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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbinderanordnung mit
einem Stecker und einer Steckerbuchse, die mit geringem Aufwand
in Eingriff miteinander zu bringen sind.
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Es
sind elektrische Steckverbinder bekannt, die ein Fahrzeuggetriebe
mit elektrischen Leitungen innerhalb des Fahrzeuges elektrisch verbinden,
wie ein mehrpoliger Steckverbinder (z. B. mit 16 Polen). Ein solcher
mehrpoliger Steckverbinder bringt eine Mehrzahl von Anschlussstücken in
Kammern eines Steckerbuchsengehäuses
unter und hält
diese fest. Die Steckerbuchse ist mit einem dazu passenden Stecker
in Eingriff zu bringen, der eine Mehrzahl von Anschlussstücken unterbringt,
die mit den Anschlussstücken
der Steckerbuchse in Eingriff stehen und mit diesen elektrisch verbunden
sind. Bei dem mehrpoligen Steckverbinder, der eine Mehrzahl von Anschlussstücken unterbringt,
bedarf das Kuppeln des Steckers mit der Steckerbuchse einer hohen
Einsetzkraft. Dementsprechend wird die Montagearbeit erschwert,
so dass das Kuppeln des Steckverbinders sehr aufwendig ist. Um die
Montagearbeit zu erleichtern, wurden im Querschnitt kreisförmige Steckverbinder
mit Bajonettverschluß vorgeschlagen.
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Elektrische
Steckverbinder mit kreisförmigem
Querschnitt sind in den ungeprüften
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldungen
JP-A 4-132178 und
JP-A 10-154553 beschrieben.
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Wie
aus
9 ersichtlich, weist der in
JP-A 4-132178 beschriebene
elektrische Steckverbinder eine Steckerbuchse
40 und einen
Stecker
41 auf, die jeweils Anschlussstücke
42,
43 für den elektrischen Kontakt
unterbringen. Eine Verriegelungshülse
44 ist mit der
Steckerbuchse
40 in Eingriff und wird von dieser drehbar
gehalten. Durch anfängliches
Kuppeln der Steckerbuchse
40 mit dem Stecker
41 wird
ein Vorsprung
45, der an der Innenwand der Verriegelungshülse
44 ausgebildet
ist, in die Öffnung
einer in der Außenfläche des
Steckers
41 ausgebildeten Spiralnut
46 eingeführt.
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Durch
das anfängliche
Kuppeln der Steckerbuchse 40 mit dem Stecker 41 gelangt
der Vorsprung 45 mit einer Wand der Spiralnut 46 in
Kontakt und wird durch Drehen der Verriegelungshülse 44 gegen die Wand
der Spiralnut 46 gedrückt.
Dementsprechend wird der Stecker 41 in Kupplungsrichtung
gegen die Steckerbuchse 40 gespannt, bis der Vorsprung 45 eine
Endposition in der Spiralnut 46 erreicht und die Steckerbuchse 40 vollständig mit
dem Stecker 41 gekuppelt und mit diesem elektrisch verbunden
ist.
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Das
Drehmoment der Verriegelungshülse 44 wird
durch eine schräge
Fläche
der Spiralnut 46 in Kupplungsrichtung erhöht, so dass
der Kraftaufwand zum Kuppeln des Steckverbinders verringert wird.
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Bei
dem oben genannten Steckverbinder erreicht der Vorsprung 45 der
Steckerbuchse 40 die Endposition in der Spiralnut 46 des
Steckers 41 durch Drehen der Verriegelungshülse 44,
so dass der Steckverbinder vollständig gekuppelt ist. Eine Beurteilung
des vollständigen
Kuppelns wird dadurch vorgenommen, dass die Drehbewegung der Verriegelungshülse 44 gestoppt
wird, da die Verriegelungshülse 44 nicht
weiter gedreht werden kann, wenn der Vorsprung 45 die Endposition
in der Spiralnut 46 erreicht hat. Daher hängt die
Beurteilung des vollständigen
Kupplungszustands im wesentlichen vom Gefühl der Bedienperson beim Erfassen
einer Änderung des
Drehmoments ab. Es ist schwierig, den vollständigen Eingriffszustand durch
visuelle Beobachtung zu bestimmen. Infolgedessen kann zum Beispiel beim
Auftreten von Kupplungsschwierigkeiten das Gefühl beim Erfassen der Änderung
des Drehmoments in dem Glauben täuschen,
dass die Verriegelungshülse 44 trotz
der unzureichenden Drehung ausreichend gedreht ist. Daher besteht
die Möglichkeit,
dass ein unzureichender Kupplungszustand des Steckverbinders auftritt.
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Wie
aus
10 ersichtlich, weist der in
JP-A 10-154553 beschriebene
elektrische Steckverbinder ein drehbares Teil
51 und ein
Erfassungsteil
52 auf. Nach dem anfänglichen Kuppeln der Steckerbuchse
50 mit
dem Stecker wird das an der Steckerbuchse
50 drehbar montierte
Teil
51 gedreht, um mit dem Stecker in Eingriff zu gelangen.
