Verbindungssystem eines Gehäuses eines Steckverbinders mit einer Mutter

Abstract

 Bei einem Verbindungssystem mit einem Gehäuse (10) und einer an dem Gehäuse (10) anordbaren Mutter (16) soll erreicht werden, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher ein ungewolltes Lösen der Mutter (16) von dem Gehäuse (10) verhindert werden kann. Dies soll dadurch erreicht werden, dass die Mutter (16) aus einem elastischen Material ausgebildet ist und an der Mutter (16) Verrastelemente (24) ausgebildet sind, welche mit an dem Gehäuse (10) ausgebildeten Gegenverrastelementen (26) verrastbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung richtet sich auf ein Verbindungssystem mit einem Gehäuse und einer an dem Gehäuse anordbaren Mutter. Ferner richtet sich die Erfindung auf einen Steckverbinder mit einem derartigen Verbindungssystem.

[0002] Das Gehäuse kann beispielsweise zur Aufnahme von ein oder mehreren Kontaktelementen dienen, welche mit einem oder mehreren Leitern eines Kabels kontaktierend in dem Gehäuse verbunden werden. Nach dem Verbinden der Leiter des Kabels mit den Kontaktelementen wird üblicherweise auf das Gehäuse eine Mutter, auch Überwurfmutter genannt, aufgeschraubt und mit einem bestimmten Drehmoment festgezogen. Die Mutter weist hierfür üblicherweise einen Hülsenkörper mit einem Innengewinde auf, wobei an dem Hülsenkörper ein sechskantförmiger Körper angeordnet ist, über welchen die Mutter an dem Gehäuse befestigt und gelöst werden kann. Die Mutter dient unter anderem dazu, das Gehäuse im Bereich der Kontaktierung der Leiter des eingeführten Kabels mit den Kontakten gegen Feuchtigkeit und Schmutz abzudichten. Zudem kann mittels der Mutter eine Zugentlastung für die Leiter des Kabels im kontaktierten Zustand realisiert werden.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher ein ungewolltes Lösen der Mutter von dem Gehäuse verhindert werden kann.

[0004] Bei einem Verbindungssystem der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mutter aus einem elastischen Material ausgebildet ist und an der Mutter Verrastelemente ausgebildet sind, welche mit an dem Gehäuse ausgebildeten Gegenverrastelementen verrastbar sind.

[0005] Ferner erfolgt die Lösung der Aufgabe mit einem Steckverbinder umfassend ein nach den Ansprüchen 1 bis 9 ausgebildetes Verbindungssystem.

[0006] Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0007] Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung von Verrastelementen an der Mutter und Gegenverrastelementen an dem Gehäuse, welche miteinander verrasten können, kann eine sichere Verbindung der Mutter mit dem Gehäuse realisiert werden, bei der ein ungewolltes Lösen der Mutter, insbesondere per Hand, von dem Gehäuse verhindert wird. Beim Aufschrauben der Mutter auf das Gehäuse verhaken bzw. verrasten die Verrastelemente der Mutter mit den Gegenverrastelementen des Gehäuses. Durch die Verrastung kann die Mutter nicht durch ein einfaches Abdrehen der Mutter von dem Gewinde des Gehäuses von dem Gehäuse gelöst werden, da die Verrastung dies verhindert. Vor dem Abdrehen muss daher die Verrastung zunächst gelöst werden, indem die Verrastelemente aus den Gegenverrastelementen aushaken. Die Mutter ist dafür aus einem elastischen Material, welches elastisch verformbar ist, wie beispielsweise ein Kunststoff, ausgebildet. Zum Lösen der Verrastung werden die Längsseitenflächen der Mutter in Richtung der Mittelachse der Mutter gedrückt, wodurch die Verrastelemente aus den Gegenverrastelementen aushaken können. Sobald die Verrastelemente und die Gegenverrastelemente nicht mehr ineinandergreifen, kann die Mutter von dem Gehäuse abgedreht und/ oder abgezogen werden. Das Material der Mutter ist dabei trotz seiner Elastizität vorzugsweise derart formsteif ausgebildet, dass das Zusammendrücken der Mutter über ihre Längsseitenflächen nur mittels eines Werkzeuges erfolgen kann, welches entlang der Längsseitenflächen der Mutter über die Außenumfangsfläche der Mutter geschoben wird und dadurch das Zusammendrücken realisiert wird.

