DE102010021303B4

DE102010021303B4 - Elektrische Steckverbindung, insbesondere Rundsteckverbindung

Info

Publication number: DE102010021303B4
Application number: DE102010021303.9A
Authority: DE
Inventors: Uwe Rettkowski
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-05-22
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2030-05-23
Also published as: DE202010017274U1; WO2011134625A1; US20130137287A1; EP2564473B1; DE102010045042A1; DE102010045042B4; EP2564473A1; DE102010021303A1; US9093783B2

Abstract

Elektrische Steckverbindung (1), wobei diese über einen ersten Rundsteckverbinder (2) mit einem Verriegelungsring (6) verfügt und der Verriegelungsring (6) drehbar auf dem ersten Rundsteckverbinder (2) angeordnet ist, sowie einem zweiten Rundsteckverbinder (3) und einer Primärverriegelung, sowie einer Sekundärverriegelung, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärverriegelung zumindest teilweise durch den Verriegelungsring (6) gebildet ist und die Sekundärverriegelung durch einen Federpin (4) bereitgestellt wird und der Federpin (4) so zwischen dem ersten Rundsteckverbinder (2) und dem zweiten Rundsteckverbinder (3) angeordnet ist, dass dieser die Primärverriegelung festlegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steckverbindung und insbesondere auf eine elektrische Rundsteckverbindung, bei der eine Primär- und eine Sekundärverrieglung vorhanden sind.
Aus den Druckschriften FR 1 188 157 A , US 5,685,730 A und DE 20 2006 001 884 U1 sind bereits Steckverbinder bekannt, die über Verriegelungslösungen zum Verriegeln der Steckverbinder untereinander verfügen.
Bei Rundsteckverbindungen werden häufig Sicherungsmittel angebracht, die ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung verhindern sollen. Diese Sicherungsmittel können üblicherweise als Primärverriegelungsmittel bezeichnet werden.
Bei Rundsteckverbinder werden als Primärverriegelungen im Stand der Technik häufig Bajonett- oder Schraubverriegelungen eingesetzt. Diese Sicherungsmittel sind üblicherweise fest an den jeweiligen Steckverbindungen angebracht, wodurch generell verschiedene Typen von Steckverbindern hergestellt werden müssen, sofern Steckverbinder in Gebrauch sind und die Sicherungsmittel benötigt werden, alternativ aber auch solche Steckverbinder in Gebrauch sind, die keine Sicherungsmittel benötigen. Dies führt zu hohen Produktionskosten. Darüber hinaus besteht der Bedarf, dass die Sicherungsmittel selbst so zu verwenden sind, dass bei Festlegen der Sicherung, d. h. bei aktivem Sicherungsmittel, das Sicherungsmittel in seiner sichernden Position bleiben muss.
Im Stand der Technik werden Sicherungsmittel üblicherweise als federartige Anordnungen verwendet, die mit entsprechenden Öffnungen oder Verrastungen in Eingriff stehen und dadurch eine Verrieglung von zwei Teilen einer Rundsteckverbindung bewirken.
Weiterhin sind Rundsteckverbinder bekannt, bei denen über so genannte Bajonettverschlüsse die Steckverbindung hergestellt wird.
Eine alternative Form eines Verschlusses ist ein Drehverschluss, der ähnlich wie ein Bajonettverschluss jeweils an den Steckverbindungen so angebracht ist, dass mittels einer Verrieglungsschraube das Steckverbinderpaar an einem Verriegelungsgewinde festgelegt wird.
Problematisch sind Verriegelungen insbesondere dann, wenn verhindert werden soll, dass die Verriegelung unbeabsichtigt oder nicht bestimmungsgemäß von Hand gelöst wird und der Steckverbinder unter Last gezogen wird.
Andererseits besteht bei dynamischen Anwendungen und bei Vibrationen von Maschinen das Problem, dass sich Verriegelungen, insbesondere Schraubverrieglungen, mit der Zeit in Folge dieser mechanischer Vibrationen lösen können und der Steckverbinder nicht mehr sicher mit dem Gegenstecker verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Steckverbindung, insbesondere eine Rundsteckverbindung, mit Sicherungsmittel vorzusehen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine sichere Verbindung auch im dynamischen Einsatz gewährleisten und ein Lösen der Sicherungsmittel ohne Werkzeug (werkzeuglosen Lösen) verhindern.
Anders ausgedrückt besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Verriegelung am Steckverbinder derart bereit zu stellen, welche sich nur mit Hilfe eines Werkzeuges oder einer werkzeugähnlichen Vorrichtung lösen lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist eine elektrische Steckverbindung bereitgestellt, vorzugsweise eine Rundsteckverbindung vorgesehen, die einen ersten Rundsteckverbinder mit einem Verriegelungsring (Befestigungsring) aufweist, wobei der Verriegelungsring drehbar auf dem ersten Rundsteckverbinder angeordnet ist und sich mit dem Gegenstecker (Steckverbinderbuchse) verriegeln lässt.
Dabei wirkt der Verriegelungsring als ein Primärverriegelungsmittel. Am zweiten Steckverbinder, vorzugsweise an der genannten Steckverbinderbuchse, wird ein Sekundärverrieglungsmittel angebracht.
Erfindungsgemäß wird das Sekundärverriegelungsmittel derart angebracht, dass das Primärverriegelungsmittel, vorzugsweise der Verriegelungsring, in seinem bestimmungsgemäßen verriegelten Zustand durch das Sekundärverriegelungsmittel in seiner Position gehalten wird.
Lediglich durch bestimmungsgemäßes Lösen des Sekundärverrieglungsmittels lässt sich der Verriegelungsring aus seiner verriegelnden Position entriegeln und entgegen der Verriegelungsrichtung lösen.
Mit Vorteil wird für die Sekundärverrieglung oder das Sekundärverrieglungsmittel ein zwischen dem Steckverbinder und der Steckverbinderbuchse angeordneter Federpin vorgesehen. Als Federpin kann hierzu ein so genannter Pogopin verwendet werden.
Pogopin wird im folgenden allgemein als Bezeichnung eines Federpins, bestehend aus einem Federpinkörper und einem Federpinstift bezeichnet. Der Pogopin ist derart aufgebaut, dass der Federpinstift in den Federpinkörper federnd eintauchen kann und bei loslassen des Federpinstiftes aus diesem, entgegen einer Federkraft einer im Federpinkörper angeordneten Feder, wieder in seine Ursprungslage zurückkehren kann.
Mit Vorteil wird der Pogopin an der Steckverbinderbuchse so angeordnet, dass er in einer Ausnehmung am Verriegelungsring des Steckverbinders nach Verriegelung des Verriegelungsringes eintauchen kann, indem der Federpinstift in einer Ausnehmung am Verriegelungsring eingreift und damit den Verriegelungsring gegen ein Lösen sichert.
Alternativ kann der Federpin (Pogopin) auch am Steckverbinder selbst angeordnet sein und sich mit dem Verriegelungsring mitdrehen, bis er in einer an der Steckverbinderbuchse vorhandene Ausnehmung greift. Dabei ist darauf zu achten, dass während des Verdrehens des Verriegelungsringes der Federpinstift in seiner eingefederten Position bleibt, so dass ein ungehindertes Verriegeln des Verriegelungsringes bewerkstelligt werden kann.
Am Ende des Verriegelungsvorgangs greift der Federpinstift in die entsprechende Sekundärverriegelungsausnehmung ein und legt die Primärverriegelung, vorzugsweise einen Verriegelungsring, in seiner bestimmungsgemäßen Position fest.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

