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EP3688845B1 - Steckverbinder mit arretierung - Google Patents

Steckverbinder mit arretierung

Info

Publication number
EP3688845B1
EP3688845B1 EP18785818.8A EP18785818A EP3688845B1 EP 3688845 B1 EP3688845 B1 EP 3688845B1 EP 18785818 A EP18785818 A EP 18785818A EP 3688845 B1 EP3688845 B1 EP 3688845B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
ring
locking
plug
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18785818.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3688845A1 (de
Inventor
Albert Ferderer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric Stiftung and Co KG filed Critical Harting Electric Stiftung and Co KG
Publication of EP3688845A1 publication Critical patent/EP3688845A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3688845B1 publication Critical patent/EP3688845B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/622—Screw-ring or screw-casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5202—Sealing means between parts of housing or between housing part and a wall, e.g. sealing rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5219—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6277—Snap or like fastening comprising annular latching means, e.g. ring snapping in an annular groove
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/633—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for disengagement only
    • H01R13/6335—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for disengagement only comprising a handle

Definitions

  • the invention is based on a connector with locking of the generic type according to independent claim 1.
  • This type of connector can be electrical, optical, pneumatic, or hydraulic.
  • the connector is a circular connector, in particular a so-called push-pull connector.
  • the invention presented can be applied to all connectors of this type, in particular circular connectors. Such connectors are required, for example, to couple pneumatic or optical lines and/or to electrically connect cables.
  • a permanent, secure mechanical locking of the connector and mating connector is just as important as a good connection of the conductors or cables to the internal contact elements.
  • the ability to release the connection must also be ensured.
  • the mechanical locking must be completely released without damaging components of the locking mechanism or the connectors.
  • the PushPull principle is used, among other things, in DE 10 2012 111 408 B3 shown.
  • the DE 10 2012 111 408 B3 shows a locking mechanism for connectors and mating connectors.
  • the locking mechanism has two types of locking elements: a primary locking element, which is suitable for locking the mating connector, and a secondary locking element, which is suitable for mutual locking with the primary locking element.
  • the secondary locking element locks the primary locking element when the locking mechanism is locked, and the primary locking element locks the secondary locking element when it is unlocked.
  • the mechanism is automatically locked by contacting the mating connector and unlocked by actuating the secondary locking element, which is designed as an actuator.
  • the DE 102 36 275 B3 shows a locking device for two connectors that can be mated together, with locking hooks on one of the connectors engaging in locking recesses on the second connector when the connectors are mated.
  • an actuator in this case a sliding sleeve with molded-on bevels, the locking hooks can be lifted and removed from the locking recesses, thus enabling the connectors to be separated.
  • a connector more precisely a circular connector, with two coupling parts is known, with notches on the first coupling part engaging grooves on the second coupling part.
  • the notches are pressed into the grooves by an actuator, more precisely an actuating slide. By retracting the actuating slide, the notches can slide out of the grooves if appropriate tension is applied to the two coupling parts.
  • the printed matter US 2009/0275226 A1 discloses a connector for RF (radio frequency) signals having an axial bore for receiving a mating connector.
  • the radio frequency connector has a first sealing ring and a second sealing ring.
  • the first sealing ring is mounted between an inner surface of the outer housing and an outer surface of the locking element.
  • the second sealing ring is arranged around an inner surface of the locking element to be pressed against an outer surface of the connector when the mating connector is inserted into the cavity of the connector.
  • the printed matter US 2010/029118 A1 discloses a connector with a sealing ring arranged on the connector housing.
  • the printed matter EP 0 491 626 A1 discloses a coaxial connector with a push-pull release mechanism.
  • the printed matter CN 107 196 122 A discloses a waterproof coaxial connector with a release mechanism and two sealing rings.
  • EP 2 978 079 A1 shows a push-pull coupling with a coupling sleeve for release.
  • the sleeve forms a radial, essentially fluid-tight seal with the housing via an O-ring.
  • the slidably mounted sleeve runs on the O-ring.
  • a disadvantage of the known connectors is that they are locked into place by deforming the connector, or at least a component of the connector. Furthermore, any additional desired function of the connector, such as locking, requires an additional component on the connector.
  • the object of the invention is to propose a connector with locking mechanism, which ensures secure sealing and This allows for locking while simultaneously being easy to handle and inexpensive to manufacture.
  • the number of individual parts comprising the connector and its locking mechanism should be reduced as much as possible.
  • the invention relates to a connector with locking, comprising a housing with at least one electrical contact element accommodated therein, a locking ring and a sleeve, in particular a coupling sleeve.
  • the housing has a plug-in side and a connection side, wherein the coupling sleeve and the locking ring are each arranged on the plug-in side.
  • the coupling sleeve is arranged to be axially movable and interacts with the locking ring.
  • the coupling sleeve also has a circumferential undercut and a circumferential groove adjoining the undercut, wherein the undercut is arranged on the coupling sleeve in the direction of the connection side and the groove is arranged on the
  • the connector also has a seal.
  • Connectors particularly circular connectors and circular connectors based on the push-pull principle, with locking mechanisms are known in the art. There are also some square designs.