[0008] Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Verrastelement ringförmig an der Mutter und die Gegenverrastelemente ringförmig an dem Gehäuse angeordnet. Die ringförmige Anordnung erfolgt dabei vorzugsweise um die gesamte Umfangsfläche der Mutter bzw. des Gehäuses, wodurch eine besonders sichere Befestigung bzw. Verrastung der Mutter an dem Gehäuse realisiert werden kann.

[0009] Die Verrastelemente sind bevorzugt an der Außenumfangsfläche der Mutter angeordnet. Die Verrastelemente sind somit bevorzugt an einer anderen Fläche der Mutter ausgebildet, als das Gewinde bzw. das Innengewinde der Mutter, mittels welchem die Mutter auf das Gehäuse bzw. das Gewinde des Gehäuses aufgeschraubt wird. Durch die Anordnung der Verrastelemente und des Gewindes an unterschiedlichen Flächen kann die Betätigung des Gewindes bzw. der Verrastelemente unabhängig voneinander, ohne eine gegenseitige Beeinflussung erfolgen.

[0010] Bevorzugt ist es ferner vorgesehen, dass an einer Außenumfangsfläche des Gehäuses ein Ringelement ausgebildet ist, wobei an einer Innenfläche des Ringelementes die Gegenverrastelemente angeordnet sind. Durch das Vorsehen eines zusätzlichen Ringelementes, an welchem die Gegenverrastelemente angeordnet sind, kann verhindert werden, dass die Gegenverrastelemente im Bereich des Gewindes, insbesondere des Außengewindes, des Gehäuses angeordnet sind, über welches die Mutter auf das Gehäuse aufgedreht wird. Eine gegenseitige Beeinflussung des an dem Gehäuse angeordneten Gewindes und der an dem Gehäuse angeordneten Gegenverrastelemente bei einem Befestigen oder Lösen der Mutter an bzw. von dem Gehäuse kann dadurch verhindert werden. Das Ringelement ist dabei vorzugsweise in Befestigungsrichtung der Mutter an dem Gehäuse unterhalb des an dem Gehäuse ausgebildeten Gewindes angeordnet. Das Ringelement bildet vorzugsweise gleichzeitig einen um die Außenumfangsfläche des Gewindes umlaufenden Absatz oder Kragen aus, auf welchen die Mutter im an dem Gehäuse befestigten Zustand aufliegen und sich dadurch abstützen kann. Hierdurch kann das Befestigen der Mutter an dem Gehäuse weiter verbessert werden.

[0011] Die Verrastelemente und die Gegenverrastelemente sind ferner bevorzugt zumindest abschnittsweise keilförmig ausgebildet. Die keilförmige Ausgestaltung der Verrastelemente und der Gegenverrastelemente ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass bei einer Drehbewegung der Mutter zum Befestigen der Mutter an dem Gehäuse die Verrastelemente über die Gegenverrastelemente gleiten können, indem die mit einer Steigung > 0° versehenen Flanken bzw. Längsseitenflächen der keilförmigen Verrastelemente und Gegenverrastelemente aufeinander abgleiten können. Sobald die Drehrichtung der Mutter von dem Aufdrehen der Mutter auf das Gehäuse geändert wird in eine entgegengesetzte Drehrichtung zum Abdrehen der Mutter von dem Gehäuse, verhaken sich die Verrastelemente mit den Gegenverrastelementen, indem die gerade ausgebildeten Stirnflächen der keilförmigen Verrastelemente und Gegenverrastelemente aneinander anstoßen und dadurch ein aneinander abgleiten verhindert wird. Hierdurch kann das Befestigen der Mutter an dem Gehäuse ohne einen großen Aufwand erfolgen und gleichzeitig die Sicherheit gegen ein ungewolltes Lösen bzw. Abdrehen der Mutter von dem Gehäuse verhindert werden.