Demzufolge wird die Steckerbuchse
50 in die Eingriffsposition
bewegt, so dass die Steckerbuchse
50 vollständig mit
dem Stecker gekuppelt und mit diesem elektrisch verbunden ist. Das
Erfassungsteil
52 ist an der Steckerbuchse
50 derart
montiert, dass bestimmt werden kann, ob die Steckerbuchse
50 vollständig mit
dem Stecker gekuppelt ist. Das heißt, wenn die Steckerbuchse
50 und
der Stecker durch Drehen des Teils
51 vollständig miteinander
gekuppelt sind, ist ein Eingriffsvorsprung
54 des Erfassungsteils
52 mit
einer Eingriffsausnehmung
55 des drehbaren Teils
51 durch vollständiges Einsetzen
des Erfassungsteils
52 in einen Aufnahmeteil
53 der
Steckerbuchse
50 in Eingriff. Im Gegensatz dazu ist bei
unvollständigem
Kuppeln des Steckverbinders durch unreichendes Drehen des Teils
51 der
Eingriffsvorsprung
54 des Erfassungsteils
52 nicht
mit der Eingriffsausnehmung
55 des drehbaren Teils
51 in
Eingriff. Demzufolge wird nach dem Drehen des drehbaren Teils
51 der
Kupplungszustand des Steckverbinders leicht dadurch bestimmt, dass
der Eingriffsvorsprung
54 des Erfassungsteils
52 mit
der Eingriffsausnehmung
55 des drehbaren Teils
51 in
Eingriff ist.
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Durch
die Montage des Erfassungsteils 52 an der Steckerbuchse 50 ist
es leicht, den Kupplungszustand des Steckverbinders zu bestimmen. Das
Erfassungsteil 52 ist in dem Aufnahmeteil 53 der Steckerbuchse 50 untergebracht.
Der Kupplungszustand wird dadurch bestimmt, dass der Eingriffs vorsprung 54 des
Erfassungsteils 52 mit der Eingriffsausnehmung 55 des
drehbaren Teils 51 in Eingriff ist. Jedoch erfordert der
Steckverbinder das Erfassungsteil 52 zusätzlich zu
der Steckerbuchse 50, dem Stecker und dem drehbaren Teil 51,
so dass die Anzahl der Bauteile erhöht wird.
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Aus
der
DE 197 49 852
A1 sowie der
EP
0 189 857 A2 ist jeweils eine elektrische Steckverbinderanordnung
bekannt, die aufweist: ein Paar Steckverbinderteile, die durch Bewegen
zumindest eines der Steckverbinderteile und Drehen eines an einem der
Steckverbinderteile drehbar montierten Ringteils aus einem Vorkupplungszustand
in einen Endkupplungszustand gebracht sind, einen Verriegelungsarm,
der einstückig
am Außenumfang
des Ringteils federnd ausgebildet ist und an dessen freiem Ende einen
Vorsprung aufweist, und eine Endkupplungsausnehmung, die am Außenumfang
des einen Steckverbinderteils ausgebildet ist, um durch den Eingriff mit
dem Vorsprung des Verriegelungsarmes den Endkupplungszustand der
Steckverbinderteile anzuzeigen.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen
Steckverbinderanordnung, bei der Endkupplungszustand sichtbar angezeigt wird,
unter Beibehaltung der Sichtbarkeit ein ungewolltes Lösen zu erschweren
oder zu verhindern.
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Erfindungsgemäß wird eine
Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 vorgeschlagen. Einige beispielhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Mit
der Erfindung wird ein elektrischer Steckverbinder geschaffen, bei
dem der vollständige
Kupplungszustand eines Steckers mit einer Steckerbuchse leicht ohne
Erhöhung
der Anzahl von Bauteilen bestimmt wird.
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Bei
dem Steckverbinder gemäß der Erfindung
wird ein Paar Steckverbinderteile durch anfängliches Kuppeln miteinander,
zweitens durch Drehen des an einem der Steckverbinderteile drehbar
montierten Teils, und drittens durch Bewegen zumindest eines der
Steckverbinderteile zu dem Kupplungspunkt hin vollständig miteinander
gekuppelt.
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Dies
wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch erreicht, dass
bei der oben genannten Steckverbinderanordnung eine erste Markierung an
entweder dem drehbaren Teil oder einem der Steckverbinderteile vorgesehen
ist, an dem das drehbare Teil montiert ist. Eine zweite Markierung
ist an einem der Steckverbinderteile, an dem das Teil montiert ist,
oder an dem drehbaren Teil derart vorgesehen, dass ermittelt werden
kann, ob das Paar Steckverbinderteile vollständig miteinander gekuppelt
ist.
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Bei
einer solchen Konfiguration ist es möglich, zu ermitteln, ob das
Paar Steckverbinderteile durch die erste Markierung an entweder
dem drehbaren Teil oder einem der Steckverbinderteile und die zweite
Markierung an entweder einem der Steckverbinderteile oder dem drehbaren
Teil vollständig
miteinander gekuppelt ist. Daher ist es möglich, zu ermitteln, ob das
Paar Steckverbinderteile vollständig miteinander
gekuppelt ist, ohne die Anzahl der Bauteile in der Steckverbinderanordnung
zu erhöhen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass entweder die erste oder die zweite Markierung ein Vorsprung
ist, der an einem Verriegelungsarm ausgebildet ist, der federnd
an entweder dem drehbaren Teil oder einem der Steckverbinderteile
montiert ist, und einer der Markierungen eine Kupplungsausnehmung ist,
mit welcher der Vorsprung in Eingriff ist.
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Daher
wird der vollständige
Kupplungszustand der Steckverbinderteile durch Sicht ermittelt. Wenn
das Paar Steckverbinderteile vollständig miteinander gekuppelt
ist, steht der Vorsprung mit der Kupplungsausnehmung in Eingriff,
und wenn nicht, steht der Vorsprung nicht mit der Kupplungsausnehmung
in Eingriff. Ferner ist, wenn das Paar Steckverbinderteile vollständig miteinander
gekuppelt ist, der Vorsprung mit der Kupplungsausnehmung in Eingriff, so
dass das drehbare Teil den vollständigen Kupplungszustand hält.