  • the connector presented here is a circular connector. It has a connection side and a plug-in side opposite the connection side.
  • the connection side is used, for example, for connecting an electrical conductor, an optical conductor, or a pneumatic conductor.
  • the plug-in side is used to contact the connector with a matching mating connector.
  • the connector has a housing. In this case, it is a substantially cylindrical housing of a circular connector. At least one contact element is accommodated in the housing.
  • the contact element can be an electrical, pneumatic, or optical contact element.
  • the conductor is connected to the at least one contact element from the connection side. Towards the plug-in side, the at least one electrical contact element can be contacted with a corresponding contact element of the mating connector.
  • a locking ring is located on the mating side of the housing.
  • This locking ring is a ring-shaped object. It serves to lock the connector and mating connector together.
  • a cap sleeve is also attached to the housing. This is also located on the plug-in side, but unlike the locking ring, it is located on the outside of the housing.
  • the cap sleeve forms part of the housing.
  • the cap sleeve is designed to interact with the locking ring and deform it. For this purpose, it has an approximately cylindrical geometric body.
  • the cap sleeve has a locking hook-like formation. The locking hook-like formation points inward toward the locking ring.
  • the coupling sleeve does not have a locking hook-like shape.
  • the coupling sleeve can be inserted in any radial orientation.
  • the coupling sleeve has a circumferential undercut and a circumferential groove directly adjacent to the undercut.
  • the undercut is positioned toward the connection side, and the groove toward the plug-in side. The undercut and groove thus form a common recess.
  • the coupling sleeve also features a seal.
  • This seal serves both as protection against external environmental influences, especially against the ingress of media into the connector, and also as vibration dampening and additional locking of the coupling sleeve.
  • the connector features an annular seal in the area of the locking ring.
  • IP stands for "International Protection.” This refers to the degree of protection of the housing against contact, foreign bodies, and water.
  • the protection class of the connector can be determined by the Seals, the annular ones and those in the area of the union sleeve, advantageously increase.
  • the undercut and the groove form a common area on the side of the coupling sleeve facing the housing.
  • the merging of the undercut and groove allows the coupling sleeve a limited range of motion, from the beginning of the undercut to the end of the groove. This range of motion enables the coupling sleeve to be optimally used for assembling and disassembling the connector. This range of motion prevents accidental separation of the coupling sleeve and housing, which would in turn complicate assembly or disassembly.
  • the seal is a state-of-the-art O-ring.
  • O-rings are also known as “round rings” or “zero rings.” They represent a high-performance and economical sealing element for a wide variety of static and dynamic applications. They are primarily made of elastomeric materials, which gives O-rings a very broad range of applications. They are used as primary sealing elements, as individual seals, or as quality-assurance seals in the automotive and mechanical engineering industries. O-rings are primarily used for radial-static, axial-static, and dynamic sealing.
  • the O-ring is located on the connector housing. Ideally, it is positioned in a circumferential groove on the housing, so that it is fixed in a fixed position. This prevents the O-ring from twisting. or twist or tilt, which can lead to damage to the O-ring and thus to a reduction in its sealing function.
  • the coupling sleeve can slide over the O-ring in the area of the circumferential groove and the circumferential undercut.
  • the coupling sleeve thus covers the O-ring and thus prevents the influence of the external environment on the O-ring.
  • the O-ring seal design combined with the cover provided by the coupling sleeve, ensures optimal sealing of the connector and meets the desired IP protection rating.
  • the limited movement space of the coupling sleeve is ideally combined with the O-ring at this point, ensuring the connector's seal.
  • the O-ring not only provides a seal but also supports the locking of the union sleeve through adhesion and friction in combination with the undercut. Furthermore, the O-ring enables vibration dampening. For vibration dampening, the O-ring is designed to create deliberate friction between the O-ring and the union sleeve. Vibration dampening optimizes the sealing function of the O-ring and also reduces or completely eliminates the rattling of the union sleeve, as is the case with conventional push-pull and circular connectors. Furthermore, the combination of O-ring and union sleeve ensures the secure fixation and locking of the union sleeve.
  • the locking ring is slotted, which makes it compressible and expandable.
  • Slotted here means that the locking ring is not a complete ring, but rather a ring with a slot, i.e., a circular segment.
  • the slot is small in relation to the overall size of the ring.
  • the slot allows the locking ring to be compressed and/or expanded, i.e., expanded/bent, in the circumferential direction under the influence of force. These two movements are necessary to connect the connector to a mating connector or to disconnect the connector from a mating connector.
  • the locking ring can be compressed and expanded by the axial movement of the union sleeve.
  • the locking ring expands through the axial movement of the union sleeve from the plug-in side towards the connection side. The movement begins at the end of the groove facing the plug-in side and ends in the area of the undercut. During this movement, the locking hook-shaped contour of the union sleeve pulls the locking ring apart and holds it in this position. A mating connector can now be assembled or disassembled.
  • the movement of the union sleeve does not have to be done manually, but can be caused by the pressure when inserting a mating connector. If the union sleeve moves back to its original position, the locking ring is relieved of pressure and returns to its original shape. In this position, a mating connector is locked and held securely.
