ELECTRICAL CONNECTING DEVICE

Abstract: In the case of a multi-pin electrical connecting device, with a screw-driven connection, in order to use the manually applied connecting forces rapidly and safely, a safety catch (12, 13, 23) is arranged between a bush part (33) and a sleeve (19), which safety catch holds the plug part (33) in a unique, predetermined rotational position with respect to the sleeve (19), which position is required to produce the plug-in connection. <IMAGE>

Description: Elektrische Verbindungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung mit einem Buchsenteil und einem Steckerteil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 (DE-B1- 22 63 144). Bei vielpoligen elektrischen Steckerverbindern können sich'. die Aufsteckkräfte derart addieren, dass eine Herstellung der Verbindung von Hand sehr schwierig wird. Dies trifft in verstärktem Masse dann zu, wenn die elektrische Verbindungsvorrichtung auch noch spritzwassergeschützt oder sogar wasserdicht sein soll; denn dann sind zusätzliche Dichtungsmittel zwischen den beiden Verbinderteilen anzuordnen, die das Zusammenfügen der Verbinderteile erschweren, wenn sie ihre Abdichtungsfunktion erfüllen sollen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vielpolige elektrische Verbindungsvorrichtung zu schaffen, bei der die von Hand aufzubringenden Aufsteckkräfte gering sind und die Montage schnell und sicher vonstatten geht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrische Verbinungs- vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Eine elektrische Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung und Lösen benötigt nur geringe Handkräfte zum Herstellenluer Verbindung, da ein Schraubtrieb (Spindeltrieb) zwischen die Verbinderteile gesetzt ist, durch den schon relativ geringe, von Hand aufgebrachte Drehkräfte zur Überwindung von Kontakt- und ggf. Dichtungskräften genügen. Es wird demnach eine bequeme Handhabung der Verbindungsvorrichtung erzielt, unter Sicherstellung einer guten mechanischen und elektrischen Verbindung der beiden Verbinderteile. Der erforderliche Raumbedarf ist gering. Es wird eine eindeutige und stabile Zuordnung der Gehäuseteile erzielt, die zu einer schnellen und sicheren Montage führt, ohne dass durch äussere Erschütterungen oder sonstige Einwirkungen die Verbinderteile vor ihrer Verbindung miteinander ihre zur Verbindung geeignete Zuordnung verlieren könnten. In der Zeichnung s zwei Ausführungsbeispie)e der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden. Figur 1 zeigt ein Steckerteilgehäuse der elektrischen Verbindungsvorrichtung für zehn Steckbuchsen vor dem Aufschie-' ben einer Dichtung. cc . Figur 2 zeigt das Steckerteilgehäuse mit aufgeschobener Dich- tung vor dem Einführen in eine Hülse. t C I Figur 3 zeigt die Hülse nach Figur 2, mit dem eingeführten und mittels Schnappsitz festsitzenden Steckerteilgehäuse, vor dem Einsetzen der an Leitungen angeschlagenen Steckbuch sen. Figur 4 zeigt das Buchsenteilgehäuse, welches das Steckerteilgehäuse aufnehmen soll, mit vor dem Einsetzen an Leitungen angeschlagenen Steckkontakten und vor der Verriegelung mittels eines seitlich eingesetzten Kammes. Figur 5 zeigt die Verbindungsvorrichtung vor der Verbindung des Steckerteiles mit dem Buchsenteil, die durch Aufsetzen und Verdrehen der Hülse auf dem Steckerteilgehäuse erfolgt, jedoch ohne Steckkontakte im Buchsenteil und ohne Leitungen im Steckerteil dargestellt. Figur 6 zeigt die Verbindungsvorrichtung in Stirnansicht von der Leitungsseite des Steckerteils her, nach dem Aufsetzen der Hülse auf das Buchsenteilgehäuse, ohne Kontakte. Figur 7 zeigt die Ansicht nach Figur 6 nach dem Verdrehen der Hülse um 900. Figur 8 zeigt die Verbindungsvorrichtung