1 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckverbinders, insbesondere eines Rundsteckverbinders mit einem ersten Rundsteckverbinder und einer Steckverbinderbuchse und einem zwischen dem Rundsteckverbinder und der Steckverbinderbuchse angebrachten Federpin (Sekundärverriegelungsmittel);
2 eine schematische Ansicht eines Pogopins in einer eingefederten und ausgefederten Stellung.

In der nachfolgenden Beschreibung verwendete Orts-, bzw. Richtungsangaben beziehen sich Primär auf die Darstellungen in den Zeichnungen und sollten daher nicht einschränkend gesehen werden. Sie können sich aber auch auf eine bevorzugte Endanordnung beziehen.
Die in 1 gezeigte Rundsteckverbindung 1 weist einen Steckverbinder 2, vorzugsweise einen Rundsteckverbinder 2, im folgenden kurz als Stecker 2, vorzugsweise freier- oder Kabelsteckverbinder bezeichnet und einen zweiten Rundsteckverbinder, vorzugsweise in der Form einer Kabeldose oder Buchse 3 im folgenden kurz Buchse 3 genannt.
Die Steckverbindung des ersten Rundsteckverbinders 2 mit dem zweiten Rundsteckverbinder 3 wird gewährleistet durch eine Primärverriegelung, vorzugsweise eine Bajonettverriegelung und eine Sekundärverriegelung, vorzugsweise unter Verwendung eines Federpins 4.
Der Federpin 4 ist im allgemeinen ein Sekundärverriegelungsmittel 4. Der Federpin 4 ist vorzugsweise aus Metall hergestellt. Der Stecker 2 weist ein Steckergehäuse 5 auf. Auf dem Steckergehäuse 5 ist ein Verriegelungsring 6 an einem steckseitigen Ende des Steckers 2 angebracht. Der Verriegelungsring 6 weist an seiner Innenseite ein hier nicht dargestelltes steckerseitiges Primärverriegelungsmittel, insbesondere ein erstes Bajonettelement, insbesondere ein nicht dargestellten Bajonettverschluss auf.
Alternativ kann an der Innenseite eine Gewindeverschraubung angeordnet sein, die mit einem entsprechenden Außengewinde an der Buchse 3 in Eingriff zu bringen ist. Das steckerseitige Primärverriegelungsmittel bildet zusammen mit einem noch zu beschreibenden buchsenseitigen Primärverriegelungsmittel die Primärverriegelung.
Weiterhin sind an der Oberfläche des Verriegelungsringes 6 Aussparungen 8 vorgesehen. Zum steckseitigen Ende des Steckers 2 hin weist der Verriegelungsring 6 ein steckerseitiges Sekundärverriegelungsmittel, vorzugsweise eine Ausnehmung 10 auf. Am Stecker 2 ist weiterhin an einem kabelseitigen Ende ein Haltering 11 vorgesehen, der vorzugsweise eine Klemmung eines nicht dargestellten Anschlusskabels bewirken kann. An einer Oberfläche des Halterings 11 sind flächige Aussparungen 12 vorgesehen, an die ein Schraubwerkzeug angesetzt werden kann. Außerdem weist der Haltering 11 eine Öffnung 14 zur Durchführung eines Anschlusskabels auf. Die Öffnung 14 ist durch die perspektivische Ansicht der 1 nicht dargestellt, so dass das Bezugszeichen in der 1 lediglich auf die Position der Öffnung 14 hinweist.
Die in 1 mit dem Steckverbinder 2 verbundene Buchse 3 weist einen Buchsenkörper 31 auf, der einen sich radial erstreckenden Verriegelungsringanschlag 33 und einem in 1 rechten Ende der Buchse 3 angeordnete Anschlussöffnung 35 aufweist. Der Verriegelungsanschlag 33 bildet angrenzend einen Ringabschnitt 13 auf, wobei der Ringabschnitt 13 für den Federpin 4 zur Aufnahme dient. An der Buchse 3 ist ferner ein Verschraubungsring 36 angebracht, zwischen dem Verschraubungsring 36 und dem Verriegelungsanschlag 33 ist eine Gehäusewand anordenbar anbringbar. An dem Ringabschnitt 13 ist ein, wie in 2 näher dargestellter Federpin 4 eingebracht.
