DE3720751C2 - Elektrische Verbinderanordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Verbinderanordnung ist aus der US-A-4 557 542 bekannt.

Die Flexibilität der Wandbereiche, die vorzugsweise in Form von frei­ tragenden Laschen vorliegen, gestattet ein einfaches Einführen der Kon­ taktelemente in ihre Hohlräume, wonach die Kontaktelemente in den Hohlräumen fest gegen ein Herausbewegen verriegelt sind, wenn das Verriegelungselement zwischen die Wandbereiche eingeführt worden ist. Wenn ein Kontaktelement ausgetauscht werden muß, ist es möglich, das Verriegelungselement herauszuziehen, um eine Bewegung des entspre­ chenden Wandbereichs in Richtung auf den anderen Wandbereich zu ermöglichen, so daß sich der Anschlag in Richtung von dem auszutau­ schenden Kontaktelement weg bewegen läßt.

Bei der bekannten Verbinderanordnung gemäß der US-A-4 557 542 wird der mit Kontaktelementen und Verriegelungselement zum Sichern der Kontaktelemente bestückte Verbinder so, wie er ist, verwendet.

Aus der EP-A-0 147 956 ist eine elektrische Steckverbindung mit einem ersten Steckverbinder zur Aufnahme von Kontaktstiften und einem zwei­ ten Steckverbinder zur Aufnahme von Kontaktbuchsen bekannt, wobei jeder Steckverbinder aus jeweils zwei miteinander zu verrastenden Iso­ liergehäuseteilen aufgebaut ist. Zum Festlegen von Kontaktelementen (Kontaktbuchsen oder Kontaktstiften) ist eine entsprechende Anzahl von Hohlräumen in dem einen Gehäuseteil ausgebildet, wobei jedem Kon­ taktelement ein kreisförmig gruppierter Satz von Federzungen zugeord­ net ist. Im zusammengefügten Zustand legen sich an die Außenwände dieser Federzungen an komplementär ausgebildete Wandungen des ande­ ren Gehäuseteils. Die Abmessungen der miteinander in Eingriff treten­ den Bereiche der beiden Gehäuseteile sind so gewählt, daß nur bei ord­ nungsgemäßer Lage der jeweiligen Kontaktelemente ein korrekter Sitz des einen Gehäuseteils in dem anderen möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer elektrischen Verbinderanordnung der eingangs genannten Art, bei der ein vergleichs­ weise guter Schutz gegen Einflüsse gewährleistet ist, welche von außen auf das Isoliergehäuse einwirken.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 durch ein den Verbinder aufnehmendes Umgehäuse, an welchem das Verriegelungselement ausgebildet ist. Die damit erreichte Verriegelung ist auf den ersten Blick ähnlich wie bei dem Steckverbin­ der nach der oben erläuterten EP-A-0 147 956. Allerdings konnte diese Ausgestaltung eines Steckverbinders dem Fachmann kaum einen Hinweis auf eine mögliche Lösung der oben genannten Aufgabe vermitteln; denn während bei der elektrischen Steckverbinderanordnung nach der US-A- 4 557 542 zwei benachbarte Wandbereiche als nachgiebige Rastelemente fungieren, erstrecken sich bei dem Steckverbinder gemäß der BP-Druck­ schrift vier kreisförmig angeordnete Rastelemente um einen zugehörigen Hohlraum herum. Damit ist in diesem Bereich des ein Kontaktelement aufnehmenden Hohlraums die gesamte Wandung federelastisch ausgebil­ det und muß folglich auch über den gesamten Umfang fixiert werden. Bei dieser Anordnung ist also das - mit einem Umgehäuse bewirkten - erzielte vollständige Umschließen der einzelnen Rastelementgruppen durch deren Bauweise bedingt, so daß eine entsprechende Übertragung auf eine Verbinderanordnung mit zwei benachbarten Rastelementen (gemäß der US-A-4 557 542) nicht angezeigt war. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Jeder Verbinder kann eine Vielzahl von Paaren von Hohlräumen auf­ weisen, wobei dann ein gemeinsames Verriegelungselement in dem Umgehäuse gleichzeitig zwischen die Wandbereiche jedes Hohlraum­ paares einführbar ist. Die Verbinder und die Umgehäuse können z. B. jeweils eine kreisförmige Konfiguration oder eine rechteckige Konfigura­ tion aufweisen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Axialschnitt dargestellte Draufsicht auf eine elektrische Verbinderanordnung kreisförmigen Querschnitts, die ein Paar miteinander verbundener elektrischer Verbinder umfaßt, deren jeder in einem isolierenden Umgehäuse aufge­ nommen ist, und die außerdem einen Verriegelungsring umfaßt, der die Umgehäuse und somit die Verbinder im miteinander verbundenen Zustand hält;

