der Fig. 2,

Figur 4

in teilweise geschnittener Darstellung den anderen Steckverbinderteil des elektrischen Steckverbinders nach Fig. 1,

Figuren

5A und 5B eine Stirnansicht gemäß Pfeil V der Fig. 4 in unterschiedlichen Drehpositionen zwischen Buchsenteil und Verriegelungshülse und

Figur 6

einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 4.

[0011] Der in der Zeichnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellte elektrische Steckverbinder 10 besitzt zwei Steckverbinderteile 11 und 12, die ineinander steckbar und gegen unbeabsichtigtes Auseinanderziehen bajonettverschlussartig verriegelbar sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der eine Steckverbinderteil 11 einen Steckerteil 13, in dessen Gehäuse 14 ein Isolierkörper 15 angeordnet ist, in dessen axiale Bohrungen mehrere Kontaktstifte 16 gehalten sind. An seinem dem anderen Steckverbinderteil 12 abgewandten Ende ist der eine Steckverbinderteil 11 mit einem auf das Gehäuse 14 aufgeschraubten Endgehäuse 17 verbunden, in welchem ein Dichtkörper 18 angeordnet ist, dessen axiale Bohrungen teilweise die Kontaktstifte 16 und teilweise die hiermit verbundenen Einzeladern eines elektrischen Kabels aufnimmt. Das dem anderen Steckverbinderteil 12 zugewandte vordere Ende des Gehäuses 14 des einen Steckverbinderteils 11 ist als Aufnahmehülse 20 für das betreffende Ende des anderen elektrischen Steckverbinderteils 12 ausgebildet.

[0012] Das Gehäuse 14 kann, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, mit einem Befestigungsflansch 19 versehen sein, so dass dieser eine Steckverbinderteil 11 ortsfest angebracht werden kann.

[0013] Der andere Steckverbinderteil 12 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Buchsenteil 23 ausgebildet, dessen Zylindergehäuse 24 mit einem Isolierkörper 25 ausgefüllt ist, in dessen mehreren axialen Bohrungen Kontaktbuchsen 26 zur Aufnahme der Kontaktstifte 16 des einen Steckverbinderteils 11 gehalten sind. Das dem einen Steckverbinderteil 11 abgewandte Ende des Zylindergehäuses 24 des anderen Steckverbinderteils 12 ist mit einem Endgehäuse 27 schraubend verbunden, in welchem ein Dichtkörper 28 angeordnet ist, dessen entsprechende axiale Bohrungen teilweise die Kontaktbuchsen 26 und teilweise die mit den Kontaktbuchsen 26 zu verbindenden Adern eines elektrischen Kabels aufnehmen. Zwischen einem vorderen Ringrand 29 des Zylindergehäuses 24 und der zugewandten Stirn des Endgehäuses 27 ist eine Verriegelungshülse 30 gehalten, die das Zylindergehäuse 24 ohne wesentliches Spiel umgibt.

[0014] Die Verriegelungshülse 30, die bei abgenommenem Endgehäuse 27 auf das Zylindergehäuse 24 aufschiebbar ist, dient der bajonettverschlussartigen Verriegelung des anderen Steckverbinderteils 12 an bzw. in der Aufnahmehülse 20 des Gehäuses 14 des einen Steckverbinderteils 11. Die Verriegelungshülse 30 ist demzufolge um das Zylindergehäuse 24 winklig begrenzt verdrehbar, wie auch Fig. 6 zu entnehmen ist.

[0015] Gemäß den Fign. 2 und 3 ist die Aufnahmehülse 20 des Gehäuses 14 des einen Steckverbinderteils 11 innenumfangsseitig mit einer axial gerichteten Sperrnut 51 versehen, die von der freien Stirn 50 aus bis zu einem Ringrand einer mit einem O-Ring 52 versehenen Umfangsnut verläuft. Winklig versetzt zu dieser axialen Sperrnut 51 besitzt die Aufnahmehülse 20 des Gehäuses 14 drei in gleichmäßigem winkligen Abstand voneinander angeordnete axiale Innennuten 53, die in eine innere Umfangsnut 54 münden, welche in einem axialen Abstand von der den O-Ring 52 aufnehmenden Umfangsnut angeordnet ist. Die axiale Sperrnut 51 liegt winkelmäßig zwischen zwei axialen Innennuten 53. Die axiale Sperrnut 51 ist breiter als jede der gleich breiten axialen Innennuten 53. Am Ringboden 55 des Gehäuses 14 liegt eine einseitig geschlitzte ringförmige Wellfeder 56 zwischen der Innenumfangswandung des Gehäuses 14 und dem Außenumfang des axialen Endbereichs des die Kontaktstifte 16 aufnehmenden Isolierkörpers 15. Die Innenumfangsnut 54, in die die axialen Innennuten 53 münden, besitzen, in Richtung der Bajonettverschlussdrehung beim Verriegeln gesehen, in einem winkligen Abstand von etwa 15° zur jeweiligen axialen Innennut 53 eine radiale Durchbrechung 57. Somit liegt eine der radialen Durchbrechungen 57 genau zwischen der axialen Sperrnut 51 und einer der axialen Innennuten 53.