In 2 ist ein Federpin 4 in allgemeinster Form schematisch dargestellt. Ein solcher Federpin 4, welcher auch als Pogopin bezeichnet wird, hat an seinem unteren Ende ein Federpinkörper 40, in dem ein Federpinstift 41 angeordnet ist. In der linken Darstellung der 1 ist der Federpinstift in seiner Verriegelungsposition dargestellt und entgegen einer Federkraft einer Feder 42 im Federpinkörper 40 gegen ein Anschlag gehalten.
Wie in der rechten Ansicht der 2 dargestellt, lässt sich der Federpinstift 41 in den Federpinkörper 40 einschieben entgegen der Federkraft einer Feder 42 im Federpinkörper 40. Nach dem Loslassen des Federpinstiftes 41 kann dieser in Richtung der Federkraft in die in der linken Ansicht der 2 dargestellte Position zurückfedern. Somit kann der Federpin 4, welcher in eine Aufnahme 43 des Ringabschnittes 13 in die Ausnehmung 10 am Verriegelungsring 6 eingreifen, so bald sich der Verriegelungsringes 6 in der entsprechenden Position befindet, so dass die Ausnehmung 10 gegenüber der Position des Federpins 4 befindet.
Sind beim Verschrauben des Verriegelungsringes 6 mehrere Umdrehungen vorzunehmen, so ist mittels eines Rückhaltewerkzeuges für den Federpin 4 sicher zu stellen, dass der Federpinstift 41 beim Verschrauben des Verriegelungsringes 6 nicht in die Ausnehmung 10 eingreifen kann. Dies kann vorzugsweise dadurch geschehen, dass ein Rückhaltewerkzeug in den Schlitz 44 zwischen dem Verriegelungsring 6 und dem Ringabschnitt 13 eingreift.
Auf diese Weise kann mittels eines Federpins 4 jeder geeignete verschraubbare Steckverbinder mit einer Primärverriegelung (einem Verriegelungsring 6) in einen Steckverbinder mit Primär- und Sekundärverriegelung überführt werden.
Hierzu ist es erforderlich, den Federpin 4 so zwischen den Steckverbinderpaaren (dem Steckverbinder 2 und der Steckverbinderbuchse 3) anzuordnen, dass der Federpinstift 41 bei Erreichen der gewünschten Verriegelungsposition in eine entsprechend anzuformende Ausnehmung 10 am Verriegelungsring 6 eintaucht.
Mittels eines Entriegelungswerkzeuges für den Federpin 4 lässt sich der Steckverbinder in der entsprechend umgekehrten Abfolge, wie zueben beschrieben, wieder lösen.
Hierbei ist sichergestellt, dass der Steckverbinder in seiner gesteckten Position verbleibt und ein Bediener diesen bestimmungsgemäß mittels des dafür vorgesehenen Werkzeuges lösen kann. Alternativ können Hilfswerkzeuge, welche geeignet sind, den Federpin 41 in seine eingefederte Position in den Federpinkörper 40 einzuschieben, ebenfalls verwendet werden.
Jedenfalls ist sichergestellt, dass ein unbeabsichtigtes Lösen des Steckverbinders 2 von der Steckverbinderbuchse 3 mittels des Sekundärverriegelungsmittels 4 (Federpin 4) verhindert wird.
Eine alternative Ausführungsform würde darin bestehen, dass der in 1 dargestellte Federpin 4 nicht am Ringabschnitt 13, sondern unmittelbar am Verriegelungsring 6 angebracht ist. Dazu müsste die Ausnehmung 10 in korrespondierender Lage am Ringabschnitt 13 angeordnet sein.