in Seitenansicht teilweise aufgebrochen, nach dem Aufsetzen der Hülse auf das Steckergehäuse und ohne Kontakte. Figur 9 zeigt die Seitenansicht nach Figur 8 nach dem Vei- < #' drehen der Hülse um 900. Figur 10 zeigt den Schnitt X-X in Figur 6. L s s Figur 11 zeigt den Dchnitt XI-XI in Figur 7. cc, Figur 12 zeigt eine zweite Ausführungsform der Verbindunt vorrichtung, bei der das Steckerteilgehäuse mit aufgeschobener Dichtung vor dem Einführen in eine Hülse , entsprechend Fig. 2,dargestellt ist. Figur 13 zeigt die Verbindungsvorrichtung nach Figur 12 ent#prechend der Figur 5, mit dem Buchsenteil. Figur 14 zeigt die Verbindungsvorrichtung nach Figur 13 vor Beginn des Lösevorganges. Figur 15 zeigt die Verbindungsvorrichtung nach Figur 13, entsprechend der Figur 8. Figur 16 zeigt die Verbindungsvorrichtung nach Figur 15 nach dem Verdrehen der Hülse um 900. Figur 17 zeigt die Verbindungsvorrichtung in Stirnansicht von der Leitungsseite des Steckerteils her gesehen, entsprechend der Figur 6. Figur 18 zeigt die Verbindungsvcrrichtung beim Lösevorgang, dessen Mechanik in Fig. 16 gestrichelt angedeutet ist. Gemäss Figuren 1 und 2 ist das Steckerteilgehäuse 1 der Verbindungsvorrichtung aus Kunststoff gespritzt und weist ein Vorderteil 2 auf, aus dem zehn Durchgangsöffnungen 3 austreten, die zur Aufnahme von Steckerbuchsen geeignet sind. Das Vorderteil 2 hat Ausnehmungen 4, die zur unverwechselbaren Einführung des weiter unten beschriebenen Buchsenteilgehäuses dienen. An das Vorderteil 2 schliesst sich eine umlaufende, ringförmige Dichtfläche 5 an, die von einem entsprechenden Bund 6 begrenzt wird. Die Dichtfläche 5 und der Bund 6 dienen zur Aufnahme und Abstützung eines Dichtringes 7. Das Steckerteilgehäuse 1 umfasst desweiteren einen hinteren runden Teil 8, an dem zwei diÅametral angeordnete, teilkreisförmige Nuten 9 angeordnet sind, die von einem Anschlag 10 begrenzt werden. Eine Rampe 11 ist Teil der weiter unten beschriebenen Schnappverbindung. Desweiteren sind zwei axiale Rippen 12 und 13 angeordnet, die eine Nut 14 begrenzen und Teil eines weiter unten beschriebenen Reibgesperres sind. Die Kanten 15 und 17 dienen zur Führung in der weiter unten beschriebenen Hülse. Ihre Funktion wird, ebenso wie die der Locher 18, weiter unten beschrieben. Die Teile 9 bis 17 sind in gleicher Anordnung auf der entgegengesetzten, diametralen Seite des hinteren Teiles 8 vorhanden, in den Fi#u?eUr##tf1fd 2 zwar nicht sichtbar, jedoch den Figuren 6 und 7 entnehmbar. Das Steckerteilgehäuse 1 ist zur Aufnahme in einer Hülse 19 bestimmt, vergleiche Figur 2. Hierzu sind an der inneren Um fangfläche 20 der Hülse 19 zwei Nasen 21 angeordnet, die nach axialem Passieren der Rampe 11 in die Nuten 9 eingrei- fen -und mit der Fläche 9a eine Schnappverbindung herstellen', siehe auch Figur 10. Zur genauen Führung sind in der Fläche 20 zwei diametrale, teilkreisförmige Kragen 22 angeformt, zwischen denen axial die mit 9 bis 17 bezeichneten Teile :¯ einschiebbar sind, vergleiche Figur 6. Nach dem Einschieben des Steckerteilgehäuses 1 in die Hülse 19 befinden sich zwischen den Rippen 12 und 13 zwei kleine Erhöhungen 23. Rippen 12 und 13 und die Erhöhungen 23 bilden zusammen ein Gesperre gegen Verdrehen der Teile 1 und 19, das jedoch durch Handkraft über die Rippe 12 überwindbar ist. Die Hülse 19 hat am vorderen Abschnitt 20a der inneren Umfangsfläche 20 zwei diametral angeordnete schraubenlinienförmig verlaufende Flächen 24, die zusammen mit zwei Nocken 25 schraubenlinienförmige Führungsnuten 26 bilden. Ebenfalls an der Vorderseite ist am äusseren Umfang etwa tangential ein einarmiger Hebel 27 angespritzt, der als Rastarm dient und mit einer Rastrampe 28 versehen ist. Am Aussenumfang sind desweiteren