(19) |
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(11) |
EP 1 012 922 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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19.12.2001 Patentblatt 2001/51 |
(22) |
Anmeldetag: 04.09.1998 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9805/614 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9913/536 (18.03.1999 Gazette 1999/11) |
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(54) |
ELEKTRISCHE STECKVERBINDUNG
ELECTRIC PLUG AND SOCKET ASSEMBLY
ENSEMBLE DE RACCORDEMENT ELECTRIQUE MALE ET FEMELLE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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CH DE ES FI FR GB IT LI NL SE |
(30) |
Priorität: |
10.09.1997 DE 19739576
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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28.06.2000 Patentblatt 2000/26 |
(73) |
Patentinhaber: Wieland Electric GmbH |
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96045 Bamberg (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- SEUFERT, Ralf
D-97475 Zeil am Main (DE)
- TLUCZYKONT, Stefan
D-96179 Rattelsdorf (DE)
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(74) |
Vertreter: Tergau & Pohl Patentanwälte |
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Mögeldorfer Hauptstrasse 51 90482 Nürnberg 90482 Nürnberg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 4 100 649 SE-B- 398 689 US-A- 4 880 393 US-A- 5 350 312 US-A- 5 637 010
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FR-A- 2 669 897 US-A- 4 545 633 US-A- 5 316 494 US-A- 5 595 499
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff
des Anspüchs 1. Unter elektrischer Steckverbindung wird hier insbesondere eine elektrische
Leitungsverbindung oder eine elektrische Geräteverbindung mit einem Kupplungsstecker
und mit einer Kupplungsdose verstanden.
[0002] Eine derartige, z.B. aus der US-PS 5,637,010 bekannte Steckvorrichtung dient dem
Zweck, eine elektrische Verbindung durch Stecken herstellen zu können. Dazu wird mittels
eines an eine elektrische Leitung angeschlossenen Steckkontaktteils, beispielsweise
in Form eines mehrpoligen Kupplungssteckers, eine lösbare elektrische Verbindung zu
einem Gegenkontaktteil geschaffen. Das Gegenkontaktteil, z.B. in Form einer Kupplungsdose,
kann dabei ebenfalls an eine elektrische Leitung angeschlossen oder direkt mit einem
elektrischen Gerät verbunden sein.
[0003] Zur Verhinderung einer Berührung spannungsführender Teile ist eine solche Steckvorrichtung
häufig mit einem über die spannungsführenden Teile hinausragenden und üblicherweise
aus Isolierstoff bestehenden Schutzkragen versehen. Die Steckvorrichtung umfaßt im
wesentlichen ein Außenteil, zweckmäßigerweise in Form des Steckerteils, und ein von
diesem aufgenommenes Innenteil, das dann die Gegenkontakte der Steckverbindung in
Form von Steckbuchsen enthält. Das Innenteil und das Außenteil sind dabei üblicherweise
bezüglich ihre Abmessungen derart aufeinander abgestimmt, daß die Steckverbindung
durch Kraft- oder Formschluß zusammengehalten wird. Dazu weist das mit dem Anßenteil
kuppelbare Innenteil eine Ausnehmungaüf, in die in eingekoppeltem Zustand ein Rasthaken
eingreift, der in einem Durchbruch des Außenteils federnd gehalten und durch Anlage
an einer auf dem Außenteil angeordneten axial verschiebbaren Hülse gegen eine radiale
Auslenkung gesichert ist.
[0004] Bei einer aus der US-PS 4,017,139 bekannten Steckverbindung dient die axial verschiebbare
Hülse einerseits zur Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung
und andererseits zur Blockierung gegen ein unbeabsichtigtes Zusammenstecken der Steckteile.
Dabei ist die Hülse aus einer Ruhe- oder Normalstellung heraus sowohl in als auch
entgegen der Steckrichtung über diese Ruhestellung hinaus bis zu einem jeweiligen
Entriegelungsanschlag verschiebbar, so daß praktisch drei Anschläge für die Hülse
vorhanden sind. Dies bedingt jedoch einen . komplexen und daher aufwendigen Verriegelungsmechanismus.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine derartige elektrische Steckverbindung
der eingangs genannten Art eine besonders zuverlässige und vergleichsweise einfach
aufgebaute Verriegelung anzugeben, die einerseits ein unbeabsichtigtes Auseinanderziehen
der beiden Kupplungsteile sicher verhindert und die andererseits ein beliebig häufig
wiederholbares Lösen der Steckverbindung ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Da
das Außenteil lediglich zwei Anschläge für die Hülse in Verriegelungsstellung einerseits
und in Entriegelungsstellung andererseits aufweist, wird der Verschiebeweg der Hülse
auf dem Schaft des Außenteils begrenzt. Zusätzlich zur den Entriegelungsanschlag bildenden
Stufe am Schaft des Außenteils weist dazu die Hülse an deren der Einschieböffnung
zugewandten Ende nach innen gerichtete und am Innenumfang verteilt angeordnete Stege
auf, die in Verriegelungsstellung an einem im Bereich der Einschieböffnung an das
Außenteil angeformten Haltekragen anliegen.
[0007] Am Außenteil der Steckverbindung sind eine Anzahl von federnden Rasthaken, vorzugsweise
zwei einander gegenüberliegende Rasthaken, vorgesehen, während das Innenteil korrespondierende
Ausnehmungen zur Aufnahme der Rasthaken aufweist. Zur Verriegelung werden die Rasthaken
mittels einer das Außenteil koaxial umgebenden und von diesem getragenen verschiebbaren
Hülse gegen eine radiale Auslenkung blockiert. Eine Entriegelung erfolgt durch Verschieben
der Hülse entgegen der Einsteck- oder Einschiebrichtung. Dadurch werden die Rasthaken
freigegeben, so daß diese beim Lösen der Steckverbindung radial nach außen ausweichen
können.