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Nach
einem zweiten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass eine Vorkupplungsausnehmung an
einem der Steckverbinderteile, an dem das drehbare Teil montiert
ist, oder an dem drehbaren Teil vorgesehen ist. Die Vorkupplungsausnehmung
ist mit dem Vorsprung derart in Eingriff, dass diese das drehbare
Teil in einer Vorkupplungsposition hält.
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Daher
ist es nicht schwierig, ein Paar Steckverbinderteile ohne Drehen
des drehbaren Teils miteinander zu kuppeln, da das Teil durch Eingriff
des Vorsprungs mit der Vorkupplungsausnehmung in der Vorkupplungsposition
gehalten wird. Das heißt,
das anfängliche
Kuppeln wird ohne Überschneidung
der rotierenden Teile durchgeführt.
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Nach
einem dritten Aspekt der Erfindung wird es bevorzugt, dass der Vorsprung
und/oder der Verriegelungsarm und die Kupplungsausnehmung aus Kunststoff
sind. Durch Verwendung des Kunststoffs wird, wenn der Vorsprung
in die Kupplungsausnehmung durch Rückstellkraft verursacht eintritt, ein Verriegelungsgeräusch von
einem Kontakt zwischen dem Vorsprung und der Kupplungsausnehmung und/oder
einem Kontakt zwischen dem Verriegelungsarm und einer Wand der Kupplungsausnehmung
erzeugt. Der Verriegelungsarm, der durch Drehung des drehbaren Teils
ausgelenkt wird, erzeugt die oben beschriebene Rückstellkraft.
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Bei
einer solchen Konfiguration wird das Verriegelungsgeräusch erzeugt,
wenn das Paar Steckverbinderteile durch Drehen des drehbaren Teils
vollständig
miteinander gekuppelt wird, so dass es möglich ist, zu ermitteln, ob
das Paar Steckverbinderteile durch Hören des Geräusches vollständig miteinander gekuppelt
ist.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines elektrischen Steckverbinders nach
einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 einen
Schnitt des Steckverbinders aus 1 im Kupplungszustand;
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3 eine
Rückansicht
des Steckverbinders aus 1 im anfänglichen Kupplungszustand;
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4 eine
Rückansicht
des Steckverbinders aus 1 im vollständigen Kupplungszustand;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines drehbaren Teils und einer Steckerbuchse
nach einer Ausführungsform
der Erfindung;
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6 eine
Seitenansicht des an die Steckerbuchse drehbar montierten drehbaren
Teils aus 5;
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7 einen
Schnitt des an die Steckerbuchse drehbar montierten drehbaren Teils
aus 5;
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8 eine
perspektivische Ansicht des an die Steckerbuchse drehbar montierten
drehbaren Teils aus 5;
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9 eine
perspektivische Ansicht eines herkömmlichen elektrischen Steckverbinders;
und
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10 eine
perspektivische Ansicht eines anderen herkömmlichen elektrischen Steckverbinders.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung wird nun ein elektrischer Steckverbinder
nach einer Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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1 zeigt
einen drehbar zu kuppelnden Steckverbinder 1 mit Bajonettverschluß gemäß der Erfindung.
Ein Stecker 2 und eine Steckerbuchse 3 werden
durch Verschieben zueinander und Drehen eines an der Steckerbuchse 3 drehbar
montierten drehbaren Teils 4 aus einem anfänglichen
Kupplungszustand in einen vollständigen
Kupplungszustand gebracht, wie aus 4 ersichtlich
ist, so dass der Stecker 2 und die Steckerbuchse 3 elektrisch
miteinander verbunden sind.
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Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich,
ist ein Steckergehäuse 5 des
Steckers 2 aus isolierendem Material zylindrisch ausgebildet.
Die Vorderseite des Steckergehäuses 5 ist
nach innen offen und als Kupplungsabschnitt 6 ausgebildet,
mit dem die Steckerbuchse 3 gekuppelt wird. Eine Mehrzahl
von streifenförmigen
Steckeranschlussstücken 7,
wie 21 Anschlussstücken
in den Figuren, und ein vorderer Halter 34 sind in Axialrichtung
des Steckergehäuses 5 in
dem Kupplungsabschnitt 6 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform
können
die Steckeranschlussstücke 7 an
einer gedruckten Leiterplatte eines elektrischen Gerätes fixiert
oder mit Enden von elektrischen Leitungen verbunden sein. Wenn die
Steckeranschlussstücke 7 an
der Leiterplatte eines elektrischen Gerätes fixiert sind, ist der Stecker 2 am
Gehäuse
des Gerätes
fixiert. Wenn die Steckeranschlussstücke 7 mit den Enden
von elektrischen Leitungen verbunden sind, ist der Stecker 2 bewegbar.
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Wie
aus den 1, 2 und 8 ersichtlich,
ist ein Steckerbuchsengehäuse 8 der
Steckerbuchse 3 aus isolierendem Material zylindrisch ausgebildet.
Eine Mehrzahl von Anschlussstückaufnahmekammern 10,
wie 21 Kammern in den Figuren, in denen eine Mehrzahl von
Steckerbuchsenanschlussstücken 9 aufgenommen
sind, sind im Inneren des Steckerbuchsengehäuses 8 vorgesehen.