  • This combination of housing, O-ring, cap sleeve, and locking sleeve allows for a reduction in the number of parts while simultaneously ensuring the desired and necessary functions.
  • the use of standard components also makes the connector in this design It can be used flexibly because it can be used for a wide variety of diameters and only needs to be adapted in terms of its dimensions, but not in its structure.
  • the Figure 1 shows a perspective view of a connector 1 according to the invention.
  • the connector 1 has a plug-in side S and a connection side A.
  • the plug-in side S is located on the left side of the image, and the connection side A is located on the right side.
  • the plug-in side S serves to contact the connector 1 with a corresponding mating connector.
  • the connection side A serves to connect the connector 1 to a conductor.
  • the connector 1 more precisely a circular connector, consists of a housing 6 and a contact element 5 accommodated in the housing 6. Since this connector 1 is a connector according to the push-pull principle, it also has a coupling sleeve 2 and a locking ring 4.
  • the cap sleeve 2 and the locking ring 4 are each arranged on the plug-in side S.
  • the cap sleeve 2 is movably arranged on the outside of the housing 6. Its shape resembles a cylinder and has grooves on the side facing away from the housing 6 for better grip for the user.
  • the cap sleeve 2 also has a locking hook-like formation on the side facing the plug-in side S. This is referred to below as locking hook 2.3 and is in the Figure 2 shown.
  • the locking hook 2.3 is designed such that it acts on the locking ring 4 during an axial movement of the union sleeve 2 and can widen it.
  • the locking ring 4 is accommodated within the union sleeve 2 in front of the housing 6 and is arranged there in a circumferential recess with space for expansion.
  • the connector On the connection side A, the connector also has a cable fastening, in this case a cable gland for fixing a cable.
  • the Figure 2 shows a section of a sectional view through the Figure 1 .
  • the cutout refers to the plug-in side S in the area of the union sleeve 2.
  • This illustration shows the position of the O-ring 3 and the function of the union sleeve 2, as well as the arrangement of the housing 6, O-ring 3, locking ring 4 and union sleeve 2.
  • the cap sleeve 2 is arranged on the outside of the housing 6. It has a circumferential locking hook 2.3 on the plug-in side S, which can act on the locking ring 4.
  • the union sleeve 2 has a circumferential groove 2.2 and a circumferential undercut 2.1.
  • the groove 2.2 and the undercut 2.1 are arranged on the side of the union sleeve 2 facing the housing 6.
  • the groove 2.2 and the undercut 2.1 form a common movement area of the union sleeve 2.
  • the undercut 2.1 forms the end facing the connection side A
  • the groove 2.2 forms the end of the area facing the plug-in side S.
  • the O-ring 3 is fixed to the housing 6 in this area, over which the union sleeve 2 can be slid. If the O-ring 3 is in contact with the undercut 2.1, as shown in the Figure 2 As shown, the coupling sleeve 2 is in a relaxed position and does not act on the locking ring 4. In this position, a mating connector is securely held.
  • the Figure 3 shows the same section of a sectional view through the Figure 1 as well as the Figure 2 .
  • the cutout refers to the plug-in side S in the area of the union sleeve 2.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder mit Arretierung der gattungsgemäßen Art gemäß des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Bei einer derartigen Gattung von Steckverbindern kann es sich sowohl um elektrische, als auch um optische, pneumatische oder hydraulische Steckverbinder handeln. Es handelt sich bei dem Steckverbinder um einen Rundsteckverbinder, insbesondere um einen sogenannte PushPull-Steckverbinder. Die vorgestellte Erfindung kann auf alle gattungsgemäßen Steckverbinder, insbesondere Rundsteckverbinder, übertragen werden. Derartige Steckverbinder werden benötigt um beispielsweise pneumatische oder optische Leitungen miteinander zu koppeln und/ oder Kabel elektrisch miteinander zu verbinden.
  • Eine dauerhafte, sichere mechanische Verrastung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder ist ebenso wichtig wie eine gute Anbindung der Leiter oder Kabel an die innenliegenden Kontaktelemente. Neben einer mechanischen Verbindung der Steckverbinder muss auch ein Lösen der Verbindung sichergestellt werden. Dabei muss die mechanische Verrastung vollständig gelöst werden, ohne dabei Bauteile des Verriegelungsmechanismus oder der Steckverbinder zu zerstören. Diese Kontaktierungs- und Dekontaktierungsvorgänge von Steckverbindern müssen vielfach wiederholbar sein, ohne die Qualität der Verriegelung und die Kontaktierung von Kontaktelement und Gegenkontaktelement zu beeinflussen.
    • Stand der Technik
  • Das PushPull-Prinzip ist unter anderem in der DE 10 2012 111 408 B3 gezeigt. Die DE 10 2012 111 408 B3 zeigt einen Verriegelungsmechanismus für Steckverbinder und Gegensteckverbinder.