Fig. 2 eine vergrößerte fragmentarische Axialschnittansicht unter Dar­ stellung des einen Verbinders unmittelbar vor der Verbindung mit seinem Umgehäuse;

Fig. 3 eine Ansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, in der jedoch der andere Verbinder unmittelbar vor seiner Verbindung mit seinem Um­ gehäuse gezeigt ist;

Fig. 5 eine Ansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 eine vergrößerte fragmentarische Axialschnittansicht unter Darstellung der mit den Verbindern verbundenen Umgehäuse vor ihrer Verbindung miteinander;

Fig. 7 eine vergrößerte fragmentarische Axialschnittansicht unter Darstellung eines elektrischen Kontaktelements des genannten anderen Verbinders unmittelbar bevor er in einen ersten Hohl­ raum dieses Verbinders eingeführt wird, sowie unter Darstel­ lung eines zweiten Kontaktelements des Verbinders, der bereits teilweise in einen zweiten darin befindlichen Hohlraum ein­ geführt ist; und

Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, in der jedoch beide Kontakt­ elemente in ihre Hohlräume eingeführt und darin durch ein Verriegelungselement an dem den Verbinder aufnehmenden Umgehäuse gesichert sind.

Wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist, umfaßt die Verbinderanordnung elektrische Verbinder 2 und 4 kreisförmigen Querschnitts, isolierende Umgehäuse 6 und 8 für die Verbinder 2 bzw. 4, sowie einen Verriege­ lungsring 10 zum Befestigen der Umgehäuse 6 und 8 und somit der Verbinder 2 und 4 in miteinander verbundener Weise.

Der Verbinder 2 umfaßt ein isolierendes Gehäuse 12, das Paare einander benachbarter und übereinander angeordneter Hohlräume 14 und 16 definiert, von denen nur ein solches Paar gezeigt ist und die jeweils zur Aufnahme eines elektrischen Kontaktelements 18 dienen. Ein Wandbe­ reich 20 jedes Hohlraums 14 und 16 ist mit einem in den Hohlraum hineinragenden Anschluß-Anschlag ausgebildet, und die Wandbereiche 20 befinden sich nahe beieinander und liegen einander gegenüber. Die Hohlräume 14 und 16 und somit auch die Bereiche 20 sind durch die kreisförmige Querschnittsgestalt des Verbinders 2 jedoch in Umfangs­ richtung des Verbinders 2 winkelmäßig geringfügig zueinander versetzt. Jeder Wandbereich 20 jedes Hohlraums 14 ist in federnd nachgiebiger Weise in Richtung auf den Wandbereich 20 des gegenüberliegenden Hohlraums 16 biegbar, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, und zwar durch das Anstoßen eines Kontaktelements 18, das in Richtung des Pfeils A in den entsprechenden Hohlraum eingeführt wird, gegen den darin befindli­ chen Anschlag 22, so daß sich das Kontaktelement 18 in der in Fig. 4 gezeigten Weise weiter in den Hohlraum hinein sowie über den An­ schlag 22 hinweg vollständig in diesen einführen läßt, wobei der Wand­ bereich 20 in Richtung von dem gegenüberliegenden Wandbereich 20 weg derart zurückschnellt bzw. zurückfedert, daß er nach dem voll­ ständigen Einführen des Kontaktelements 18 seine ursprüngliche Position einnimmt, wodurch der Anschlag 22 in der in Fig. 4 gezeigten Weise eine von dem Kontaktelement 18 definierte Schulter 26 hintergreift.