[0008] Um in Normalstellung die Verriegelung aufrecht zu erhalten, was in einfacher und
vorteilhafter Weise durch Anlage der Rasthaken an der Innenwand der Hülse erzielt
ist, ist eine Rückstellfeder vorgesehen. Diese ist zweckmäßigerweise in einen geschlossenen
Ringraum zwischen dem Außenteil und der Hülse eingebracht, der vorteilhafterweise
durch einen innwandigen Steg der Hülse einerseits und durch eine Stufe am Schaft des
Außenteils andererseits begrenzt ist. Zur Entriegelung der Steckverbindung ist somit
die Hülse gegen die Kraft der Feder zu verschieben, so daß die Hülse stets in die
Normal- oder Verriegelungsstellung zurückgetrieben wird.
[0009] Der oder jeder Rasthaken ist zweckmäßigerweise aus in axialer Richtung hintereinander
einstückig angeordnet einer Nocke und einem federnden Schaft (Federschaft) gebildet,
der in jeweils einen Durchbruch des Außenteils eingeformt ist. Der dabei nach Art
einer angegossenen Federzunge ausgebildete Rasthaken ist somit selbstfedemd, wobei
dieser in Normalsteilung mit der die Einschieböffnung für das Innenteil begrenzenden
Wandung fluchtet. Alternativ kann der Rasthaken in Ruhe- oder Normalstellung bei zurückgezogener
Hülse nach außen ausgelenkt sein und somit eine Vorspannung aufweisen, wenn beim Vorschieben
der Hülse der Rasthaken in Richtung des vom Schutzkragen des Außenteils gebildeten
Innenraum gedrückt und dabei von der Hülse wiederum nach außen unbeweglich festgelegt
wird. Diese Alternative vereinfacht das Auseinanderziehen der beiden Steck- oder Kupplungsteile.
[0010] Der Rasthaken kann eine im Vergleich zur Auslaufneigung geringere Einlaufneigung
α aufweisten. Diese sollte nur um einen Betrag von einer 0°-Neigung abweichen, durch
den ein Zusammenfügen des Innenteils und des Außenteils bei in Entriegelungsstellung
befindlicher Hülse gerade noch gewährleistet ist. Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel
α zwischen null und fünfundvierzig Grad.
[0011] Da der Rast- oder Sperrhaken einen zweischenkligen Federschaft aufweist, dessen beiden
endseitig eine Nocke bzw. einen Sperrhaken tragenden Federschenkel quer zur radialen
Auslenkrichtung der Nocken verlaufen, wirkt der Verriegelungsmechanismus nach Art
eines Richtgesperres. Die Federschenkel liegen dabei in der parallel zu Einschieb-
oder Fügerichtung verlaufenden Ebene des Durchbruchs im Außenteil, in den der Rasthaken
eingeformt ist. Das Innenteil weist zur Führung der Nocken oder Sperrhaken eine in
die Ausnehmung mündende Innenkontur auf. Dabei verjüngt sich die Innenkontur in Einschiebrichtung
zur Ausnehmung hin. Dieser Verriegelungsmechanismus ermöglicht ein Aufschieben des
Außenteils auf das Innenteil, ohne die Hülse in Entriegelungsstellung zurückzuziehen.
[0012] Im Unterschied zu einer üblichen Schnappverbindung eines Richtgesperres, dessen Aufbau
und Funktionsweise z. B. in "Bauelemente der Feinmechanik", O. Richter, R. v. Voss,
F. Kozer, VE3 Verlag Technik Berlin, 9. Auflage (1964), Seite 283 ff, beschrieben
ist, liegen die Nocken oder Sperrhaken nicht in der Schubführungsebene der Federschenkel.
Vielmehr sind die Nocken zweckmäßigerweise um 90° aus der Schubführungsebene radial
nach innen zum Aufnahmeraum für das Innenteil hin gerichtet, so daß die Innenkontur
nur mit den Nocken eine Bahnführung bildet. Die Federschenkel selbst werden nicht
an der Innenkontur geführt. Zur Verriegelung sperren daher die Nocken oder Sperrhaken
nicht in seitlich der Federschenkel liegende Nocken- oder Sperriegel, sondern in die
radial nach innen gerichtete Ausnehmung am Innenteil. Der Verriegelungsmechanismus
ermöglicht somit einerseits ein Zusammenstecken des Innen- und Außenteils bei in Verriegelungsstellung
befindlicher Hülse, die dann ein Lösen der Steckverbindung zuverlässig verhindert.
Andererseits ist bei zurückgezogener Hülse die Steckverbindung entriegelt, indem die
Rasthaken radial nach außen ausweichen können und dabei die als Zugklinken ausgeführten
Nocken aus der Gegenfläche des Hintergriffs entklinkt werden.
[0013] Zur Abdichtung der Steckverbindung trägt das Innenteil an seinem Einschiebende einen
Dichtungsring. Zur Vermeidung einer Behinderung beim Zusammenstecken der beiden Kupplungsteile
durch den Dichtungsring weißt das Innenteil mindestens zwei zum Einschiebende hin
abnehmende Durchmesserstufen auf, wobei an der dem Einschiebende zugewandten Stufe
eine umlaufende Nut zur Aufnahme des Dichtungsrings vorgesehen ist. Die Innendurchmesser
des Außenteils sind an diese Stufen angepaßt, so daß nach Herstellung der Steckverbindung
eine zuverlässige Dichtwirkung gewährleistet ist.