  • Dabei verfügt der Verriegelungsmechanismus über zwei Arten von Verriegelungsmitteln. Ein primäres Verriegelungselement, welches zur Verriegelung des Gegensteckverbinders geeignet ist und einem sekundären Verriegelungselement, welches zur wechselseitigen Verriegelung mit dem primären Verriegelungselement geeignet ist. Dabei verriegelt das sekundäre Verriegelungselement das primäre im verriegelten Zustand des Verriegelungsmechanismus, und das primäre Verriegelungselement das sekundäre im entriegelten Zustand. Durch Kontaktierung des Gegensteckverbinders wird der Mechanismus automatisch verriegelt und durch Betätigen des - als Betätiger ausgeführten - sekundären Verriegelungselements entriegelt.
  • Die DE 102 36 275 B3 zeigt eine Verriegelungseinrichtung für zwei miteinander zusammenfügbare Steckverbinder, wobei Rasthaken an einem der Steckverbinder in Rastausnehmungen des zweiten Steckverbinders beim Zusammenfügen der Steckverbinder eingreifen. Mittels eines Betätigers, hier einer Schiebehülse und daran angeformten Schrägen, können die Rasthaken angehoben und aus den Rastausnehmungen gehoben werden, wodurch ein Trennen der Steckverbinder möglich ist.
  • Aus der DE 10 2006 040 254 A1 ist ein Steckverbinder, genauer ein Rundsteckverbinder, mit zwei Kupplungsteilen bekannt, wobei Rasterhebungen des ersten Kupplungsteils in Nuten des zweiten Kupplungsteils eingreifen. Dabei werden die Rasterhebungen mittels eines Betätigers, genauer eines Betätigungsschiebers, in die Nuten gedrückt. Durch Zurückziehen des Betätigungsschiebers können die Rasterhebungen aus den Nuten gleiten, wenn entsprechend Zug auf die beiden Kupplungsteile gegeben wird.
  • Aus der EP 1 337 008 A2 ist ein Steckverbinder bekannt, welcher einen Verriegelungsring aufweist, wobei der Verriegelungsring mittels einer Entriegelungshülse radial geweitet werden kann und so eine Verriegelung zu einem Gegensteckverbinder gelöst wird.
  • Die Druckschrift US 2009/0275226 A1 offenbart einen Steckverbinder für HF (Hochfrequenz)-Signale, der eine axiale Bohrung zur Aufnahme eines Gegensteckers aufweist. Der Hochfrequenzsteckverbinder besitzt einen ersten Dichtring und einen zweiten Dichtring. Der erste Dichtring ist zwischen einer Innenfläche des Außengehäuses und einer Außenfläche des Verriegelungselements montiert. Der zweite Dichtring ist um eine Innenfläche des Verriegelungselements herum angeordnet, um gegen eine Außenfläche des Steckverbinders gepresst zu werden, wenn der Gegenstecker in den Hohlraum des Steckverbinders eingeführt wird.
  • Die Druckschrift US 2010/029118 A1 offenbart einem Steckverbinder mit einen am Steckverbindergehäuse angeordneten Dichtungsring.
  • Die Druckschrift EP 0 491 626 A1 offenbart einen Coaxialsteckverbinder mit einem Push-Pull-Entriegelungsmechanismus.
  • Die Druckschrift CN 107 196 122 A offenbart einen wasserdichten Koaxialsteckverbinder mit einem Entriegelungsmechanismus und zwei Dichtungsringen.
  • EP 2 978 079 A1 zeigt eine Pushpull-Kupplung mit einer Kupplungshülse zur Entriegelung. Die Hülse schliesst radial über einen O-ring im Wesentlichen fluiddicht mit dem Gehäuse ab. Die verschieblich gelagerte Hülse läuft auf dem O-ring.
  • Nachteilig bei den bekannten Steckverbindern ist jedoch, dass sie über eine Verformung des Steckverbinders, oder zumindest eines Bestandteils des Steckverbinders, verrastet werden. Ferner ist für jede weitere gewünschte Funktion des Steckverbinders, also beispielsweise eine Verriegelung, ein weiteres Bauteil am Steckverbinder notwendig.
    • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Steckverbinder mit Arretierung vorzuschlagen, welcher eine sichere Abdichtung und Verrastung bei gleichzeitig einfacher Handhabung und günstiger Herstellbarkeit ermöglicht. Insbesondere soll die Anzahl an einzelnen Teilen, aus denen der Steckverbinder mit seiner Arretierung besteht, möglichst stark reduziert werden.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit Arretierung, aufweisend ein Gehäuse mit mindestens einem darin aufgenommenen elektrischen Kontaktelement, einen Arretierungsring und eine Hülse, insbesondere einer Überwurfhülse. Das Gehäuse weist eine Steckseite und eine Anschlussseite auf, wobei die Überwurfhülse und der Arretierungsring jeweils auf der Steckseite angeordnet sind. Die Überwurfhülse ist axial beweglich angeordnet und wirkt mit dem Arretierungsring zusammen. Die Überwurfhülse weist zudem eine umlaufende Hinterschneidung und eine umlaufende, sich an die Hinterschneidung anschließende Nut auf, wobei die Hinterschneidung in Richtung der Anschlussseite an der Überwurfhülse und die Nut in Richtung der Steckseite an der Überwurfhülse angeordnet ist. Der Steckverbinder weist weiterhin eine Abdichtung auf.