Claims

Elektrische Steckverbindung (1), wobei diese über einen ersten Rundsteckverbinder (2) mit einem Verriegelungsring (6) verfügt und der Verriegelungsring (6) drehbar auf dem ersten Rundsteckverbinder (2) angeordnet ist, sowie einem zweiten Rundsteckverbinder (3) und einer Primärverriegelung, sowie einer Sekundärverriegelung, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärverriegelung zumindest teilweise durch den Verriegelungsring (6) gebildet ist und die Sekundärverriegelung durch einen Federpin (4) bereitgestellt wird und der Federpin (4) so zwischen dem ersten Rundsteckverbinder (2) und dem zweiten Rundsteckverbinder (3) angeordnet ist, dass dieser die Primärverriegelung festlegt.
Elektrische Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federpin (4) in einer Verriegelungsstellung in eine am Verriegelungsring (6) angeordnete Ausnehmung (10) eingreift.
Elektrische Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federpin (4) über einen Federpinkörper (40) und einen Federpinstift (41) verfügt, wobei der Federpinstift (41) in den Federpinkörper (40) axial eintauchen kann.
Elektrische Steckverbindung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federpinstift (41) gegen eine im Federpinkörper (40) eingebrachte Feder zwischen einer eingeschobenen Position und einer Verriegelungsposition hin und her bewegbar am zweiten Rundsteckverbinder (3) angeordnet ist, der vorzugsweise eine Steckverbinderbuchse ist.
Elektrische Steckverbindung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federpin (4) mit seinem Federpinstift (41) in Steckrichtung S des ersten Rundsteckverbinders (2) und dem zweiten Rundsteckverbinder (3) ein- und ausfedern kann.