[0012] Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an der Außenumfangsfläche der Mutter mindestens zwei Betätigungselemente zur Aufnahme eines Werkzeuges angeordnet. Durch die Ausbildung von Betätigungselementen an der Mutter kann das Zusammendrücken der Mutter an ihren Längsseitenflächen zum Lösen der Verrastung vereinfacht werden, indem das Werkzeug zum Lösen der Verrastung auf die Betätigungselemente drückt und dadurch ein Zusammendrücken der Längsseitenflächen bzw. der Außenumfangsfläche der Mutter in Richtung ihrer Mittelachse ohne einen großen Kraftaufwand möglich ist. Die Betätigungselemente sind vorzugsweise block- oder kastenartig ausgebildet und kreisförmig um die längsseitig verlaufende Außenumfangsfläche der Mutter verteilt angeordnet. Vorzugsweise sind hierbei sechs Betätigungselemente an der Außenumfangsfläche angeordnet, so dass das Lösen der Verrastung über die Betätigungselemente beispielsweise mit einem Sechskantschlüssel erfolgen kann.

[0013] Die Betätigungselemente sind bevorzugt paarweise miteinander verbunden, so dass zwei nebeneinander angeordnete Betätigungselemente beispielsweise über einen Steg miteinander verbunden sind. Durch das paarweise Verbinden der Betätigungselemente kann der mit einem Werkzeug auf die Betätigungselemente aufzubringende Kraftaufwand reduziert werden. Zudem wird die Stabilität und Verschleißfestigkeit der Betätigungselemente erhöht.

[0014] Um ein Aufschieben eines Werkzeuges auf die Betätigungselemente zum Betätigen der Betätigungselemente zu erleichtern, ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Betätigungselemente eine Betätigungsfläche mit einer Steigung > 0° aufweisen. Die Betätigungsfläche ist die Fläche, über welche die Betätigung der Betätigungselemente mit dem Werkzeug erfolgt. Die Steigung der Betätigungsfläche nimmt dabei in Richtung der Befestigungsrichtung der Mutter zu. Das Betätigungselement bzw. die Betätigungsfläche des Betätigungselementes ist somit vorzugsweise konisch ausgebildet.

[0015] Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Mutter einen Innenring und einen parallel zu dem Innenring angeordneten Außenring, an welchem die Verrastelemente ausgebildet sind, auf, wobei der Außenring beabstandet zu dem Innenring ausgebildet ist. An dem Innenring ist vorzugsweise das Gewinde der Mutter ausgebildet. Durch die Ausbildung eines Außenringes und eines Innenringes können die Verrastelemente und gegebenenfalls die Betätigungselemente räumlich getrennt zu dem Gewinde der Mutter angeordnet sein. Durch die beabstandete Anordnung ist zwischen dem Innenring und dem Außenring ein Spalt ausgebildet. Der Spalt bewirkt, dass die Elastizität der Mutter insbesondere im Bereich der Verzahnungselemente und gegebenenfalls der Betätigungselemente, welche an dem Außenring angeordnet sind, erhöht werden kann, wodurch das Lösen der Verrastung der Verrastelemente mit den Gegenverrastelementen mittels eines Werkzeuges vereinfacht werden kann, da aufgrund des Spaltes für das Zusammendrücken der Mutter in Richtung ihrer Mittelachse weniger Kraft aufgewendet werden muss, indem der Außenring über den Spalt in Richtung des Innenringes verformt wird. Eine gleichzeitige Verformung des Innenringes und damit des an dem Innenring ausgebildeten Gewindes der Mutter kann dadurch verhindert werden.

[0016] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.