axiale Rippen 19a angeordnet, welche die Griffigkeit der Hülse 19 erhöhen. In die Öffnungen 3 des Steckerteilgehäuses 1 werden Steckbuchsen 29 eingesetzt, die an eine Leitung 30 angeschlagen sind und von denen eine dargestellt ist. Auf dem Leitungsende befindet sich eine Dichtung 31. Die Steckbuchsen 29 werden in den öffnungen 3 verriegelt, z. B. durch einen Widerhaken 32 an den Steckbuchsen 29 , oder auch zusätzlich, wie weiter unten erläutert. Dabei werden die Öffnungen 3 nach hinten, zu der Leitung 30 zu, durch die Dichtungen 31 verschlossen, vergleiche Figur 3. Das Steckerteilgehäuse 1 und die eingeschobenen Kontakte 29 ergeben das Steckerteil 33 der Verbindungsvorrichtung, siehe Figur 5. Das Buchsenteil 34, siehe Figur 4, dient zur Aufnahme des rtc Steckerteils 33 und besteht aus dem Buchsenteilgehäuse 35 rr mit axial durchgehenden Öffnungen 36, in die Kofltaktstifte 37 geschoben sind, die an eine Leitung 38 angeschlagen sind, Für die Abdichtung sorgt eine Dichtung 39. Die eingeschobenen Steckkontakte 37 sind in den Öffnungen 36 verriegelt. Zusätzlich ist durch radiale Öffnungen 40 am hinteren leitungsseitigen Ende des Buchsenteilgehäuses 36 ein Kamm 41 eingeschoben, der hinter die Dichtungen 39 greift und eine zweite Verriegelung der Steckerkontakte 37 bildet, siehe insbesondere Figur 4. Die zweite Verriegelung, die auch am oben schon beschriebenen Steckerteilgehäuse 1 vorhanden sein kann, ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung und wird in den nachfolgenden Zeichnungen weggelassen. Das Buchsenteilgehäuse 35 aus Kunststoff weist am steckerseitigen Ende einen ringzylindrischen Ansatz 42 auf, auf dessen Aussenfläche 43 sich zwei diametral angeordnete schraubenlinienförmige Rippen 44 erstrecken. Die Rippen 44 gehen Uber einen Anschlag 45 in einen Bund 46 über. Innen weist der Ansatz 42 Vorsprünge#42a auf. Dem Bund 46 sind zwei diametral angeordnete Anschläge 47 angeformt, die mit einer Rastnase 48 enden, deren Funktion weiter unten noch beschrieben wird. Im mittleren Bereich 49 ist das Buchsenteilgehäuse 35 mit axialen Rippen 50 versehen, welche die Griffigkeit des Buchsenteilgehäuse 35 erhöhen. Im Inneren des Ansatzes 42 erstrecken sich einige Vorsprünge 42a, die zur unverwechselbaren Führung des Vorderteils 2 des Steckerteil gehäuse 1 dienen, -und verhindern, dass das Stecke#teIllYgS37 sich mit dem Buchsenteil 24 verdreht. Mit 42b ist eine innere Dichtfläche bezeichnet. Die Funktion der Verbindungsvorrichtung wird insbesondere anhand der Figuren 6 bis 11 erläutert. Ausgehend von Figur 5 wird die Hülse 19 auf den Ansatz 42 des Buchsenteilgehäuses 35 von Hand aufgeschoben. Dabei wird das Steckerteilgehäuse 1 dem Buchsenteilgehäuse 35 zwangsweise-richtig zugeordnet, da die Vorsprünge 42a seitlich neben das Vorderteil 2 und in dessen Ausnehmungen 4 greifen, vergleiche Figur 10. Die Steckbuchsen 29 sind demnach genau den Steckkontakten 37 zugeordnet, die Rippen 44 stehen unmittelbar vor den Nuten 26 und der elektrische Kontakt ist noch unterbrochen, siehe Figur 8 und 10. Zum Herstellen der Steckverbindung werden die beiden Teile, Hülse 19 und Buchsenteil 34, im Uhrzeigersinn gegeneinander verdreht, wobei die griffigen Rippen 19a und 50, Figuren 8 und 9 weggelassen, sehr hilfreich sind. In den Figuren 8 bis 11 wird der Buchsenteil 34 festgehalten und die Hülse 19 ca. 900 verdreht. Dabei wird zunächst das Reibgesperre 12 und 23 gelöst. Nach dieser geringen Drehung ist eine Art Vorverriegelung gegeben. Nun gleiten die Nocken 25 der Hülse 19 an den Rippen 44 des Buchsenteilgehäuses 35 entlang, bis die Rippen 44 an den Anschlägen 45 anliegen. Währenddessen schieben sich die Steckbuchsen 29 über die Steckkontakte 37. Der Dichtring 7 kommt an der