[0014] Das Innenteil weist eine Anzahl von axial verlaufenden Durchgangsöffnungen zur Aufnahme
von Kontakteinsätzen auf, während im Gehäuseboden des Außenteils mit diesen fluchtende
Durchgangsöffnungen zur Aufnahme der Gegenkontakteinsätze vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise
ist das Außenteil als Stecker ausgebildet, während das Innenteil die Steckbuchse bildet.
Realisierbar ist jedoch auch eine umgekehrte Ausführung. Dabei bildet der die Einschieböffnung
begrenzende Mantel des Außenteils gleichzeitig den Schutzkragen, um ein Verbiegen
der Steckkontakte durch äußere mechanische Einflüsse zu verhindern.
[0015] Die Hülse ist mantelseitig mit einer umlaufenden Griffmulde versehen, was die manuelle
Verschiebung der Hülse erleichtert. Zur weiteren Erleichterung der Handhabung der
Steckverbindung ist an dem der Einschieböffnung gegenüberliegenden Ende des Außenteils
ein Griffstück angeformt, das in eine unter einem vorzugsweise stumpfen Winkel abgebogene
Führungshülse zur Aufnahme einer elektrischen Leitung einstückig übergeht.
[0016] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- in perspektivischer Darstellung eine elektrische Steckverbindung gemäß der Erfindung
mit einem in ein Außenteil eingesteckten Innenteil,
- Fig. 2
- die Steckvorrichtung gemäß Fig. 1 im Längsschnitt II-II,
- Fig. 3 und 4
- in perspektivischer Darstellung das Innenteil bzw. das Außenteil der entkoppelten
Steckvorrichtung in einer ersten Variante,
- Fig. 5
- in perspektivischer Darstellung eine weiteren Variante der Steckvorrichtung mit gegen
das Innenteil geführtem Außenteil mit teilweise zurückgezogener und im Bereich eines
zweischenkligen Rasthakens aufgeschnittener Hülse,
- Fig. 6a und 6b
- den zweischenkligen Rasthaken in einem Anlaufbereich einer Bahnführung am Innenteil
der Steckvorrichtung gemäß Fig. 5 in Seitenansicht bzw. im Querschnitt VI-VI,
- Fig. 7a und 7b
- den zweischenkligen Rasthaken in einem Verjüngungsbereich der Bahnführung gemäß Fig.
6 in Seitenansicht bzw. im Querschnitt VII-VII,
- Fig. 8a und 8b
- den zweischenkligen Rasthaken an der engste Stelle der Bahnführung in Seitenansicht
bzw. im Querschnitt VIII-VIII,
- Fig. 9a und 9b
- den zweischenkligen Rasthaken im Hinterhakzustand in Seitenansicht bzw. im Querschnitt
IX-IX, und
- Fig. 10a und 10b
- den zweischenkligen Rasthaken im Entriegelungszustand mit entklinkten Federschenkeln
in Seitenansicht bzw. im Querschnitt X-X.
[0017] Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0018] Fig. 1 zeigt die elektrische Steckvorrichtung 1 als Gerätesteckvorrichtung in gekuppeltem
und verriegeltem Zustand. Sie umfaßt ein Außenteil 2 und ein Innenteil 3, daß in das
Außenteil 2 eingeschoben bzw. auf das das Außenteil 2 aufgeschoben ist. Das Innenteil
3 umfaßt eine im Ausführungsbeispiel quadratische Halteplatte 4 mit abgerundeten Ecken
5, in deren Bereich Durchgangsöffnungen 6 für (nicht dargestellte) Befestigungsmittel
vorgesehen sind. Mittels der Halteplatte 4 kann das Innenteil 3 z.B. an einem elektrischen
Gerät befestigt werden. Das Außenteil 2 trägt eine Hülse 7, die in Axialrichtung A
entlang eines Schaftes 9 des Außenteils 2 in und entgegen der mit der Axialrichtung
A zusammenfallenden Einschubrichtung E verschiebbar ist. Zur Verbesserung der Handhabung
ist die Hülse 7 an deren dem Innenteil 3 zugewandten Ende mit einer mantelseitig umlaufenden
Griffmulde 10 versehen.
[0019] Das Außenteil 2 ist in der Art eines Winkelsteckers ausgebildet und weist an dessen
dem Innenteil 3 abgewandten Ende eine unter einem stumpfen Winkel β (β > 90°) abgebogene
Führungshülse 11 auf, durch die eine (nicht dargestellte) Anschlußleitung geführt
wird. Die Führungshülse 11 ist zweckmäßigerweise an das Außenteil 2 angeformt. Sie
kann aber auch als separates Teil austauschbar ausgebildet sein. In der Verlängerung
dieser auch als Handhabungsgriff dienenden Anformung in Einschubrichtung E ist das
Außenteil 2 mantelseitig unter Bildung einer Stufe 13 abgesetzt, die einen Entriegelungsanschlag
für die Hülse 7 bei deren Verschiebung entgegen der Einschubrichtung E bildet. An
Stelle einer derartigen Stufe 13 kann dort auch ein Haltekragen an das Außenteil 2
angeformt sein.
[0020] Die Hülse 7 ist Teil eines Ver- und Entriegelungsmechanismus der Steckverbindung
1, wie diese aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich ist. Im dargestellten
Verriegelungszustand blockiert die Hülse 7 zwei diametral gegenüberliegende Rasthaken
14, die Bestandteil des Außenteils 2 und der Verriegelung sind. Die Rasthaken 14 erstrecken
sich in Einschiebrichtung E bis hin zur Mündung einer Einschieböffnung 15 des Außenteils
2. Sie hintergreifen dort jeweils eine Auslaufneigung 16 einer Ausnehmung 17 im Schaft
18 des Innenteils 3. Die Verriegelung wird bewirkt, indem die Rasthaken 14 in deren
dargestellter Normalposition an der Innenwand der Hülse 7 anliegen. Dadurch ist ein
Ausweichen der Rasthaken 14 in Radialrichtung R verhindert.