[0017] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines Gehäuse eines Verbindungssystems gemäß der Erfindung,

Fig. 2

eine schematische Detaildarstellung von an dem Gehäuse ausgebildeten Gegenverrastelementen,

Fig. 3

eine schematische Darstellung einer Mutter eines Verbindungssystems gemäß der Erfindung, und

Fig. 4

eine schematische Darstellung eines Verbindungssystems gemäß der Erfindung mit einem Gehäuse gemäß Fig. 1 und einer Mutter gemäß Fig. 3 und einem an der Mutter angesetzten Werkzeug zum Lösen der Mutter.

[0018] In Fig. 1 ist ein Gehäuse 10, beispielsweise ein Gehäuse eines Steckverbinders, schematisch dargestellt. Das Gehäuse 10 ist zylinderförmig ausgebildet mit einem Innenraum 12 zur Aufnahme von beispielsweise hier nicht gezeigten Kontaktelementen zur Kontaktierung von Leitern eines hier nicht gezeigten Kabels. Das Gehäuse 10 weist an seiner Außenumfangsfläche ein Gewinde 14 auf, an welchem eine wie in Fig. 3 gezeigte Mutter 16 durch Aufdrehen befestigbar ist. Ferner ist an der Außenumfangsfläche des Gehäuses 10 ein Ringelement 18 in Form eines Aufsatzes oder Kragens angeformt, wobei das Ringelement 18 von der Außenumfangsfläche des Gehäuses 10 absteht und die Außenumfangsfläche vollständig umgibt, so dass das Ringelement 18 eine Art Kragen oder Absatz bildet. Das Ringelement 18 ist in Befestigungsrichtung 20 der Mutter 16 an dem Gehäuse 10 unterhalb des Gewindes 14 ausgebildet, so dass die Mutter 16 in einem an dem Gehäuse 10 befestigten Zustand, wie in Fig. 4 gezeigt ist, auf dem Ringelement 18 aufliegen kann. Das Ringelement 18 weist einen umlaufenden außenliegenden Rand 22 auf, wobei an der in Richtung Gewinde 14 zeigenden Innenfläche des Randes 22 des Ringelementes 18 in an der Mutter 16 ausgebildete Verrastelemente 24 eingreifende Gegenverrastelemente 26 ausgebildet sind. Die Verrastelemente 24 und die Gegenverrastelemente 26 sind in Form von Verrastzähnen ausgebildet. Eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Gegenverrastelementen 26 ist ringförmig an der gesamten umlaufenden Innenfläche des Randes 22 des Ringelementes 18 ausgebildet, wobei die Gegenverrastelemente 26 zumindest abschnittsweise keilförmig ausgebildet sind.

[0019] Fig. 2 zeigt eine Detaildarstellung der Gegenverrastelemente 26 des Gehäuses 10, wobei hierbei zu erkennen ist, dass die Gegenverrastelemente 26 jeweils einen ersten Abschnitt 60 und einen zweiten Abschnitt 62 aufweisen, wobei der zweite Abschnitt 62 keilförmig, d. h. dass die Längsseitenflächen 36 der Gegenverrastelemente 26 mit einer Steigung > 0° versehen sind, ausgebildet ist. Der erste Abschnitt 60 bzw. die Längsseitenfläche des ersten Abschnittes 60 ist hingegen mit einer Steigung = 0° ausgebildet. Die Verrastung erfolgt, sobald das entsprechende Verrastelemenet 24 der Mutter 16 über den ersten Abschnitt 60 und anschließend über den zweiten Abschnitt 62 geführt worden ist und an der Stirnfläche 40 des Gegenverrastelementes 26 am zweiten Abschnitt 62 verrastet. Die Verrastelemente 24 der Mutter 16 weisen vorzugsweise ebenfalls jeweils einen ersten Abschnitt mit einer Längsseitenfläche mit einer Steigung = 0° und einem nachfolgend angeordneten zweiten Abschnitt mit einer keilförmigen Längsseitenfläche mit einer Steigung > 0° auf. Durch die Ausbildung eines derart ersten Abschnittes 60 zusätzlich zu dem zweiten Abschnitt 62 kann der Gleitweg der Verrastelemente 24 entlang der Gegenverrastelemente 26 vor einer Verrastung verlängert werden.