Jeder Anschlag 22 besitzt eine abgeschrägte Steuerfolgefläche 28, die in Richtung auf das Anschlußeinführende 30 des Hohlraums weist, sowie eine ebene Kontaktelement-Anschlagfläche 32, die in Richtung auf das entgegengesetzte Ende 34 des Hohlraums weist und sich recht­ winklig zur Einführrichtung des Kontaktelements erstreckt. Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, werden die Kontaktelemente 18 nacheinander und nicht gleichzeitig in die Hohlräume 14 und 16 eingeführt, um eine ge­ genseitige Behinderung zwischen den Wandbereichen 20 der Hohlräume 14 und 16 zu verhindern.

Jedes Umgehäuse 6 besitzt ein offenes Ende 36 zur Aufnahme des Ver­ binders 2 sowie eine dem offenen Ende 36 gegenüberliegende Basis 38. Ein Anschlußverriegelungselement 40 ragt von der Basis 38 weg in Richtung auf das offene Ende 36 und ist zwischen den Wandbereichen 20 jedes Paares von Hohlräumen 14 und 16 aufnehmbar, wenn der Verbinder 2 mit dem Umgehäuse 6 verbunden wird. Wenn das Element 40 zwischen einem einander gegenüberliegenden Paar von Wandberei­ chen 20 aufgenommen ist, verhindert es, daß die Wandbereiche in Rich­ tung aufeinanderzu bewegt werden können, so daß jedes Kontaktelement 18 in seinem Hohlraum sicher verriegelt ist und nicht aus diesem her­ ausgelangen kann.

Der Verbinder 4 ist dem Verbinder 2 ähnlich, jedoch nicht mit ihm identisch, und das Umgehäuse 8 ist dem Umgehäuse 6 ähnlich, jedoch ebenfalls nicht mit ihm identisch. Aus diesem Grund sind diejenigen Teile des Verbinders 4 und des Umgehäuses 8, die Teilen des Verbinders 2 bzw. des Umgehäuses 6 entsprechen oder dieselbe Funk­ tion haben, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, denen jedoch stets ein Strichindex hinzugefügt ist.

Jeder Wandbereich 20 und 20' liegt in Form einer freitragenden Lasche vor, die durch ein Paar Schlitze 42 bzw. 42' in dem Gehäuse 12 oder aber in dem Gehäuse 12' definiert ist, wie dies in den Fig. 3 und 5 zu sehen ist. Jeder Wandbereich 20 und 20' ist um einen Kröpfungsbereich 44 bzw. 44' flexibel bzw. biegbar ausgebildet, durch den der Wandbe­ reich mit dem restlichen Verbindergehäuse verbunden ist.

Wie in den Fig. 1, 4 und 6 gezeigt ist, ist der Verbinder 2 mit einem ringförmigen Dichtring 46 versehen, der bei mit dem Umgehäuse 6 verbundenen Verbinder 2 zwischen einer Schulter 48 des Gehäuses 12 und einer Schulter 50 in der Mündungs- bzw. Aufnahmeöffnung des Umgehäuses 6 festgehalten ist, wie dies in den Fig. 1 und 6 zu sehen ist. Der Verbinder 4 ist mit einem ringförmigen Dichtring 52 versehen, der zwischen Schultern 54 des Gehäuses 12' sitzt und an dem eine Innenwand 56 des Umgehäuses 8 angreift, wenn der Verbinder 4 mit diesem verbunden ist. Jedes Kontaktelement 18 ist an eine Dichtman­ schette bzw. Dichttülle 58 gecrimpt, die an ihrem Umfang mit Rippen 60 ausgebildet ist, die, wie dies am besten in Fig. 8 zu sehen ist, an einer Innenwand 62 des Gehäuses 12 angreifen, wenn das Kontaktele­ ment 18 vollständig in dieses eingesetzt worden ist. Das Gehäuse 12' ist mit einer Dichtung 64 versehen, die Öffnungen 66 aufweist, durch die sich jeweils eine elektrische Leitung L', an die je ein Kontaktelement 18' gecrimpt ist, in abgedichteter Weise hindurcherstreckt. Jedes Kon­ taktelement 18 besitzt eine Quetschzwinge 68, die auf die elektrisch leitfähige Seele C einer Leitung L sowie auf die Dichtmanschette 58 gecrimpt ist, sowie einen Aufnahmebereich 70, der die Schulter 26 bildet und sich von der Zwinge 68 wegerstreckt. Wenn das Kontakt­ element 18 vollständig in seinen Hohlraum 14 oder 16 eingeführt wor­ den ist, ist der Aufnahmebereich 70 mit einer Öffnung 72 in einer Steck- bzw. Verbindungsseite 74 des Gehäuses 12 ausgerichtet.