[0021] Die Anlagefläche ist zweckmäßigerweise gebildet durch eine einwärts gerichtete Kragen-
oder Stegkontur 19 an der Innenwand der Hülse 7 im Bereich der Griffmulde 10. Diese
Stegkontur 19 und eine Stufe 12 am Außenteil 2 begrenzen einen dadurch gebildeten
Ringraum 20 zwischen der Hülse 7 und dem Außenteil 2, dessen Ausdehnung in Axialrichtung
A durch Verschieben der Hülse 7 entgegen der Einschubrichtung E verringert wird. Dieser
Ringraum 20 dient zur Aufnahme einer Rückstellfeder 21, die die Hülse 7 stets in die
Verriegelungsstellung zurücktreibt. Die Verringerung des Ringraums 20 durch Verschieben
der Hülse 7 entgegen der Einschubrichtung E bewirkt somit ein Vorspannen der als Druckfeder
ausgebildeten Rückstellfeder 21. Die vom Außenteil 2 getragene Feder 21 ist somit
unsichtbar und unverlierbar.
[0022] Die Rasthaken 14 sind zweckmäßigerweise in Form angegossener Federzungen ausgebildet
und somit selbstfedernd. Jeder Rasthaken 14 weist dazu in Axialrichtung A hintereinander
einstückig angeordnet eine Nocke 14a und einen federnden Schaft 14b auf. Der Federschaft
14b des Rasthakens 14 ist an dessen der Nocke 14a abgewandten Ende mit der die Einschieböffnung
15 begrenzenden Mantelwandung 22 des Außenteils 2 einstückig verbunden. Die Mantelwandung
22 bildet gleichzeitig einen Schutzkragen zur Vermeidung einer mechanischen Kontaktbeanspruchung
durch äußere Kräfte. An der Einschieböffnung 15 ist die Mantelwandung 22 in Form von
Mantelstegen 23 kragenförmig nach außen ausgestellt, so daß die Mantelstege 23 einen
Verriegelungsanschlag für die Hülse 7 bilden.
[0023] Die Einlaufneigung α jedes Rasthakens 14 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
etwa 45° und entspricht somit etwa der Auslaufneigung 16. Zweckmäßigerweise ist jedoch
die Einiaufneigung α des Rasthakens 14 annähernd Null Grad und somit kleiner als die
Auslaufneigung 16. Dadurch ist bei in Verriegelungsstellung befindlicher Hülse 7 ein
Zusammenstecken von Außenteil 2 und Innenteil 3 verhindert. Der Verriegelungsmechanismus
mit den Rasthaken 14 und der Hülse 7 einerseits und den Ausnehmungen 17 andererseits
stellt somit eine Verriegelung sowohl bezüglich des Zusammensteckens der Steckvorrichtung
1 als auch bezüglich des Auseinanderziehens der Steckvorrichtung 1 dar. Bei dieser
Variante der Steckvorrichtung 1 ist ein unbeabsichtigtes oder unerlaubtes Herstellen
bzw. Lösen der Steckverbindung zuverlässig verhindert.
[0024] Das Innenteil 3 weist eine abgestufte Außenkontur mit drei unterschiedlichen Durchmesserstufen
24 sowie 25a und 25b auf, die zum Einschiebende 26 hin abnehmen. So dient die schaftseitige
größte Durchmesserstufe 24 als Einschiebanschlag des Innenteils 3. An die mittlere
und kleinste Durchmesserstufe 25a bzw. 25b ist die Innenkontur bzw. sind die Innendurchmesser
des Außenteils 2 entsprechend angepaßt. Die Durchmesserabstufung dient zur Erleichterung
der Herstellung der Steckverbindung, da zur Abdichtung der Steckverbindung 1 das Innenteil
3 auf der kleinsten Durchmesserstufe 25b einen Dichtring 27 trägt. Ein weiterer Dichtring
28 ist auf der dem Einschiebende 26 abgewandten Schaft- oder Stirnseite 29 des innenteils
3 vorgesehen. Dieser dient zur Abdichtung des Innenteils 3 gegenüber dem (nicht dargestellten)
elektrischen Gerät.
[0025] Das Innenteil 3 ist mit einer der Anzahl der entsprechenden elektrischen Pole entsprechenden
Anzahl von Durchgangsbohrungen 30 zur Aufnahme von Buchseneinsätzen 31 versehen. Korrespondierende
Durchgangsbohrungen 32 im Außenteil 2 dienen zur Aufnahme von die Gegenkontakte bildenden
Steckerkontakten 33. Die Kontakte 31, 33 können auch gegeneinander vertauscht sein,
so daß dann das Außenteil 2 die Buchseneinsätze trägt, während das Innenteil 3 die
Steckerkontakte aufnimmt.
[0026] Die Fig. 3 und 4 zeigen das Innenteil 3 bzw. das Außenteil 2 der Steckvorrichtung
1 gemäß der ersten Variante bei gelöster Steckverbindung, wenn das Außenteil 2 vom
Innenteil 3 abgezogen bzw. das Innenteil 3 aus dem Außenteil 2 herausgezogen ist.