[0020] Fig. 3 zeigt schematisch eine Mutter 16 gemäß der Erfindung. Die Mutter 16 ist aus einem elastischen Material ausgebildet und weist einen Innenring 28 und einen parallel zu dem Innenring 28 ausgebildeten Außenring 30 auf, wobei der Innenring 28 beabstandet zu dem Außenring 30 angeordnet ist, so dass ein Spalt 32 zwischen dem Innenring 28 und dem Außenring 30 ausgebildet ist. Die Verrastelemente 24 zum sicheren Verrasten der Mutter 16 an dem Gehäuse 10 sind an der Außenumfangsfläche der Mutter 16 bzw. an der Außenumfangsfläche des Außenringes 30 ausgebildet, wobei die Verrastelemente 24 ebenso wie die Gegenverrastelemente 26 des Gehäuses 10 ringförmig nebeneinander angeordnet und zumindest abschnittsweise keilförmig ausgebildet sind. Die zumindest abschnittsweise keilförmige Ausgestaltung der Verrastelemente 24 und der Gegenverrastelemente 26 ist derart ausgebildet, dass bei einer Drehbewegung der Mutter zum Befestigen der Mutter 16 an dem Gehäuse 10 die Verrastelemente 24 über die Gegenverrastelemente 26 gleiten können, indem die mit einer Steigung > 0° versehenen Flanken bzw. Längsseitenflächen 34, 36 der keilförmigen Verrastelemente 24 und Gegenverrastelemente 26 aufeinander abgleiten können. Sobald die Drehrichtung der Mutter 16 von dem Aufdrehen der Mutter 16 auf das Gehäuse 10 geändert wird in eine entgegengesetzte Drehrichtung zum Abdrehen bzw. Lösen der Mutter 16 von dem Gehäuse 10, verhaken sich die Verrastelemente 24 mit den Gegenverrastelementen 26, indem die gerade ausgebildeten Stirnflächen 38, 40 der keilförmigen Verrastelemente 24 und Gegenverrastelemente 26 aneinander anstoßen und dadurch ein aneinander abgleiten verhindert wird.

[0021] Ferner sind an der Außenumfangsfläche der Mutter 16 bzw. an der Außenumfangsfläche des Außenringes 30 sechs Betätigungselemente 42 ringförmig um die Außenumfangsfläche der Mutter 16 angeordnet, wobei jeweils zwei Betätigungselemente 42 paarweise miteinander über einen Steg 44 verbunden sind. Die Betätigungselemente 42 weisen eine von der Mutter 16 weggerichtete Betätigungsfläche 46, an welche ein Werkzeug zum Lösen der Mutter 16 von dem Gehäuse 10, wie in Fig. 4 gezeigt ist, anlegbar ist. Die Betätigungsfläche 46 ist konisch, d. h. mit einer Steigung > 0° von einem ersten Ende 48 hin zu einem zweiten Ende 50, welches benachbart zu den Verrastelementen 24 ausgebildet ist, so dass die Steigung der Betätigungsfläche 46 von dem ersten Ende 48 hin zu dem zweiten Ende 50 zunimmt, geformt. Hierdurch kann ein Aufschieben eines Werkzeuges 52 in Aufschieberichtung 54 erleichtet werden, da die Betätigungsflächen 46 als eine Art Führung für das Werkzeug 52 dienen.