  • Im Stand der Technik sind Steckverbinder, insbesondere Rundsteckverbinder und Rundsteckverbinder nach dem PushPull-Prinzip, mit Arretierung bekannt. Es gibt zudem auch einige eckige Ausführungen. Bei dem hier vorgestellten Steckverbinder handelt es sich um einen Rundsteckverbinder. Dieser weist eine Anschlussseite und eine, der Anschlussseite gegenüberliegende Steckseite auf. Die Anschlussseite dient beispielsweise zum Anschluss eines elektrischen Leiters oder eines optischen Leiters oder eines pneumatischen Leiters. Die Steckseite zur Kontaktierung des Steckverbinders mit einem passenden Gegensteckverbinder.
  • Der Steckverbinder weist ein Gehäuse auf. In diesem Fall handelt es sich um ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse eines Rundsteckverbinders. In dem Gehäuse ist mindestens ein Kontaktelement aufgenommen. Bei dem Kontaktelement kann es sich um ein elektrisches oder ein pneumatisches oder ein optisches Kontaktelement handeln. An das mindestens eine Kontaktelement schließt sich von der Anschlussseite her der Leiter an. In Richtung der Steckseite kann das mindestens eine elektrische Kontaktelement mit einem entsprechenden Kontaktelement des Gegensteckverbinders kontaktiert werden.
  • Zudem ist in dem Gehäuse auf der Steckseite noch ein Arretierungsring angeordnet. Bei dem Arretierungsring handelt es sich um einen ringförmigen Gegenstand. Der Arretierungsring dient der Verrastung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder.
  • An dem Gehäuse ist weiterhin eine Überwurfhülse angeordnet. Diese befindet sich ebenfalls auf der Steckseite, ist jedoch im Gegensatz zum Arretierungsring auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung bildet die Überwurfhülse einen Teil des Gehäuses. Die Überwurfhülse ist so ausgestaltet, dass sie mit dem Arretierungsring zusammenwirken und diesen verformen kann. Dafür weist sie einen annährend zylinderförmigen geometrischen Körper. Bevorzugter Weise weist die Überwurfhülse eine rasthakenähnliche Anformung auf. Die rasthakenähnliche Anformung weist dabei nach innen in Richtung des Arretierungsrings.
  • In einer alternativen Ausgestaltung weist die Überwurfhülse keine rasthakenähnliche Anformung. In dieser Ausgestaltung kann die Überwurfhülse in jeder beliebigen radialen Ausrichtung gesteckt werden.
  • Erfindungsgemäß weist die Überwurfhülse eine umlaufende Hinterschneidung und eine umlaufende, sich an die Hinterschneidung direkt anschließende Nut auf. Dabei ist die Hinterschneidung in Richtung der Anschlussseite und die Nut in Richtung der Steckseite angeordnet. Hinterschneidung und Nut stellen so eine gemeinsame Ausnehmung dar.
  • Ferner weist die Überwurfhülse eine Abdichtung auf. Die Abdichtung dient einerseits als Schutz gegen äußere Umwelteinflüsse und speziell dem Eindringen von Medien in den Steckverbinder, anderseits als Vibrationsdämpfung und außerdem als zusätzliche Arretierung der Überwurfhülse. Um den Grad der Abdichtung noch zu erhöhen, weist der Steckverbinder eine ringförmige Abdichtung im Bereich des Arretierungsringes auf. Durch die beiden Abdichtungen ist es möglich, den Steckverbinder entsprechend der gewünschten IP-Schutzklassen zu schützen. Dabei werden Objekte bezüglich ihrer Eignung für verschiedene Umgebungsbedingungen in entsprechende Schutzklassen, IP-Klassen, eingeteilt. IP steht dabei für "International Protection". Dabei geht es um den Schutzgrad des Gehäuses gegen Berührung, Fremdkörper und Wasser. Die Schutzklasse des Steckverbinders lässt sich durch die Abdichtungen, die ringförmige und die im Bereich der Überwurfhülse, vorteilhaft erhöhen.
  • Erfindungsgemäss bilden die Hinterschneidung und die Nut einen gemeinsamen Bereich auf der dem Gehäuse zugewandten Seite der Überwurfhülse. Durch die Zuwendung der sich aus Hinterschneidung und Nut ergebenden Ausnehmung in Richtung des Gehäuses ist diese von sich aus schon bedingt gegen äußere Einflüsse geschützt. Die Zusammenführung von Hinterschneidung und Nut erlaubt der Überwurfhülse einen begrenzten Bewegungsraum, vom Anfang der Hinterschneidung bis zum Ende der Nut. Dieser Bewegungsraum ermöglicht, dass die Überwurfhülse zur Montage und Demontage des Steckverbinders optimal einsetzbar ist. Der Bewegungsraum verhindert ein ungewolltes Trennen von Überwurfhülse und Gehäuse, was wiederum eine Montage oder Demontage erschweren würde.