Fig. 3 zeigt die abgestufte Außenkontur des Innenteils 3 sowie die Ausformung der
muldenartigen Ausnehmung 17 vergleichsweise deutlich. Im Ausführungsbeispiel ist die
Steckvorrichtung 1 neunpolig ausgebildet.
[0027] Die Ausgestaltung der Rasthaken 14 ist anhand der Fig. 4 vergleichsweise deutlich
erkennbar. Die Rasthaken 14 sind in Durchbrüchen 34 des Außenteils 2 vorgesehen und
fluchten mit der diese begrenzenden Mantelwandung 22 des Außenteils 2. Die Rasthaken
14 sind bei entgegen der Einschiebrichtung E zurückgeschobener Hülse 7 in Radialrichtung
R federnd beweglich, so daß in dieser Entriegelungsstellung die Steckverbindung 1
entkuppelbar ist. D. h. in dieser Entriegelungsstellung können das Außenteil 2 und
das Innenteil 3 ungehindert auseinandergezogen werden. Die dazu erforderliche Ziehkraft
ist unter anderem abhängig von der Auslaufneigung 16, während die Einsteckkraft durch
die Einlaufneigung α bestimmt ist. Die Übertragung der Kupplungskräfte wird im wesentlichen
bestimmt durch die Auflagefläche zwischen den Nocken 14a der Rasthaken 14 und der
Ausnehmung 17.
[0028] Um eine besonders gute Übertragung der Kupplungs- und Verriegelungskräfte zu erreichen,
sind die Nocke 14a des Rasthakens 14 und die Ausnehmung 17 im Innenteil 3 für eine
möglichst vollflächige Anlage ausgeformt. Um gleichzeitig bei entriegelter Steckverbindung
1 das Außenteil 2 und das Innenteil 3 mit geringem Kraftaufwand voneinander trennen
zu können, weist die Ausnehmung 17 eine durch zueinander parallel verlaufende Seitenfläche
35 bzw. 36 mit dazwischenliegenden geneigten Stirnseiten begrenzte, vorgebbare Auslaufneigung
16 auf. Dabei ist die korrespondierende Auslaufneigung des Rasthakens 14 an die Neigung
dieser Stirnseite angepaßt. Die Breite der Ausnehmung 17 ist auf die Nocke 14a abgestimmt,
so daß die Nockenstirnfläche 37 exakt geführt wird.
[0029] Zur Sicherung gegen ein falsches Zusammenführen des Außenteils 2 und des Innenteils
3 sind im Außenteil 2 ein blinder Kontaktstift oder Blindkontakt 38 und am Innenteil
3 eine entsprechende Blindbuchse 39 vorgesehen, die zum Zusammenfügen miteinander
fluchten müssen. Eine weitere Richtungsvorgabe beim Zusammenstecken des Außenteils
2 und des Innenteils 3 ist durch die Querschnittsform der Steckvorrichtung 1 erzielt.
Diese weicht von der Kreisform ab, wobei die Breite der quer zur Axialrichtung A geradlinigen
Rasthaken 14 und die verbleibenden Spaltbreiten des Durchbruchs 34 die Abweichung
der Form der Einschieböffnung 15 von der Kreisform bestimmen.
[0030] Beim Zusammenstecken der Steckverbindung 1 und damit beim Kuppeln des Außenteils
2 und des innenteils 3 werden die Rasthaken 14 gegen die Federkraft des Federschaftes
14b in Radialrichtung R nach außen aus den Durchbrüchen 34 in den von der zurückgeschobenen
Hülse 7 frei gewordenen Außenraum gedrückt. Dabei erfolgt eine Auslenkung der Rasthaken
14 um den Ansatzpunkt des Federschaftes 14b am Fußpunkt des Durchbruchs 34 des Außenteils
2. Auch kann der Rasthaken 14 in Ruheoder Normalstellung bei zurückgezogener Hülse
7 nach außen ausgelenkt sein - also gewissermaßen eine Vorspannung aufweisen, während
dann beim Vorschieben der Hülse 7 die Rasthaken 14 in Radialrichtung R zum Innen-
oder Aufnahmeraum 40 des Außenteils 2 hin gedrückt und dabei bei vorgeschobener Hülse
7 wiederum nach außen unbeweglich festgehalten werden.
[0031] Die in Fig. 5 gezeigte bevorzugte Variante des Verriegelungsmechanismus ermöglicht
ein Aufschieben des Außenteils 2 auf das Innenteil 3, ohne die Hülse 7 in Entriegelungsstellung
zurückzuziehen. Dazu ist der oder jeder Rasthaken 14' zweischenklig ausgeführt. Die
in dieser Darstellung teilweise zurückgezogene und zur Sichtbarmachung des zweischenkligen
Rasthakens 14' in diesem Bereich aufgeschnittene Hülse 7 ist ohne Griffmulde ausgeführt.
Die Hülse 7 kann jedoch auch wiederum mit einer Griffmulde 10 versehen sein. Der Federschaft
ist bei dieser Variante durch zwei Federschenkel 14c gebildet, die mit der diese wiederum
begrenzenden Mantelwandung 22 des Außenteils 2 fluchten. Ebenso ist die Nocke des
Rasthakens 14' zweiteilig, so dass die beiden mit der Einschieb- oder Fügerichtung
E in einer Ebene quer zur Radialrichtung R verlaufenden Federschenkel 14c endseitig
jeweils mit einer in Radialrichtung R weisenden Nocke 14'a versehen sind.