[0022] Wie in Fig. 3 ferner gezeigt ist, ist an der Innenfläche des Innenringes 28 ein Teilgewinde 56 ausgebildet, welches sich nur über ein kleines Segment der Innenfläche des Innenringes 28 erstreckt. Das Gewinde 14 des Gehäuses 10 weist eine entsprechend der Größe des Teilgewindes 56 ausgebildete Aussparung 58 auf, so dass beim Befestigen der Mutter 16 an dem Gehäuse 10 die Mutter 16 nicht über den gesamten Gewindegang des Gewindes 14 aufgedreht werden muss, sondern aufgesteckt werden kann und die Mutter 16 nur noch um eine Drehung < 180° gedreht werden muss, um an dem Gehäuse 10 befestigt zu werden. Dadurch kann die Befestigung der Mutter 16 an dem Gehäuse 10 wesentlich einfacher und schneller erfolgen.

[0023] Fig. 4 zeigt ein Verbindungssystem gemäß der Erfindung, bei welchem eine wie in Fig. 2 gezeigte Mutter 16 an einem wie in Fig. 1 gezeigten Gehäuse 10 befestigt ist. Zum Lösen der an dem Gehäuse 10 befestigten Mutter 16 wird ein Werkzeug 52 in Form eines Sechskantschlüssels auf die Betätigungsfläche 46 der Betätigungselemente 42 aufgeschoben. Bei dem Aufschieben des Werkzeuges 52 in Aufschieberichtung 54 wird der Außenring 30 der Mutter 16 zusammen mit den daran angeordneten Verrastelementen 24 zusammengedrückt in Richtung des Innenringes 28, d. h. in Richtung der Mitte der Mutter 16, so dass sich die Verrastelemente 24 aus der Verrastung mit den Gegenverrastelementen 26 des Gehäuses 10 lösen lassen und entrasten, so dass anschließend die Mutter 16 von dem Gehäuse 10 abgedreht und abgezogen werden kann.

Bezugszeichenliste

[0024] 

Gehäuse

10

Innenraum

12

Gewinde

14

Mutter

16

Ringelement

18

Befestigungsrichtung

20

Rand

22

Verrastelemente

24

Gegenverrastelemente

26

Innenring

28

Außenring

30

Spalt

32

Längsseitenfläche

34

Längsseitenfläche

36

Stirnfläche

38

Stirnfläche

40

Betätigungselement

42

Steg

44

Betätigungsfläche

46

Erstes Ende

48

Zweites Ende

50

Werkzeug

52

Aufschieberichtung

54

Gewinde

56

Aussparung

58

Erster Abschnitt

60

Zweiter Abschnitt

62

Ansprüche

1. Verbindungssystem, mit
einem Gehäuse (10) und
einer an dem Gehäuse (10) anordbaren Mutter (16),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mutter (16) aus einem elastischen Material ausgebildet ist und an der Mutter (16) Verrastelemente (24) ausgebildet sind, welche mit an dem Gehäuse (10) ausgebildeten Gegenverrastelementen (26) verrastbar sind.

2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastelemente (24) ringförmig an der Mutter (16) und die Gegenverrastelemente (26) ringförmig an dem Gehäuse (10) angeordnet sind.

3. Verbindungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastelemente (24) an der Außenumfangsfläche der Mutter (16) angeordnet sind.

4. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenumfangsfläche des Gehäuses (10) ein Ringelement (18) ausgebildet ist, wobei an einer Innenfläche des Ringelementes (18) die Gegenverrastelemente (26) angeordnet sind.

5. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastelemente (24) und die Gegenverrastelemente (26) zumindest abschnittsweise keilförmig ausgebildet sind.

6. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenumfangsfläche der Mutter (16) mindestens zwei Betätigungselemente (42) zur Aufnahme eines Werkzeuges (52) angeordnet sind.

7. Verbindungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (42) paarweise miteinander verbunden sind.

8. Verbindungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (42) eine Betätigungsfläche (46) mit einer Steigung > 0° aufweisen.

9. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (16) einen Innenring (28) und einen parallel zu dem Innenring (28) angeordneten Außenring (30), an welchem die Verrastelemente (24) ausgebildet sind, aufweist, wobei der Außenring (30) beabstandet zu dem Innenring (28) ausgebildet ist.

10. Steckverbinder, mit einem Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

Zeichnung