  • Erfindungsgemäss ist die Abdichtung ein aus dem Stand der Technik bekannter O-Ring. O-Ringe sind auch unter dem Namen "Rundring" oder "Nullring" bekannt. Sie stellen ein leistungsfähiges und wirtschaftliches Dichtelement für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle für den statischen und dynamischen Einsatz dar. Sie bestehen vorrangig aus elastomeren Werkstoffen, wodurch die O-Ringe ein sehr breites Einsatzspektrum erhalten. Sie finden Verwendung als primäre Dichtelemente, als Einzeldichtung oder als qualitätssichernde Dichtung im Automobil- und Maschinenbau. O-Ringe dienen bevorzugt der radial-statischen, als auch axial-statischen, aber auch der dynamischen Abdichtung.
  • Erfindungsgemäß ist der O-Ring am Gehäuse des Steckverbinders angeordnet. Idealerweise ist er hierbei in einer umlaufenden Nut am Gehäuse angeordnet, sodass er an einer festen Position fixiert ist. Dadurch kann sich der O-Ring nicht verdrehen oder verwinden oder verkanten, was zu einer Beschädigung des O-Rings und damit zu einem Nachlassen der Dichtfunktion führen kann.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Überwurfhülse im Bereich der umlaufenden Nut und der umlaufenden Hinterschneidung über dem O-Ring gleitend verschiebbar ist. Die Überwurfhülse deckt folglich den O-Ring ab und verhindert so den Einfluss der äußeren Umwelt auf den O-Ring. Durch die Ausgestaltung der Abdichtung als O-Ring, in Kombination mit der Abdeckung durch die Überwurfhülse, ist der Steckverbinder optimal abgedichtet und erfüllt den gewünschten IP-Schutzgrad. Der begrenzte Bewegungsraum der Überwurfhülse ist an dieser Stelle ideal mit dem O-Ring kombiniert. Dadurch ist die Abdichtung des Steckverbinders gewährleistet.
  • Der O-Ring leistet zudem nicht nur die Abdichtung, sondern unterstützt auch eine Arretierung der Überwurfhülse durch Adhäsion und Reibung in Kombination mit der Hinterschneidung. Ferner ermöglicht der O-Ring eine Vibrationsdämpfung durch Schwingungsdämpfung. Für die Vibrationsdämpfung ist der O-Ring so ausgelegt, dass zwischen dem O-Ring und der Überwurfhülse eine bewusste Reibung erzielt wird. Durch die Vibrationsdämpfung wird die Dichtfunktion des O-Rings optimiert und zudem ein "Klappern" der Überwurfhülse, wie es bei den aus dem Stand der Technik bekannten PushPull- und Rundsteckverbindern der Fall ist, vermindert oder ganz unterbunden. Ferner ist durch die Kombination von O-Ring und Überwurfhülse die Fixierung und Arretierung der Überwurfhülse gewährleistet.
  • Erfindungsgemäss ist der Arretierungsring geschlitzt, wodurch der Arretierungsring zusammendrückbar und aufdehnbar ist. Geschlitzt bedeutet hier, dass der Arretierungsring kein kompletter Ring ist, sondern ein Ring mit einem Schlitz, sprich ein Kreisringsegment. Dabei ist der Schlitz im Verhältnis zur gesamten Größe des Ringes klein ausgebildet. Der Schlitz ermöglicht ein Zusammendrücken und/ oder ein Weiten, also ein Aufdehnen/Aufbiegen, in Umfangsrichtung des Arretierungsringes unter Krafteinfluss. Diese beiden Bewegungen sind notwendig um den Steckverbinder mit einem Gegensteckverbinder zu verbinden beziehungsweise den Steckverbinder von einem Gegensteckverbinder zu trennen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Arretierungsring durch die axiale Bewegung der Überwurfhülse zusammendrückbar und aufdehnbar. Dies bedeutet, dass die Überwurfhülse und der Arretierungsring auf der Steckseite des Steckverbinders zusammenwirken. Dieses Zusammenwirken sichert eine leichte Montage und Demontage des Steckverbinders. Das Weiten des Arretierungsrings erfolgt durch die axiale Bewegung der Überwurfhülse von der Steckseite in Richtung der Anschlussseite. Dabei beginnt die Bewegung an dem der Steckseite zugewandten Ende der Nut und endet im Bereich der Hinterschneidung. Im Verlauf dieser Bewegung zieht die rasthakenförmige Kontur der Überwurfhülse den Arretierungsring auseinander und hält ihn in dieser Position. Jetzt kann ein Gegensteckverbinder montiert oder demontiert werden, wobei bei der Montage die Bewegung der Überwurfhülse nicht manuell erfolgen muss, sondern durch den Druck beim Einführen eines Gegensteckverbinders erfolgen kann. Bewegt sich die Überwurfhülse zurück ihre ursprüngliche Position, so wird der Arretierungsring wieder entlastet und geht in seine ursprüngliche Form zurück. In dieser Position ist ein Gegensteckverbinder verrastet und sicher gehalten.