[0016] Das Zylindergehäuse 24 des anderen Steckverbinderteils 12 besitzt gemäß Fig. 4 an seinem dem Gehäuse 14 des einen Steckverbinderteils 11 zugewandten Ende eine außenseitig angefaste Ringstirn 32, die in Verbindungsposition der Steckverbinderteile 11 und 12 gemäß Fig. 1 an der axial wirkenden Wellfeder 56 zur Anlage kommt. Der vordere Bereich des Zylindergehäuses 24 besitzt eine an seine Ringstirn 32 angrenzende radial abstehende Sperrnase 31, deren Abmessungen derart ist, dass sie in die axiale Sperrnut 51 der Aufnahmehülse 20 des Gehäuses 14 passend einschiebbar ist. Das dieser Sperrnase 31 abgewandte Ende des Zylindergehäuses 24, das um die Ringstirn 32 durchmesserkleiner als der vordere Endbereich ist, besitzt an das Außengewinde für das Endgehäuse angrenzend eine Abflachung 35, in die eine in Fig. 6 angedeutete, schmälere axiale Führungsnut 36 mündet, die das Außengewinde vom freien Ende des Zylindergehäuses 24 her durchquert. Sperrnase 31 und Abflachung 35 sind in Umfangsrichtung etwas versetzt zueinander.

[0017] Die Verriegelungshülse 30 ist im Bereich des hinteren Endes mit einem axialen Führungssteg 37 versehen, der innenseitig radial absteht und beim Aufbringen der Verriegelungshülse 30 auf das Zylindergehäuse 24 durch die axiale Führungsnut 36 in die Abflachung 35 gleitet (Fig. 6). Mit anderen Worten, liegt die vordere Ringstirn der Verriegelungshülse 30 am Ringrand 32 des Zylindergehäuses 24 an, befindet sich der axiale Führungssteg 37 ausschließlich innerhalb der Abflachung 35, so dass die Verriegelungshülse 30 in Umfangsrichtung auf dem Zylindergehäuse 24 entsprechend Breitendifferenz von Abflachung 35 und axialem Führungssteg 37 begrenzt bewegbar ist. Diese winklige Begrenzung von beim dargestellten Ausführungsbeispiel 30° hängt von der Breitendifferenz von Abflachung 35 und axialem Führungssteg 37 ab. In aufgestecktem Zustand wird die Verriegelungshülse 30 zwischen der Ringstirn 32 und dem gegenüberliegenden freien Ende des auf das Zylindergehäuse 24 aufgeschraubten Endgehäuses 27 axial unbeweglich gehalten. Die Verriegelungshülse 30 besitzt an ihrem vorderen der Ringstirn 32 zugewandten Ende drei über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Verriegelungszapfen 33, die schmäler als die Sperrnase 31 sind und deren Außenabmessungen derart sind, dass sie sowohl in die axialen Innennuten 53 als auch in die innere Umfangsnut 54 der Aufnahmehülse 20 des Gehäuses 14 passen. Der winklige Abstand zwischen den Verriegelungszapfen 33 und der Sperrnase 31 hängt von der Verdrehung der Verriegelungshülse 30 gegenüber dem Zylindergehäuse 24 ab. Beim Ausführungsbeispiel liegt er etwa zwischen 15° und 30°.