Die Anschlussstückaufnahmekammern 10 durchdringen das
Steckerbuchsengehäuse 8 von
der Vorderseite zur Rückseite
hin und sind derart angeordnet, dass die Steckeranschlussstücke 7 in
die Steckerbuchsenanschlussstücke 9 eingesetzt
werden können, um
beim Kuppeln des Steckverbinders 1 elektrisch miteinander
verbunden zu werden.
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Eine
Mehrzahl von Wandabschnitten 11 sind in den Anschlussstückaufnahmekammern 10 zum Kontaktieren
mit den Endabschnitten der Steckerbuchsenanschlussstücke 9 vorgesehen,
um zu verhindern, dass sich die Steckerbuchsenanschlussstücke 9 in
Kupplungsrichtung nach vorn bewegen. Verriegelungsarme 12 sind
federnd in den Anschlussstückaufnahmekammern 10 zum
lösbaren
Eingriff mit den Steckerbuchsenanschlussstücken 9 vorgesehen,
um zu verhindern, dass die Steckerbuchsenanschlussstücke 9 aus
den Anschlussstückaufnahmekammern 10 herausfallen.
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Wie
aus den 1 und 5 ersichtlich, sind
drei Positionierungsnuten 13 in einer zylindrischen Außenfläche des
Steckerbuchsengehäuses 8 im
Abstand von 120 Grad voneinander in Axialrichtung des Steckerbuchsengehäuses 8 ausgebildet. Beim
Kuppeln des Steckers 2 mit der Steckerbuchse 3 werden
Positionierungsabschnitte (nicht gezeigt), die an einer Innenwand
des Kupplungsabschnitts 6 in dem Steckergehäuse 5 vorgesehen
sind, in die Positionierungsnuten 13 eingesetzt, so dass
der Stecker 2 zu der Steckerbuchse 3 positioniert
ist.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist eine zylindrische Dichtungswand 14 mit
einem größeren Durchmesser
als dem des Steckerbuchsengehäuses 8 um die
zylindrische Außenfläche des Steckerbuchsengehäuses 8 herum
von der Mitte zur Rückseite
hin in einem bestimmten Abstand in Axialrichtung des Steckerbuchsengehäuses 8 vorgesehen.
Wie aus 7 ersichtlich, wird von der
Dichtungswand 14 und dem Steckerbuchsengehäuse 8 ein
Dichtungsraum 16 gebildet, in dem ein Dichtungsring 15 in
Umfangsrichtung um das Steckerbuchsengehäuse 8 herum untergebracht
ist. Beim Kuppeln des Steckverbinders 1 kontaktiert ein
vorderer Endabschnitt des Steckergehäuses 2 den Dichtungsring 15,
um diesen anzudrücken,
so dass ein Raum zwischen der Steckerbuchse 3 und dem Stecker 2 mit
dem Dichtungsring 15 abgedichtet ist.
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Eine
Drehstütznut 17 ist
hinter dem Dichtungsraum 16 des Steckerbuchsengehäuses 8 in dessen
Umfangsrichtung ausgebildet.
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Ein
vorstehender Abschnitt 18 ist hinter der Drehstütznut 17 des
Steckerbuchsengehäuses 8 vorgesehen
und erstreckt sich von einem hinteren Endabschnitt des Steckerbuchsengehäuses 8 radial nach
außen,
wie aus 8 ersichtlich ist. Der Durchmesser
des vorstehenden Abschnitts 18 ist größer als der Außendurchmesser
der Dichtungswand 14 und zum Beispiel gleich dem Außendurchmesser
eines nachfolgend beschriebenen äußeren Zylinderabschnitts 20 des
drehbaren Teils 4.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist das drehbare Teil 4 als
Doppelzylinderstruktur aus einem inneren Zylinderabschnitt 19 und
dem äußeren Zylinderabschnitt 20 geformt.
Der Innendurchmesser des inneren Zylinderabschnitts 19 ist
etwas größer als
der Außendurchmesser
des vorderen Endabschnitts des Steckergehäuses 5. Ferner erstreckt
sich der innere Zylinderabschnitt 19 zylinderförmig über eine
Länge von
dem vorderen Endabschnitt des Steckerbuchsengehäuses 8 zu einer Seitenfläche des
in dem Dichtungsraum 16 untergebrachten Dichtungsringes 15 hin.
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Der
Innendurchmesser des zylinderförmigen äußeren Zylinderabschnitts 20 ist
etwas größer als der
Außendurchmesser
der Dichtungswand 14. Ferner verläuft ein Endabschnitt des äußeren Zylinderabschnitts 20 etwa
von der Mitte des inneren Zylinderabschnitts 19 koaxial
zu diesem. Daher ist, wenn das drehbare Teil 4 an dem Steckerbuchsengehäuse 8 montiert
ist, der vordere Endabschnitt der Dichtungswand 14 zwischen
dem äußeren Zylinderabschnitt 20 und
dem inneren Zylinderabschnitt 19 positioniert.
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Die
Länge von
der vorderen Endfläche
des Steckerbuchsengehäuses 8 zu
dem vorstehenden Abschnitt 18 ist etwa gleich der Länge von
der vorderen Endfläche
des inneren Zylinderabschnitts 19 zu dem Endabschnitt des äußeren Zylinderabschnitts 20.