Jedes Kontaktelement 18' umfaßt eine Quetschzwinge 76, die auf die Leitung L' gecrimpt ist, sowie ein sich von der Zwinge 76 weger­ streckendes steckerartiges Element in Form eines elektrischen Stifts 78, der vergrößerte Führungsbereiche 80 und 82 zum Führen des Kontakt­ elements 18' in seinen Hohlraum hinein, und zwar in Zusammenwirkung mit der Innenwand des Hohlraums aufweist. Dabei bildet der Bereich 82, der sich näher bei der Zwinge 76 als der Bereich 80 befindet, die Schulter 26'.

Der Verriegelungsring 10 besitzt innere Vorsprünge 84, von denen nur einer gezeigt ist und die mit einem peripheren bzw. umlaufenden Gewin­ de 86 des Umgehäuses 6 zusammenwirken, sowie federnd nachgiebige Verriegelungsarme 88, die zum Eingreifen in eine periphere Nut 90 in dem Umgehäuse 8 ausgelegt sind.

Wenn der Verbinder 2 mit dem Umgehäuse 6 verbunden ist, ist jede Öffnung 72 in der Verbindungsseite 74 des Verbinders 2 mit einer ent­ sprechenden Öffnung 92 in der Basis 38 des Umgehäuses 6 ausgerichtet, wie dies am besten in Fig. 6 zu sehen ist. Wenn der Verbinder 4 mit dem Umgehäuse 8 verbunden ist, ragen die Stifte 78 durch entsprechen­ de Öffnungen 92' in der Basis 38' des Umgehäuses 8.

Das Umgehäuse 6 ist mit einer haubenartigen Abdeckung 100 versehen, die nach vorne, d. h. in Steck- bzw. Verbindungsrichtung des Umge­ häuses 6, über dessen Basis 38 hinausragt und die mit einem ringför­ migen Schlitz 102 zum Aufnehmen einer haubenartigen Abdeckung 104 ausgebildet ist, die nach vorne über die Basis 38' des Umgehäuses 8 hinausragt. Die Abdeckung 104 ist von einem ringförmigen Dichtring 106 umgeben, der an einer peripheren bzw. umfangsmäßig umlaufenden Schulter 108 in der Nähe der Abdeckung 104 angreift. Vor der Ver­ bindung der Umgehäuse 6 und 8 wird der Verriegelungsring 10 an dem Umgehäuse 8 montiert, und zwar durch einrastende Verriegelung der flexiblen Arme 88 in der Nut 90 des Umgehäuses 8. Die Abdeckung 104 wird dann in den Schlitz 102 eingeführt, und das Gewinde 84 des Verriegelungsrings 10 wird mit dem Gewinde 86 des Umgehäuses 6 in Eingriff gebracht, wonach der Verriegelungsring dann verdreht wird, um die Umgehäuse 6 und 8 in den vollständig miteinander verbun­ denen Zustand zu bewegen, so daß jeder Stift 78 in einem entsprechenden Aufnahmebereich 70 aufgenommen ist, wobei der Dichtring 106 in der in Fig. 1 gezeigten Weise zwischen der Schulter 108 und dem vorderen bzw. freien Ende 110 der Abdeckung 100 zusammengedrückt ist.