  • Diese Kombination aus Gehäuse, O-Ring, Überwurfhülse und Arretierungshülse ermöglicht folglich eine Reduzierung der Teileanzahl bei gleichzeitiger Sicherstellung der gewünschten, wie notwendigen Funktionen. Dadurch ist der Steckverbinder technisch leichter realisierbar und kostengünstig herstellbar. Durch die Verwendung von Standardbauteilen ist der Steckverbinder in dieser Ausgestaltung zudem flexibel einsetzbar, denn er ist so für verschiedenste Durchmesser anwendbar und muss dafür nur in seinen Abmessungen, aber nicht in seinem Aufbau angepasst werden.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders
    Fig. 2
    eine Schnittdarstellung eines Teilausschnitts der Figur 1
    Fig. 3
    eine Schnittdarstellung eines Teilausschnitts der Figur 1
  • Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
  • Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 1. Der Steckverbinder 1 weist eine Steckseite S und eine Anschlussseite A auf. Die Steckseite S ist hier auf der linken Bildseite, die Anschlussseite A auf der rechten Bildseite angeordnet. Die Steckseite S dient zur Kontaktierung des Steckverbinders 1 mit einem entsprechenden Gegensteckverbinder. Die Anschlussseite A hingegen dient zur Verbindung des Steckverbinders 1 mit einem Leiter.
  • Der Steckverbinder 1, hier genauer ein Rundsteckverbinder, besteht aus einem Gehäuse 6 und einem im Gehäuse 6 aufgenommenen Kontaktelement 5. Da es sich bei diesem Steckverbinder 1 um einen Steckverbinder nach dem PushPull-Prinzip handelt, weist er zudem noch eine Überwurfhülse 2 und einen Arretierungsring 4 auf.
  • Die Überwurfhülse 2 und der Arretierungsring 4 sind jeweils auf der Steckseite S angeordnet. Dabei ist die Überwurfhülse 2 außen am Gehäuse 6 bewegbar angeordnet. Sie ähnelt in ihrer Form einem Zylinder und verfügt auf der vom Gehäuse 6 abgewandten Seite über Riefen zum besseren Greifen für den Anwender. Die Überwurfhülse 2 weist zudem auf der der Steckseite S zugewandten Seite noch eine rasthakenähnliche Anformung auf. Diese wird im weiteren als Rasthaken 2.3 bezeichnet und ist in der Figur 2 gezeigt. Der Rasthaken 2.3 ist dabei so ausgelegt, dass er bei einer axialen Bewegung der Überwurfhülse 2 auf den Arretierungsring 4 wirkt und diesen weiten kann.
  • Der Arretierungsring 4 ist innerhalb der Überwurfhülse 2 vor dem Gehäuse 6 aufgenommen und dort in einer umlaufenden Ausnehmung mit Platz zum Weiten angeordnet.
  • Auf der Anschlussseite A weist der Steckverbinder noch eine Kabelbefestigung, hier eine Kabelverschraubung zur Fixierung eines aufgenommenen Leiters, auf.
  • Die Figur 2 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung durch die Figur 1. Der Ausschnitt bezieht sich dabei auf die Steckseite S im Bereich der Überwurfhülse 2.
  • In dieser Darstellung ist die Position des O-Rings 3 und die Wirkweise der Überwurfhülse 2, sowie die Anordnung von Gehäuse 6, O-Ring 3, Arretierungsring 4 und Überwurfhülse 2 zu erkennen.
  • Die Überwurfhülse 2 ist außen an dem Gehäuse 6 angeordnet. Sie weist auf der Steckseite S einen umlaufenden Rasthaken 2.3 auf, welcher auf den Arretierungsring 4 einwirken kann.
  • In Richtung der Anschlussseite A hingegen weist die Überwurfhülse 2 eine umlaufende Nut 2.2 und eine umlaufende Hinterschneidung 2.1 auf. Die Nut 2.2. und die Hinterschneidung 2.1 sind dabei auf der, dem Gehäuse 6 zugewandten Seite der Überwurfhülse 2 angeordnet. Die Nut 2.2 und die Hinterschneidung 2.1 bilden einen gemeinsamen Bewegungsbereich der Überwurfhülse 2. Dabei bildet die Hinterschneidung 2.1 das der Anschlussseite A zugewandte Ende und die Nut 2.2 das der Steckseite S zugewandte Ende des Bereichs.
  • Am Gehäuse 6 ist in diesem Bereich der O-Ring 3 fixiert über welchen die Überwurfhülse 2 gleitend verschiebbar ist. Liegt der O-Ring 3 an der Hinterschneidung 2.1 an, wie in der Figur 2 gezeigt, dann befindet sich die Überwurfhülse 2 in entspannter Position und wirkt nicht auf den Arretierungsring 4 ein. In dieser Position ist ein aufgenommener Gegensteckverbinder sicher gehalten.
  • Liegt der O-Ring 3 an der Nut 2.2 an, hier nicht gezeigt, dann befindet sich die Überwurfhülse 2 in gespannter Position und wirkt auf den Arretierungsring 4 ein, indem sie ihn mittels des Rasthakens 2.3 weitet. Dabei taucht der Arretierungsring 4 tiefer in seine Ausnehmung im Gehäuse 6 ein und vergrößert so den Durchmesser an dieser Stelle. In dieser Position kann ein aufgenommener Gegensteckverbinder gelöst oder ein anderer Gegensteckverbinder gesteckt werden.