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Wie
aus den 1 und 5 ersichtlich, sind
eine Mehrzahl von plattenförmigen
Drehstützabschnitten 21 in
bestimmten Abständen
voneinander am Ende des äußeren Zylinderabschnitts 20 in
dessen Umfangsrichtung vorgesehen. Die Drehstützabschnitte 21 sind
in Radialrichtung des äußeren Zylinderabschnitts 20 federnd
ausgebildet, wobei ein Kupplungsteil 22 von der Innenwand
der Drehstützabschnitte 21 und
des äußeren Zylinderabschnitts 20 zur
Mittelachse hin vorsteht. Daher gelangt, wie aus 5 ersichtlich,
das Kupplungsteil 22 beim Aufsetzen des drehbaren Teils 4 auf
das Steckerbuchsengehäuse 8 mit
der Drehstütznut 17 in
Eingriff, wodurch das drehbare Teil 4 koaxial zu dem Steckerbuchsengehäuse 8 positioniert
ist. In diesem Falle wird verhindert, dass sich das drehbare Teil 4 in Kupplungsrichtung
zurück
bewegt. Ferner wird durch Kontaktieren des Endabschnitts des äußeren Zylinderabschnitts 20 mit
dem vorstehenden Abschnitt 18 verhindert, dass sich das
drehbare Teil 4 in Kupplungsrichtung nach vorn bewegt,
während
dieses an dem Steckerbuchsengehäuse 8 drehbar
montiert ist. Eine Mehrzahl von Fixieröffnungen 23 sind in
dem drehbaren Teil 4 entsprechend der Anzahl der Drehstützabschnitte 21 ausgebildet,
um ein Werkzeug zum Auslenken der Drehstützabschnitte 21 für das Lösen des
drehbaren Teils 4 von dem Steckerbuchsengehäuse 8 einsetzen
zu können.
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Eine
Mehrzahl von Nuten 24 sind in der Umfangsfläche des äußeren Zylinderabschnitts 20 in Axialrichtung
ausgebildet, um ein Abrutschen der Hand einer Bedienperson während des
Drehens des drehbaren Teils 4 zu verhindern. Außerdem ist
es möglich,
die Nuten 24 durch eine Mehrzahl von Vorsprüngen zu
ersetzen.
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Drei
Vorsprünge 25 sind
in bestimmten Abständen,
wie 120° in 1,
am vorderen Endabschnitt der Innenwand des inneren Zylinderabschnitts 19 in
Umfangsrichtung ausgebildet. Wie aus 2 ersichtlich,
erstrecken sich die Vorsprünge 25 von
der Innenwand des inneren Zylinderabschnitts 18 radial
nach innen, wobei die Länge
der Vorsprünge 25 geringer
als die Dicke des Kupplungsabschnitts 6 des Steckergehäuses 5 ist.
Die Vorsprünge 25 sind
nicht auf ihre Formen beschränkt,
so dass eine wie in 1 gezeigte Scheibenform akzeptabel ist.
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Eine
Mehrzahl von Kupplungsnuten 26 sind in bestimmten Abständen entsprechend
der Anzahl der Vorsprünge 25 in
einer äußeren Umfangsfläche des
Kupplungsabschnitts 6 des Steckergehäuses 5 ausgebildet.
Zum Beispiel sind, wie in 1 gezeigt, drei
Nuten in Abständen
von 120° voneinander
vorgesehen. Die Vorsprünge 25 sind
beim Kuppeln des Steckverbinders 1 in die Kupplungsnuten 26 eingesetzt.
Die Kupplungsnuten 26 weisen geradlinige Abschnitte 26a auf,
die von dem offenen Rand des Steckergehäuses 5 über eine
bestimmte Länge
in Axialrichtung verlaufen. Wenn der Stecker 2 und die
Steckerbuchse 3 anfänglich
miteinander gekuppelt werden, bewegen sich die Vorsprünge 25 axial
entlang der geradlinigen Abschnitte 26a, bis sie geradlinige Endabschnitte 26b der
Kupplungsnuten 26 erreichen, welche die Vorkupplungsposition
definieren.
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Eine
Mehrzahl von Schrägabschnitten 26c erstrecken
sich von den geradlinigen Endabschnitten 26b zu der Rückseite
des Kupplungsabschnitts 6 hin annähernd spiralförmig schräg zur Drehrichtung
des drehbaren Teils 4. Eine Mehrzahl von Grenzabschnitten 26d,
welche die Endkupplungsposition definieren, erstrecken sich in Umfangsrichtung
des Kupplungsabschnitts 6 von den Schrägabschnitten 26c, wobei
die Länge
von den Grenzabschnitten 26d zu den geradlinigen Endabschnitten 26b gleich
der Entfernung der Bewegung des Steckers 2 zu der Steckerbuchse 3 aus
dem anfänglichen
Kupplungszustand in den vollständigen
Kupplungszustand ist.
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Die
Länge der
Schrägabschnitte 26c von
den geradlinigen Endabschnitten 26b zu den Grenzabschnitten 26d der
Kupplungsnuten 26 ist optional entsprechend der Abschrägung der
Kupplungsnuten 26 gestaltet. Je kleiner der Schrägungswinkel
der Kupplungsnuten 26 zu der Rückseite ist, desto leichter
ist es, das drehbare Teil 4 zu drehen. Jedoch sind die Kupplungsnuten 26 keine
einzige Nut, so dass sich die Kupplungsnuten 26 nicht miteinander überschneiden.
Vorzugsweise sind die Schrägungswinkel an
den geradlinigen Endabschnitten 26b und den Grenzabschnitten 26d kleiner
als der Schrägungswinkel
der Schrägabschnitte 26c.