Dichtfläche 42b des Ansatzes 42 zur Anlage und'dichtet die beiden Gehäuseteile 1 und 35 gegeneinander ab. Gegen Ende des Verbindungsvorganges gleitet die Rastrampe 28 der Hülse 19 über einen der Rastnasen 48 des Buchsenteilgehäuses 35, bis diese Rastnase 48 hinter der Rastrampe 28 verrastet und ein weiteres Verdrehen oder Zurückdrehen verhindert. Die elektrische und mechanische Verbindung ist nun gesichert, siehe Figuren 7 und 11. Zum Lösen der Verbindung wird das Ende des Hebels niegei gedrückt, so dass die Rastrampe 28 die Rastnase 48 freigibt. Durch Verdrehen der Hülse 19 entgegen dem Uhrzeigersinn wird die Steckverbindung wieder vollkommen gelöst. Der Lösevorgang erfolgt sinngemäss wie der Verbindungsvorgang, nur entgegengesetzt. Dabei gleiten nun die Flächen 24 der Hülse 19 an den Rippen 44 des Buchsenteilgehäuses 35 bis die Steckbuchsen 29 von den Steckkontakten 37 abgezogen sind und der Dichtring 7 am Steckerteilgehäuse 1 wieder aus dem Ansatz 42 des Buchsenteilgehäuses 35 ausgetreten ist, vergleiche Figuren 8 und 10. Die Kragen 22 an der Hülse 19 treten aus den Nuten 9 des Steckerteilgehäuses 1 aus. Der verdrehsichere axiale Zusammenhalt der beiden Gehäuseteile 33 und 34 ist nur noch durch das Reibgesperre 12 und 23 gewährleistet. Dieses kann nun von Hand leicht durch kurzes Weiterdrehen überwunden werden, so dass die Rippen 44 ganz hinter den Nocken 25 heraustreten und die Teile 33 und 34 voneinander lösbar sind. Neben der beschriebenen Anordnung von je zwei diametral ge genüberliegenden Teilen, wie die Teile 9 bis 17, 21 bis 26, 44, 45, ist auch eine dreifache oder sogar vierfache Anordnung möglich. Auch ist die Form der elektrischen Kontakte beliebig, ausser Steckerkontakten sind noch andere, z. B. Druckkontakte verwendbar. Auch kann der Schraubtrieb mehr oder weniger als 900 betragen. Auch ist die Anordnung eines einzigen Rastarmes 48 ausreichend, wenn nur eine einzige Zuordnung der Teile 33, 34 und 19 gesichert ist. Im Nachfolgenden werden die Einzelheiten der Ausführung nach den Figuren 12 bis 18 beschrieben, die vom ersten Ausführungsbeispiel abweichen. In Figur 12 ist ein separates T-förmiges Verriegelungselement 51 zur Aufnahme an einer Hülse 52 bestimmt. Das Verriegelungsglied besteht aus einem mittleren Finger 53, der sich axial in die Hülse 52 erstreckt und eine gerillte Handhabe 54 in Form einer Taste, die an einen Anschlag 55 der Hülse 52 zur Anlage kanmt. Mit 54a ist eine Sperrnase bezeichnet. Seitlich schliessen sich an den Finger 53 zwei elastische Arme 56 an, die nach dem Einbzw. Aufschieben in die Hülse 52 bzw. auf den Anschlag 55 hinter Rastnasen 57 verrasten, siehe Figur 13. Durch diese Ausbildung ist das Verriegelungselement 51 axial federnd über eine kurze Strecke von Händ bewegbar. Nach Aufschieben des Verriegelungselementes 51 kann das Steckerteil 71 eingeführt werden, vergl. Figuren 12 und 13. In den Figuren 14 bis 16 gehen die Rippen 58 über in einen Anschlag 59 und in einen Bund 60. Nur auf einer Rippe 58, kurz vor dem Anschlag 59, ist eine Ausnehmung 61 vorgesehen. Zum Herstellen der Steckverbindung werden Buchsenteil 62 und Hülse 52 festegehalten, zusammengedrückt und die Hülse 0 52 um ca. 90 gedreht Dabei wird zunächst beim Zusairmen- drücken der Hülse 52 und des Buchsenteils 62 durch eine Rippe 58 das Verriegelungselement 51 verschoben, so dass das Gesperre 54a und 55 gelöst ist. Zum Lösen der Verbindung wird dann die Handhabe 54 zurückgeschoben, Figur 18, so dass die Ausnehmung 61 das Verriegelungsende 53 freigibt, vergl. Figur 16. Durch Verdrehen der Hülse 52 entgegen den Uhrzeigersinn wird die Steckverbindung wieder vollkommen gelöst. Am Ende des Lcsevorganges springt das Verrieglungselement mit hörbarem "Klick" in die