  • Um die Überwurfhülse 2 von der entspannten Position in die gespannte Position zu bewegen, ist eine axiale Bewegung der Überwurfhülse von der Steckseite S in Richtung der Anschlussseite A notwendig. Die Bewegung in umgekehrter Richtung, also von der gespannten Position in die entspannte Position geschieht durch die angestrebte Entlastung aufgrund der wirkenden Rückstellkraft des Arretierungsrings 4 von allein. Sie ist jedoch auch aktiv durchführbar, indem die Überwurfhülse 2 aktiv von der Anschlussseite A in Richtung der Steckseite S bewegt wird.
  • Die Figur 3 zeigt den gleichen Ausschnitt einer Schnittdarstellung durch die Figur 1 wie auch die Figur 2. Der Ausschnitt bezieht sich dabei auf die Steckseite S im Bereich der Überwurfhülse 2.
  • Liegt der O-Ring 3 an der Hinterschneidung 2.1 an, wie in der Figur 2 gezeigt, dann befindet sich die Überwurfhülse 2 in entspannter Position und wirkt nicht auf den Arretierungsring 4 ein. In dieser Position ist ein aufgenommener Gegensteckverbinder sicher gehalten.
  • In der Figur 3 wird die gespannte Position des O-Ring 3 gezeigt. Hier liegt der O-Ring 3 nahe der Nut 2.2 an. Die Überwurfhülse 2 befindet sich in gespannter Position und wirkt auf den Arretierungsring 4 ein, indem sie ihn mittels des Rasthakens 2.3 weitet. Dabei taucht der Arretierungsring 4 tiefer in seine Ausnehmung im Gehäuse 6 ein und vergrößert so den Durchmesser an dieser Stelle. In dieser Position kann ein aufgenommener Gegensteckverbinder gelöst oder ein anderer Gegensteckverbinder gesteckt werden.
  • Um die Überwurfhülse 2 von der entspannten Position, Figur 2, in die gespannte Position, Figur 3, zu bewegen, ist eine axiale Bewegung der Überwurfhülse von der Steckseite S in Richtung der Anschlussseite A notwendig. Die Bewegung in umgekehrter Richtung, also von der gespannten Position in die entspannte Position geschieht durch die angestrebte Entlastung aufgrund der wirkenden Rückstellkraft des Arretierungsrings 4 von allein. Sie ist jedoch auch aktiv durchführbar, indem die Überwurfhülse 2 aktiv von der Anschlussseite A in Richtung der Steckseite S bewegt wird.
  • Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden, soweit sie in den Schutzbereich der Ansprüche fallen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steckverbinder
    2
    Überwurfhülse
    2.1
    Hinterschneidung
    2.2
    Nut
    2.3
    Rasthaken
    3
    O-Ring Arretierungsring
    4 5
    Kontaktelement
    6
    Gehäuse
    A
    Anschlussseite
    S
    Steckseite

Claims (3)

  1. Steckverbinder (1), aufweisend ein Gehäuse (6), einem Arretierungsring (4) und einer Überwurfhülse(2), wobei der Arretierungsring (4) geschlitzt ist, wodurch der Arretierungsring (4) komprimierbar und dehnbar ist,
    wobei das Gehäuse (6) eine Steckseite (S) und eine Anschlussseite (A) aufweist,
    wobei die Überwurfhülse (2) und der Arretierungsring (4) jeweils auf der Steckseite (S) angeordnet sind,
    wobei die Überwurfhülse (2) axial beweglich angeordnet ist,
    wobei die Überwurfhülse (2) eine umlaufende Hinterschneidung (2.1) und eine umlaufende, sich an die Hinterschneidung (2.1) anschließende Nut (2.2) aufweist,
    wobei die Hinterschneidung (2.1) in Richtung der Anschlussseite (A) an der Überwurfhülse (2) angeordnet ist,
    wobei die Nut (2.2) in Richtung der Steckseite (S) an der Überwurfhülse (2) angeordnet ist, und
    wobei der Steckverbinder (1) als eine Abdichtung einen O-Ring (3) aufweist, wobei
    der O-Ring (3) am Gehäuse (6) des Steckverbinders angeordnet ist, die Überwurfhülse (2) im Bereich der umlaufenden Nut (2.2) und der umlaufenden Hinterschneidung (2.1) über dem O-Ring (3) gleitend zwischen einer entspannten Position und einer gespannten Position verschiebbar ist, wobei die Überwurfhülse (2) in in der entspannten Position nicht auf den Arretierungsring (4) einwirkt und wobei die Überwurfhülse in der gespannten Position auf den Arretierungsring (4) einwirkt.
  2. Steckverbinder (1) nach Anspruch 1
    wobei
    die Hinterschneidung (2.1) und die Nut (2.2) einen gemeinsamen Bewegungsbereich auf der dem Gehäuse (6) zugewandten Seite der Überwurfhülse (2) bilden.
  3. Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
    wobei
    der Arretierungsring (4) durch die axiale Bewegung der Überwurfhülse (2) aufdehnbar ist.
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