[0018] Die Steckverbindung und bajonettverschlussartige Verriegelung der beiden Steckverbinderteile 11 und 12 des elektrischen Steckverbinders 10 mit- bzw. aneinander geht in folgender Weise vor sich: Der vordere Endbereich des Zylindergehäuses 24 des Steckverbinderteils 12 wird in die Aufnahmehülse 20 des Gehäuses 14 des Steckverbinderteils 11 eingebracht und so weit verdreht, bis die Sperrnase 31 des Steckverbinderteils 12 in die axiale Sperrnut 51 des Steckverbinderteils 11 passt. Danach wird die Verriegelungshülse 30 um das Zylindergehäuse 24, das nunmehr gegenüber dem Gehäuse 14 unverdrehbar ist, ggf. so weit verdreht, bis die Verriegelungszapfen 33 in die axialen Verriegelungsnuten 53 passen. Das Zylindergehäuse 24 wird nun mittels der Verriegelungshülse 30 axial weiter in das Gehäuse 14 entgegen der Wirkung der Wellfeder 56 bewegt, so dass bei maximal beanspruchter Wellfeder 56 die Verriegelungszapfen 33 in die Umfangsverriegelungsnut 54 im Zylindergehäuse 24 gelangen. Danach wird unter Beibehaltung der Umfangslage des Zylindergehäuses 24 im Gehäuse 14 die Verriegelungshülse 30 in Bajonettverschlussrichtung über einen Winkel von ca. 15°, d. h. die andere Endposition der Verriegelungshülse 30 gegenüber dem Zylindergehäuse 24, verdreht, so dass die Verriegelungszapfen 33 in den Mündungsbereich der betreffenden radialen Durchbrechung 57 rasten. Durch den axialen Gegendruck der Wellfeder 56 ergibt sich auch eine axiale Anlage der Verriegelungszapfen 33 an die hintere Begrenzungswand der Umfangsnut 54.

[0019] Wenn auch in der Zeichnung eine Ausführung mit jeweils vier Kontaktstiften 16 und Kontaktbuchsen 26 dargestellt ist, versteht es sich, dass auch mehr oder weniger Kontaktstifte und Kontaktbuchsen innerhalb des jeweiligen Isolierkörpers 15, 25 vorgesehen sein können. Auch kann am einen Steckverbinderteil 11 der Befestigungsflansch weggelassen werden, so dass die beiden Steckverbinderteile 11 und 12 beim Zusammenführen bspw. aufeinander zu bewegt werden. Wenn auch beim dargestellten Ausführungsbeispiel unter "bajonettverschlussartig" eine Schiebe- und eine Drehbewegung verstanden wird, die jeweils nacheinander getrennt vorgenommen werden, versteht es sich, dass auch eine kombinierte Schiebe-Drehbewegung im Sinne eines Bajonettverschlusses im eigentlichen Wortsinn vorgesehen werden kann.

Ansprüche

1. Elektrischer Steckverbinder (10), mit zwei bajonettverschlussartig miteinander verriegelbaren Steckverbinderteilen (11, 12), von denen der eine Steckverbinderteil (11) den mit Kontaktstiften (16) versehenen Steckerteil (13) und der andere Steckverbinderteil (12) den mit Kontaktbuchsen (26) versehenen Buchsenteil (23) aufweist, und mit einer auf Steckerteil (13) oder Buchsenteil (23) begrenzt drehbar vorgesehener Verriegelungshülse (30), die umfangsseitig radial vorstehende Verriegelungszapfen (33) besitzen, welche in axiale und umfangsseitige Innennuten (51, 53) einer Aufnahmehülse (20) am Steckerteil (13) oder Buchsenteil (23) verriegelnd greifen, wobei die bajonettverschlussartige Bewegung unter der Wirkung einer axialen Feder (50) und unverdrehbarer Zuordnung von Steckerteil (13) und Buchsenteil (23) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die axial wirkende Feder in Form einer ringförmigen Wellfeder (56) innerhalb der Aufnahmehülse (20) als Anschlag für die Ringstirn (32) des von der Verriegelungshülse (30) axial unbeweglich umgebenen Buchsenteils (23) oder Steckerteils (13) angeordnet ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Verriegelungshülse (30) versehene Buchsenteil (23) oder Steckerteil (13) im vorderen Bereich mit einer radialen Sperrnase (31) versehen ist, die in eine axiale Sperrnut (51) an der Aufnahmehülse (30) von Steckerteil (13) oder Buchsenteil (23) greift.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrnut (51) und die axialen Innennuten (53) am einen Steckverbinderteil (11) eine vorgegebene winklige Zuordnung zueinander besitzen und die Sperrnase (31) und die Verriegelungszapfen (33) des anderen Steckverbinderteils (12) in die und aus der winkligen Zuordnung verdrehbar sind.

4. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungshülse (30) innenumfangsseitig einen radial nach innen vorstehenden Steg (37) und das betreffende Buchsenteil (23) oder Steckerteil (13) eine die winklige Bewegung der Verriegelungshülse (30) begrenzende Abflachung (35) aufweist.

5. Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungshülse (30) auf dem betreffenden Buchsenteil (23) oder Steckerteil (13) vom der Ringstirn (32) abgewandten Ende axial aufsetzbar und mittels einer Gewindehülse (27) axial fixierbar ist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der radial nach innen vorstehende Steg (37) in einer axialen Ausnehmung (36) des betreffenden Buchsenteils (23) oder Steckerteils (13) geführt ist, die in die Abflachung (35) mündet.

Zeichnung