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Ein
Kupplungsarm 27 ist am hinteren Ende des äußeren Zylinderabschnitts 20 des
drehbaren Teils 4 ausgebildet, wobei ein Endabschnitt des Kupplungsarmes 27 an
dem äußeren Zylinderabschnitt 20 in
dessen Axialrichtung federnd angebracht ist. Ein konvexer Vorsprung 28 ist
an dem freien Ende des Kupplungsarmes 27 zu dem hinteren Ende
des äußeren Zylinderabschnitts 20 hin
koaxial vorstehend ausgebildet. Der Vorsprung 28 und der Kupplungsarm 27 sind
einstückig
mit dem drehbaren Teil 4 ausgebildet. Im Falle, dass der
vorstehende Abschnitt 18 scheibenförmig ohne einen konkaven Abschnitt
ausgebildet ist, grenzt der Vorsprung 28 bei der drehbaren
Montage des drehbaren Teils 4 an das Steckerbuchsengehäuse 8 an
den vorstehenden Abschnitt 18 an, um den Kupplungsarm 27 auszulenken.
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An
der Vorderseite des Vorsprungs 28 ist ein Wandabschnitt 28a vorgesehen,
d. h. eine vorderseitige Wand in Drehrichtung von dem anfänglichen Kupplungszustand
in den vollständigen
Kupplungszustand. Der Wandabschnitt 28a ist etwa senkrecht zu
der Rückwand
des äußeren Zylinderabschnitts 20 positioniert,
d. h. axial zu dem äußeren Zylinderabschnitt 20,
während
ein dem Wandabschnitt 28a gegenüberliegender Wandabschnitt 28b abgeschrägt ist.
Daher kann im Falle, dass eine Wand in Drehrichtung des Vorsprungs 28 vorgesehen
ist, das drehbare Teil 4 mit einem relativ großen Drehmoment
gegen die Wand nach vorn gedreht werden und mit einem relativ kleinen
Drehmoment zurück
gedreht werden.
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Wie
aus 3 ersichtlich, sind zwei Ausnehmungen 29, 30 für den Eingriff
des Vorsprungs 28 des äußeren Zylinderabschnitts 20 in
einem kreisförmigen
Randabschnitt 18a des vorstehenden Abschnitts 18 ausgebildet.
Die eine Ausnehmung ist eine Vorkupplungsausnehmung 29 zum
Halten des drehbaren Teils 4 in der Vorkupplungsposition.
Die andere Ausnehmung ist ein Endkupplungsabschnitt 30,
wo der Vorsprung 28 mit dem drehbaren Teil 4 durch
Drehen aus der Vorkupplungsposition in die Endkupplungsposition
in Eingriff gelangt. Eine Bewegungsausnehmung 31 ist vorgesehen,
um den Vorsprung 28 des drehbaren Teils 4 leicht
zwischen den beiden Ausnehmungen 29, 30 des vorstehenden
Abschnitts 18 zu bewegen. Im Falle, dass das drehbare Teil 4 mit
dem Endkupplungsabschnitt 30 durch Drehen des drehbaren
Teils 4 in Eingriff gelangt, bewegt sich der Vorsprung 28 gegen
einen Wandabschnitt 30a als Teil des Endkupplungsabschnitts 30,
um in diesem aufgenommen zu werden.
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Bezüglich des
Vorsprungs 28 und des Endkupplungsabschnitts 30 ist
es nicht notwendig, dass der vordere Endabschnitt des Vorsprungs 28 mit
der Bodenwand des Endkupplungsabschnitts 30 in Kontakt
gelangt, wenn der Vorsprung 28 in dem Endkupplungsabschnitt 30 aufgenommen
ist, um gekuppelt zu werden. Jedoch wird bevorzugt, dass das drehbare
Teil 4 und der vorstehende Abschnitt 18 aus Kunststoff
sind. Dies ermöglicht
ein Verriegelungsgeräusch,
wie einen „Klick”, durch
den Kontakt zwischen dem Vorsprung 28 und dem Endkupplungsabschnitt 30 und/oder
durch den Kontakt zwischen dem Verriegelungsarm 27 und
dem Endkupplungsabschnitt 30, wenn der Vorsprung 28 in
den Endkupplungsabschnitt 30 eingesetzt wird. Der Vorsprung 28 bewegt
sich durch Drehen des drehbaren Teils 4 gegen den Wandabschnitt 30a und
wird dann mittels der Rückstellkraft
des Verriegelungsarmes 27 in den Endkupplungsabschnitt 30 eingesetzt.
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Beispielsweise
kann als erste Markierung der Vorsprung 28 am äußeren Zylinderabschnitt 20 und
als zweite Markierung der Endkupplungsabschnitt 30 am vorstehenden
Abschnitt 18 ausgebildet sein. Zum anderen kann beispielsweise
als erste Markierung der Endkupplungsabschnitt 30 am äußeren Zylinderabschnitt 20 und
als zweite Markierung der Vorsprung 28 am vorstehenden
Abschnitt 18 ausgebildet sein. Zum Beispiel kann ein Vorsprung
an dem Endabschnitt des äußeren Zylinderabschnitts 20 und
ein anderer Vorsprung an dem kreisförmigen Endabschnitt des vorstehenden
Abschnitts 18 vorgesehen sein, um einander zu überlappen,
wenn der Stecker 2 und die Steckerbuchse 3 vollständig miteinander
gekuppelt sind. Ferner kann anstelle der Vorsprünge eine sich in Axialrichtung
erstreckende, rote gerade Markierung derart vorgesehen sein, dass die
Markierungen in einer geraden Linie angeordnet sind, wenn der Stecker 2 und
die Steckerbuchse 3 vollständig miteinander gekuppelt
sind.