Ausgangsposition, so dass das Gesperre 54a,und 55 wieder zusammenwirkt. Das Verriegelungselement 51 sichert gleichzeitig eine einzig mögliche Zuordnung aller Gehäuseteile und erleichtert bzw. beschleunigt daher den Verbindungs- bzw. Lösevorgang. Die Federwirkung, die durch die flexiblen Arme 56 des Verriegelungselements 51 erzeugt wird , kann auch in anderer Weise sichergestellt sein. Ebenfalls kann das Verriegelungsglied 51 gegen Lösen zusätzlich gesichert sein. Im Aus führungsbeispiel zwei ist dies durch hakenförmige Ausbildung der Federenden sichergestellt. Es kann auch ein Anschlag für das Element 51 am Steckerteil 71 vorgesehen sein. Ansprüche

Claims: An electrical connecting device which comprises a socket component (34) and a plug component (33), insertable into the socket component, and which is composed of a socket component housing (35) and a plug component housing (17) with a plurality of electrical contacts (29, 37) which are inserted into throughgoing openings (3, 36), and where the plug component (33) is mounted so as to be axially immovable but rotatable within a sleeve (19), and a worm drive (24, 25, 26, 44) which operates in the plug-in direction is arranged between the sleeve (19) and the socket component (34), and where, following the establishment of the electrical and possibly water-tight connection, the plug component (33) and socket component (33) can be mechanically locked to one another, characterised in that a locking mechanism (12, 13, 14, 23) is arranged between the plug component (33) and the sleeve (19), which locking mechanism maintains the plug component (33) in one single, predetermined rotary position relative to the sleeve (19) which is necessary in order to establish the plug connection. A connecting device as claimed in Claim 1, characterised in that the locking mechanism is a friction locking mechanism (12, 13, 14, 23). A connecting device as claimed in Claim 1, characterised in that the locking mechanism is a releasable, positively locking, locking mechanism (54a, 55). A connecting device as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the plug component (33) is axially inserted into the sleeve (19) from the plug side and is axially supported in a flexible snap mounting (21, 9a). A connecting device as claimed in one of Claims 1 to 4, characterised in that a flexible locking arm (27) is arranged at the outer periphery and at the plug end of the sleeve (19), which locking arm co-operates at the end of the connection process with a locking nose (48) which is arranged on the outer periphery of the socket component (34) and which secures a lock. A connecting device as claimed in one of Claims 1 to 4, characterised in that a T-shaped clip (51) is arranged on the outer periphery of the sleeve (52), which T-shaped clip actuates a finger (53) inside the sleeve (52) via a handle (54), and at the end of the connection process co-operates in a locking sense with a recess (61) at the outer periphery of the plug component (62). A connecting device as claimed in one of Claims 1 to 6, characterised in that the electrical contacts (29, 37) or the conductors (30, 38) permanently connected thereto are arranged in the plug component (33) and socket component (34) so as to be water-tight (seal 31, 39) and that a seal (7) is arranged between the plug component (33) and the socket component (34). A connecting device as claimed in one of Claims 1 to 7, characterised in that axially extending, projecting ribs (19a, 50) are arranged on the outer periphery both of the sleeve (19) and of the socket component (34).

Inventors: SCHEKALLA, PETER
Applicants: KABELWERKE REINSHAGEN GMBH
Application year: 1986
Main classification: H01R13
IPC codes: H01R13