[0032] Das Innenteil 3 weist zur Führung der Nocken oder Sperrhaken 14'a eine in die Ausnehmung
17' mündende Innenkontur 41 auf. Die im Bereich des Einführendes des Innenteils 3
offene und dort mit einem Anlaufbereich 41a mit zueinander parallelen Seitenflächen
beginnende Innenkontur 41 bildet mit den Nocken 14'a eine Bahnführung für den zweischenkligen
Rasthaken 14'. Die Bahnführung ermöglicht ein Zusammenstekken des Außenteils 2 und
des Innenteils 3 auch dann, wenn sich die Hülse 7 in Verriegelungsstellung befindet.
Die Federschenkel 14c werden dabei an der Innenkontur 41 des Innenteils 3 nach Art
eines Schnappverschlusses geführt.
[0033] Die Position des Rasthakens 14' in diesem Anlaufbereich 41a und die Anlage der Federschenkel
14c in diesem Bereich der Bahnführung ist in Fig. 6a dargestellt. Fig. 6b zeigt diese
Position im Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 6a. Aus Fig. 6b ist ersichtlich,
dass der Rasthaken 14' lediglich mit dessen Nocken 14'a entlang der Innenkontur 41
geführt wird. Die Nocken 14'a sind dazu zweckmäßigerweise um 90° aus der Schubführungsebene
radial nach innen zum Aufnahmeraum 40 für das Innenteil 3 hin gerichtet, so daß die
Innenkontur 41 nur mit den Nocken 14'a eine Bahnführung bildet.
[0034] An den Anlaufbereich 41a schließt sich ein Verjüngungsbereich 41b der Innenkontur
41 an. Dabei verjüngt sich die Innenkontur 41 in Einschiebrichtung E zur Ausnehmung
17' hin. Die Lage des Rasthakens 14' in diesem Verjüngungsbereich 41b zeigt Fig. 7a,
während aus Fig. 7b wiederum die zugehörige Querschnittsdarstellung ersichtlich ist.
Im Verjüngungsbereich 41b werden die Federschenkel 14c aufeinander zugeführt, bis
sie im sich daran anschließenden, die engste Stelle der Innenkontur 41 bildenden Engstellenbereich
41c endseitig aneinanderstoßen. Dies ist in den Fig. 8a und 8b dargestellt.
[0035] Fig. 9a zeigt die Position des Rasthakens 14' im Verriegelungszustand, bei dem die
Nocken oder Sperrhaken 14'a in die einen Hinterhakbereich 41d aufweisende Ausnehmung
17' formschlüssig eingerastet sind. Diesen Hinterhakzustand der Nocken 14'a zeigt
Fig. 9b. Der Verriegelungsmechanismus bildet dabei ein in Radialrichtung R wirkendes
Zahnrichtgesperre, indem die Nocken 14'a als Zug- oder Sperrklinken ausgeführt sind.
Wird die Hülse 7 in die Entriegelungsstellung zurückgezogen, so können die Rasthaken
14' beim Auseinanderziehen des Außenteils 2 und des Innenteils 3 radial nach außen
ausweichen. Dies ist in den Figuren 10a und 10b dargestellt.
Bezugszeichenliste
[0036]
- 1
- Elektrische Steckverbindung
- 2
- Außenteil
- 3
- Innenteil
- 4
- Halteplatte
- 5
- Ecke
- 6
- Durchgangsöffnung
- 7
- Hülse
- 9
- Schaft
- 10
- Griffmulde
- 11
- Führungshülse
- 12
- Stufe
- 13
- Stufe/Haltekragen
- 14
- Rasthaken
- 14a
- Nocke/Sperrhaken
- 14b
- Federschaft
- 14c
- Federschenkel
- 15
- Einschieböffnung
- 16
- Auslaufneigung
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Schaft
- 19
- Steg/Haltekragen
- 20
- Ringraum
- 21
- Druckfeder/Rückstellfeder
- 22
- Mantelwandung/Schutzkragen
- 23
- Mantelsteg
- 24,25
- Durchmesserstufe
- 26
- Einschiebende
- 27,28
- Dichtungsring
- 29
- Stirnseite
- 30
- Durchgangsöffnung
- 31
- Buchseneinsatz
- 32
- Durchgangsöffnung
- 33
- Steckerkontakt
- 34
- Durchbruch
- 35,36
- Seitenfläche
- 37
- Nockenstirnfläche
- 38
- Blindkontakt
- 39
- Blindbuchse
- 40
- Innen-/Aufnahmeraum
- 41
- Innenkontur
- 41a
- Anlaufbereich
- 41b
- Verjüngungsbereich
- 41c
- Engstellenbereich
- 41d
- Hinterhakbereich
- A
- Axialrichtung
- E
- Einschiebrichtung
- R
- Radialrichtung
- α
- Einlaufneigung
- β
- Winkel
1. Elektrische Steckverbindung mit einem Außenteil (2) und mit einem mit diesem kuppelbaren
Innenteil (3) mit einer Ausnehmung (17,17'), in die in eingekoppeltem Zustand ein
Rasthaken (14,14') eingreift, der in einem Durchbruch (34) des Außenteits (2) federnd
gehalten und durch Anlage an einer auf dem Außenteil (2) angeordneten axial verschiebbaren
Hülse (7) gegen eine radiale Auslenkung gesichert ist, wobei das Außenteil (2) lediglich
zwei Anschläge (13,23) für die Hülse (7) in Verriegelungsstellung einerseits und in
Entriegelungsstellung andererseits aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rasthaken (14') einen zweischenkligen Federschaft aufweist, dessen beiden endseitig
eine Nocke (14'a) tragenden Federschenkel (14c) quer zur radialen Auslenkrichtung
(R) der Nocken (14'a) verlaufen, und
daß das Innenteil (3) zur Führung der Nocken (14'a) eine in die Ausnehmung (17') mündende
Innenkontur (41) aufweist.