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Ferner
ist es akzeptabel, dass die beiden Markierungen nicht nur an dem
drehbaren Teil 4 und der Steckerbuchse 3, sondern
auch an dem drehbaren Teil 4 und dem Stecker 2 vorgesehen
sind.
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Wie
aus 3 oder 4 ersichtlich, ist eine Spielverhinderungsausnehmung 32 an
dem Rest des vorstehenden Abschnitts 18 als ein zweiter
Bewegungsraum vorgesehen, der so lang wie ein Raum zwischen den
beiden Ausnehmungen 29, 30 ist. Eine Spielverhinderungsrippe 33 ist
an dem Endabschnitt des äußeren Zylinderabschnitts 20 des
drehbaren Teils 4 in Axialrichtung vorstehend vorgesehen,
um mit der Spielverhinderungsausnehmung 32 in Eingriff zu
gelangen. Die Spielverhinderungsrippe 33 liegt an der einen
Wand der Spielverhinderungsausnehmung 32 an oder ist nahe
dieser positioniert, wenn das drehbare Teil 4 in der Vorkupplungsposition
ist, und liegt an der anderen Wand der Spielverhinderungsausnehmung 32 an
oder ist nahe dieser positioniert, wenn das drehbare Teil 4 in
die Endkupplungsposition gedreht ist. Daher wird ermöglicht,
dass sich das drehbare Teil 4 nur aus der Vorkupplungsposition
in die Endkupplungsposition und umgekehrt bewegt.
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Wie
aus 5 ersichtlich, werden zum Kuppeln des Steckers 2 mit
der Steckerbuchse 3 zuerst die Steckerbuchsenanschlussstücke 9 in
den Anschlussstückaufnahmekammern 10 des
Steckerbuchsengehäuses 8 untergebracht.
Zweitens wird der hintere Endabschnitt des äußeren Zylinderabschnitts 20 des
drehbaren Teils 4 auf das Steckerbuchsengehäuse 8 von
dessen Endabschnitt aufgesetzt. Drittens wird das Kupplungsteil 22 mit
der Drehstütznut 17 in
Eingriff gebracht, so dass das drehbare Teil 4 drehbar
montiert ist. Viertens wird der Vorsprung 28 des äußeren Zylinderabschnitts 20 mit der
Vorkupplungsausnehmung 29 des vorstehenden Abschnitts 18 in
Eingriff gebracht. Fünftens
wird der vordere Endabschnitt der Steckerbuchse 3 mit dem drehbaren
Teil 4 in den Kupplungsabschnitt 6 des Steckers 2 zum
anfänglichen
Kuppeln eingesetzt. Die Vorsprünge 25 erreichen
die geradlinigen Endabschnitte 26b von den Öffnungen
der Kupplungsnuten 26 über
die geradlinigen Abschnitte 26a.
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Zu
diesem Zeitpunkt können
der Stecker 2 und die Steckerbuchse 3 nicht miteinander
gekuppelt werden, wenn nicht die in der Außenfläche des vorderen Endabschnitts
der Steckerbuchse 3 ausgebildeten Kupplungsnuten 26 und
die an der Innenwand des Kupplungsabschnitts 6 des Steckers 2 vorgesehenen
Vorsprünge 25 in
Eingriff miteinander sind. Daher kann es nicht passieren, dass der
Stecker 2 und die Steckerbuchse 3 unvollständig miteinander gekuppelt
sind. Ferner wird das drehbare Teil 4 durch den Eingriff
des Vorsprungs 28 mit der Vorkupplungsausnehmung 29 in
der Vorkupplungsposition gehalten. Daher ist das anfängliche
Kuppeln des Steckverbinders 1 ohne Verschiebung der Vorsprünge 25 leicht
durch Drehung des drehbaren Teils 4 zu erreichen.
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Im
Vorkupplungszustand des Steckverbinders 1 bewegt sich der
Vorsprung 28 als erste Markierung gegen die Wand der Vorkupplungsausnehmung 29,
wobei sich das drehbare Teil 4 in Kupplungsrichtung dreht,
so dass der Verriegelungsarm 27 ausgelenkt wird. Ferner
liegen die Vorsprünge 25 an
der Wand der Kupplungsnuten 26 des Steckers 2 anliegen.
Während
des Bewegens des Vorsprungs 28 gegen den Wandabschnitt
der Vorkupplungsausnehmung 29, um in die Bewegungsausnehmung 31 einzutreten,
ist das Drehmoment zum Drehen des drehbaren Teils 4 größer als
das Drehmoment ohne Bewegen des Vorsprungs 28 gegen den Wandabschnitt
der Vorkupplungsausnehmung 29. Jedoch wird durch Verminderung
des Schrägungswinkels
der Kupplungsnuten 26 das drehbare Teil 4 mit
relativ geringem Drehmoment gedreht.
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Die
Vorsprünge 25 drücken die Wandabschnitte
der Kupplungsnuten 26 durch Drehen des drehbaren Teils 4 zu
dem vorderen Endabschnitt des Steckers 2 hin. Im Gegensatz
dazu bewegt sich im Falle, dass der Stecker 2 fixiert ist,
die Steckerbuchse 3 in die Kupplungsposition. Entsprechend
der Drehung des drehbaren Teils 4 bewegt sich die Steckerbuchse 3,
so dass sich die Vorsprünge 25 in
die Grenzabschnitte 26d der Kupplungsnuten 26 hinein
bewegen. Zu diesem Zeitpunkt tritt der Vorsprung 28 nach
dem Bewegen gegen den Wandabschnitt 30a in den Endkupplungsabschnitt 30 ein,
und die Vorsprünge 25 erreichen
die Grenzabschnitte 26d. Daher werden der Vorsprung 28 und der
Endkupplungsabschnitt 30 in Eingriff miteinander gebracht,
und der Stecker 2 und die Steckerbuchse 3 werden
vollständig
miteinander gekuppelt, so dass diese elektrisch miteinander verbunden
sind.
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Während sich
der Vorsprung 28 gegen den Wandabschnitt 30a bewegt,
um in den Endkupplungsabschnitt 30 einzutreten, ist das
Drehmoment zum Drehen des drehbaren Teils 4 größer als
das Drehmoment ohne Bewegen des Vorsprungs 28 gegen den
Wandabschnitt des Endkupplungsabschnitts 30. Jedoch wird
durch Verringern des Schrägungswinkels
der Kupplungsnuten 26 das drehbare Teil 4 mit
relativ geringem Drehmoment gedreht.
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Daher
werden beim vollständigen
Kuppeln des Steckers 2 und der Steckerbuchse 3 miteinander durch
Drehen des drehbaren Teils 4 der Vorsprung 28 als
erste Markierung, die einstückig
mit dem drehbaren Teil 4 ausgebildet ist, und der Endkupplungsabschnitt 30 als
zweite Markierung, die an der Steckerbuchse 3 ausgebildet
ist, vollständig
miteinander gekuppelt. Daher zeigen der Vorsprung 28 und
der Endkupplungsabschnitt 30 an, ob der Stecker 2 und die
Steckerbuchse 3 vollständig
miteinander gekuppelt sind oder nicht, so dass der elektrische Steckverbinder 1 gemäß der Erfindung
ermöglicht,
den vollständigen
Kupplungszustand leicht ohne zusätzliche Teile
zu bestätigen.
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Wie
oben beschrieben, steht bei vollständigem Kuppeln des Steckers 2 und
der Steckerbuchse 3 miteinander der Vorsprung 28 mit
dem Endkupplungsabschnitt 30 in Eingriff, während bei
unvollständigem
Kuppeln des Steckers 2 und der Steckerbuchse 3 miteinander
der Vorsprung 28 nicht mit dem Endkupplungsabschnitt 30 in
Eingriff steht. Daher wird der vollständige Kupplungszustand durch
Sicht ermittelt. Außerdem
steht bei vollständigem
Kuppeln des Steckers 2 und der Steckerbuchse 3 miteinander der
Vorsprung 28 mit dem Endkupplungsabschnitt 30 in
Eingriff, so dass das drehbare Teil 4 die vollständige Kupplungsposition
hält und
daran gehindert wird, sich leicht zu drehen.
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Im
Falle, dass der Wandabschnitt 28a in Axialrichtung des
drehbaren Teils 4 ausgebildet ist, ist ein relativ großes Drehmoment
erforderlich, um das drehbare Teil 4 zum Kuppeln zu drehen,
so dass sich der Vorsprung 28 gegen den Wandabschnitt 30a bewegt.
Wenn sich der Vorsprung 28 über den Wandabschnitt 30a hinweg
bewegt und in den Endkupplungsabschnitt 30 eintritt, ruft
eine große
Differenz der Drehmomentwerte ein ausreichend spürbares Gefühl hervor. Ferner dreht sich
bei einer abgeschrägten
Gestaltung des Wandabschnitts 28b beim Entkuppeln das drehbare
Teil 4 mit einem relativ geringen Drehmoment zum Entriegeln
der Kupplung des Steckers 3 mit der Steckerbuchse 3.
Daher ist der Steckverbinder 1 leicht zu entkuppeln.
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Das
drehbare Teil 4 und der vorstehende Abschnitt 18 sind
aus Kunststoff, um ein Verriegelungsgeräusch, wie einen „Klick”, durch
den Kontakt zwischen dem Vorsprung 28 und dem Endkupplungsabschnitt 30 und/oder
zwischen dem Verriegelungsarm 27 und dem Endkupplungsabschnitt 30 zu
erzeugen. Die obigen Kontakte werden durch Drehen des drehbaren
Teils 4 bewirkt, so dass der Vorsprung 28 in den
Endkupplungsabschnitt 30 mit einer Rückstellkraft des Verriegelungsarmes 27 nach
dem Bewegen gegen den Wandabschnitt 30a eintritt. Daher
wird bei vollständigem
Kuppeln des Steckers 2 und der Steckerbuchse 3 miteinander
durch Drehen des drehbaren Teils 4 das Verriegelungsgeräusch erzeugt,
um zu erkennen, ob der Stecker 2 und die Steckerbuchse 3 vollständig miteinander
gekuppelt sind. In diesem Falle sind die Verriegelungsgeräusche umso
höher,
je größer die
Länge des
Vorsprungs 28 ist. Jedoch ist ein überlanger Vorsprung 28 nicht
in der Lage, sich gegen den Wandabschnitt weder der Vorkupplungsausnehmung 29 noch
des Endkupplungsabschnitts 30 zu bewegen, oder erfordert
ein enormes Drehmoment, um dies zu tun. Deshalb ist vorzugsweise
der Vorsprung 28 so lang ausgebildet, dass er gegen die
Wandabschnitte der Vorkupplungsausnehmung 29 und des Endkupplungsabschnitts 30 mit
einem angemessenen Drehmoment bewegt werden kann.