2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rasthaken (14,14') aus in Axialrichtung (A) einstückig hintereinander angeordnet
einer Nocke (14a,14'a) und einem mit dem Außenteil (2) einstückig verbundenen Federschaft
(14b,14c) gebildet ist.
3. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Innenkontur (41) in Einschiebrichtung (15) zur Ausnehmung (17') hin verjüngt.
4. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rasthaken (14,14') in Normalstellung bei zurückgezogener Hülse (7) radial nach
außen ausgelenkt ist.
5. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch,
eine in einem Ringraum (20) zwischen der Hülse (7) und dem Außenteil (2) angeordneten
Feder (21) zum Rückstellen der Hülse (7) in Verriegelungsstellung, wobei ein Verriegelungsanschlag
gebildet ist durch einen an der Einschieböffnung (15) an das Außenteil (2) angeformten nach außen ausgestellten
Haltekragen (23), an dem in Verriegelungsstellung eine nach innen gerichtete Kragenkontur
(19) am der Einschieböffnung (15) zugewandten Ende der Hülse (7) anliegt.
6. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung einer von der Kreisform abweichenden Querschnittsform zwei gegenüberliegende
und in Umfangsrichtung des Außenteils (2) geradlinig verlaufende Durchbrüche (34)
mit jeweils einem selbstfedernden Rasthaken (14,14') für einen Eingriff in korrespondierende
Ausnehmungen (17,17') am Innenteil (3) vorgesehen sind, wobei die Breite der Rasthaken
(14,14') und die verbleibenden Spaltbreiten der Durchbrüche (34) die Abweichung der
Einschieböffnung (15) von der Kreisform bestimmen.
7. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringraum (20) durch eine Stufe (13) am Schaft (9) des Außenteils (2) und einen
an die Hülse (7) innenwandig angeformten Steg (19) gebildet ist.
8. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenteii (3) mindestens zwei zum Einschiebende (26) hin abnehmende Durchmesserstufen
(25a,25b) aufweist, wobei die dem Einschiebende (26) zugewandte Stufe (25b) einen
Dichtungsring (27) trägt, und daß die Innendurchmesser des Außenteils (2) diesen Stufen
(25a,25b) angepaßt sind.
9. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenteil (3) eine Anzahl von axial verlaufenden Durchgangsöffnungen (30) zur
Aufnahme von Kontakteinsätzen (31) aufweist, und daß das Außenteil (2) mit diesen
fluchtende Durchgangsöffnungen (32) zur Aufnahme der Gegenkontakteinsätze (33) aufweist.
10. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß an das Außenteil (2) am der Einschieböffnung (15) abgewandten Ende eine unter einem
stumpfen Winkel (β) abgebogene Führungshülse (11) für eine elektrische Leitung angeformt
ist.
11. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (7) eine mantelseitig umlaufende Griffmulde (10) aufweist.
12. Verwendung einer elektrischen Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11
als mehrpolige, vorzugsweise neunpolige, elektrische Leitungsverbindung oder Geräteverbindung
mit als Außenteil (2) einem Kupplungsstecker und mit als Innenteil (3) einer Kupplungsdose
oder mit als Außenteil (2) einer Kupplungsdose und mit als Innenteil (3) einem Kupplungsstecker.
1. Electrical plug-in connection having an outer part (2) and having an inner part (3)
which can be coupled to the outer part and has a recess (17, 17') in which, in the
coupled state, a latching hook (14, 14') engages, said latching hook being retained
resiliently in a through-passage (34) of the outer part (2) and being secured against
radial deflection by abutment against an axially displaceable sleeve (7) arranged
on the outer part (2), wherein the outer part (2) has only two stops (13, 23) for
the sleeve (7) in the locking position, on the one hand, and in the unlocked position,
on the other hand, characterized in that the latching hook (14') has a two-legged resilient stem, of which the two resilient
legs (14c), bearing a protuberance (14'a) at the end, run transversely to the radial
deflecting direction (R) of the protuberances (14'a), and in that the inner part (3), for the purpose of guiding the protuberances (14'a), has an inner
contour (41) which opens out into the recess (17').
2. Electrical plug-in connection according to Claim 1, characterized in that the latching hook (14, 14') is formed from a protuberance (14a, 14'a) and a resilient
stem (14b) which is connected integrally to the outer part (2), said protuberance
and resilient stem being arranged integrally one behind the other in the axial direction
(A).
3. Electrical plug-in connection according to Claim 1 or 2, characterized in that the inner contour (41) tapers towards the recess (17') in the pushing-in direction
(15).
4. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 3, characterized in that in the normal position, with the sleeve (7) drawn back, the latching hook (14, 14')
is deflected radially outwards.
5. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 4, characterized by a spring (21) which is arranged in an annular space (20) between the sleeve (7) and
the outer part (2) and is intended for restoring the sleeve (7) into the locking position,
a locking stop being formed by an outwardly extended retaining collar (23) which is
integrally formed on the outer part (2) at the pushing-in opening (15) and against
which, in the locking position, butts an inwardly directed collar contour (19) at
that end of the sleeve (7) which is directed towards the pushing-in opening (15).
6. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 5, characterized in that, in order to form a cross-sectional shape which is other than circular, there are
provided two mutually opposite through-passages (34) which run rectilinearly in the
circumferential direction of the outer part (2) and each have an inherently resilient
latching hook (14, 14') for engagement in corresponding recesses (17, 17') on the
inner part (3), the width of the latching hooks (14, 14') and. the remaining gap widths
of the through-passages (34) determining a shape for the pushing-in opening (15) which
is other than circular.
7. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the annular space (20) is formed by a step (13) on the shank (9) of the outer part
(2) and a crosspiece (19) which is integrally formed on the inner wall of the sleeve
(7).
8. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the inner part (3) has at least two diameter steps (25a, 25b), which decrease in
size in the direction of the pushing-in end (26), the step (25b), which is directed
towards the pushing-in end (26), bearing a sealing ring (27), and in that the internal diameters of the outer part (2) are adapted to these steps (25a, 25b).
9. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the inner part (3) has a number of axially running through-passage openings (30)
for accommodating contact inserts (31), and in that the outer part (2) has through-passage openings (32) which are aligned therewith
and are intended for accommodating the mating contact inserts (33).
10. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 9, characterized in that integrally formed on the outer part (2), at the end directed away from the pushing-in
opening (15), is a guide sleeve (11) which is bent at an obtuse angle (β) and is intended
for an electric line.
11. Electrical plug-in connection according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the sleeve (7) has a grip hollow (10) running around its lateral surface.
12. Use of an electrical plug-in connection (1) according to one of Claims 1 to 11 as
a multipole, preferably nine-pole, electrical line connection or appliance connection,
having a coupler plug as the outer part (2) and a coupler socket as the inner part
(3) or having a coupler socket as the outer part (2) and a coupler plug as the inner
part (3).
1. Connecteur électrique à fiches équipé d'une partie extérieure (2) et d'une partie
intérieure (3) pouvant être couplée avec celle-ci, muni d'un évidement (17, 17'),
dans lequel pénètre dans l'état d'accouplement un crochet d'arrêt (14, 14'), qui est
maintenu élastiquement dans un évidement (34) de la partie extérieure (2) et est assuré
contre une déviation radiale par appui sur une douille (7) déplaçable axialement disposée
sur la partie extérieure (2), la partie extérieure (2) présentant uniquement deux
butées (13, 23) pour la douille (7) en position de verrouillage d'une part et en position
de déverrouillage d'autre part, caractérisé en ce que le crochet d'arrêt (14') présente un arbre élastique à deux branches, dont les deux
branches élastiques (14c) portant à leur extrémité un ergot (14'a) s'étendent transversalement
à la déviation radiale (R) des ergots (14'a), et
en ce que la partie intérieure (3) présente en vue du guidage des ergots (14'a) un contour
intérieur (41) débouchant dans l'évidement (17').
2. Connecteur électrique à fiches selon la revendication 1, caractérisé en ce que les crochets d'arrêt (14, 14') sont formés d'un ergot (14a, 14'a) et d'un arbre élastique
(14b, 14c) solidaire de la partie extérieure (2) disposés en succession dans la direction
axiale (A).
3. Connecteur électrique à fiches selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contour intérieur (41) s'amincit dans la direction d'introduction (15) vers l'évidement
(17').
4. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le crochet d'arrêt (14, 14') est dévié radialement vers l'extérieur en position normale,
la douille (7) étant retirée.
5. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par un ressort (21) disposé dans un espace annulaire (20) entre la douille (7) et la
partie extérieure (2) en vue du rappel de la douille (7) en position de verrouillage,
une butée de verrouillage étant formée par un collet de retenue (23) dévié vers l'extérieur
façonné à l'ouverture d'introduction (15) sur la partie extérieure (2), auquel est
adjacent un contour de collet (19) dirigé vers l'intérieur à l'extrémité de la douille
(7) tourné vers l'ouverture d'introduction (15).
6. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'en vue de la formation d'une forme en coupe s'écartant de la forme circulaire, deux
évidements (34) en vis-à-vis et s'étendant de façon rectiligne dans la direction périphérique
de la partie extérieure (2) avec chacun un crochet d'arrêt auto-élastique (14, 14')
pour une pénétration dans des évidements correspondants (17, 17') sur la partie intérieure
(3) sont prévus, la largeur des crochets d'arrêt (14, 14') et les largeurs d'intervalle
subsistantes des évidements (34) déterminant l'écart de l'ouverture d'introduction
(15) de la forme circulaire.
7. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'espace annulaire (20) est formé par un gradin (13) sur l'arbre (9) de la partie
extérieure (2) et une nervure (19) formée sur la paroi intérieure sur la douille (7).
8. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie intérieure (3) présente au moins deux gradins (25a, 25b) de diamètre diminuant
vers l'extrémité d'introduction (26), le gradin (25b) tourné vers l'extrémité d'introduction
(26) portant un joint annulaire d'étanchéité (27), et en ce que les diamètres intérieurs de la partie extérieure (2) sont adaptés à ces gradins (25a,
25b).
9. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie intérieure (3) présente une pluralité d'ouvertures de traversée (30) s'étendant
axialement en vue de la réception d'éléments de contact (31) et en ce que la partie extérieure (2) présente des ouvertures de traversée (32) s'alignant avec
celles-ci en vue de la réception d'éléments de contact antagonistes (33).
10. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que sur la partie extérieure (2) à l'extrémité éloignée de l'ouverture d'introduction
(15) est formée une douille de guidage (11) courbée selon un angle obtus (β) pour
un câble électrique.
11. Connecteur électrique à fiches selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la douille (7) présente une gorge de préhension (10) s'étendant latéralement.
12. Utilisation d'un connecteur électrique à fiches (1) selon l'une des revendications
1 à 11 en tant que connecteur électrique de câbles multipolaires, de préférence à
neuf pôles ou en tant que connecteur d'appareil avec une prise mâle en tant que partie
extérieure (2) et avec une boite d'accouplement en tant que partie intérieure (3)
ou avec une boîte d'accouplement en tant que partie extérieure (2) et avec une fiche
mâle en tant que partie intérieure (3).