In der Praxis wird es üblicherweise bevorzugt sein, daß beide Verbinder 2 und 4 mit Dichtmanschetten 58 oder aber beide Verbinder mit Dichtungen 64 versehen sind.

Claims (3)

1. Elektrische Verbinderanordnung, mit einem elektrischen Verbinder (2), der ein isolierendes Gehäuse (12) aufweist, das ein Paar ein­ ander benachbarter Hohlräume (14 und 16) definiert, deren jeder zur Aufnahme eines elektrischen Kontaktelements (18) ausgelegt ist, das eine Schulter (26) aufweist, wobei ein Bereich (20) der Wand jedes Hohlraums (14 und 16) mit einem in den Hohlraum (14 oder 16) hineinragenden Kontaktelement-Anschlag (22) ausgebildet ist und die Wandbereiche (20) nahe beieinander sowie einander gegen­ überliegend ausgebildet sind, wobei jeder Wandbereich (20) durch Anstoßen eines in den entsprechenden Hohlraum (14 oder 16) teil­ weise eingeführten elektrischen Kontaktelements (18) gegen den Anschlag (22) in den Hohlraum (14 oder 16) in federnd nachgiebi­ ger Weise in Richtung auf den anderen Wandbereich (20) biegbar ist, so daß sich das Kontaktelement (18) über den Anschlag (22) hinweg weiter in den Hohlraum (14 oder 16) hinein einführen läßt, wonach dann der Wandbereich (20) zurückschnellt, so daß der Anschlag (22) die Schulter (26) hintergreift und ein Herausziehen des Kontaktelements (18) aus dem Hohlraum (14 oder 16) verhin­ dert und dann, wenn jedes Kontaktelement (18) weiter in seinen Hohlraum (14 oder 16) eingeführt ist, die Wandbereiche (20) derart voneinander beabstandet sind, daß zwischen ihnen ein Verriege­ lungselement (40) aufnehmbar ist, das eine anschließend daran erfolgende Bewegung der Wandbereiche (20) in Richtung aufein­ ander zu verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß ein isolierendes, den Verbinder aufnehmendes Umgehäuse (6) vorgesehen ist und das Umgehäuse (6) ein offenes Ende (36) zur Aufnahme des Verbinders (2) sowie eine dem offenen Ende (36) gegenüberliegende Basis (38) besitzt, daß das Verriegelungselement (40) in Richtung auf das offene Ende (36) von der Basis (38) weg­ steht und beim Einführen des Verbinders (2) in das Umgehäuse (6) zwischen den Wandbereichen (20) aufnehmbar ist, und daß die Basis (38) mit Öffnungen (92) ausgebildet ist, durch die hindurch ein in jedem Hohlraum (14 und 16) befindliches Kontaktelement (18) mit einem weiteren elektrischen Kontaktelement (18') in Verbindung treten kann.

2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umgehäuse (6) mit einer Ab­ deckung (100) versehen ist, die über die Basis (38) des Umgehäuses (6) hinausragt und mit einem Schlitz (102) zum Aufnehmen einer komplementären Abdeckung (104) einer weiteren elektrischen Verbindungseinrichtung versehen ist, die mit elektrischen Kontakt­ elementen (18') zur Verbindung mit den Kontaktelementen (18) des Verbinders (2) versehen ist, daß jedes Kontaktelement (18) des Verbinders (2) an einer Dichtmanschette (58) befestigt ist, die eine Abdichtung zwischen dem Kontaktelement (18) und der in der Nähe des Kontaktelement-Einführendes (30) des Hohlraums (14 oder 16) befindlichen Wand des Hohlraums (14 oder 16) schafft, und daß das Gehäuse (12) des Verbinders (2) eine außen umlaufende Dichtung (46) zum Zusammenwirken mit der Innenwand des Umgehäuses (6) aufweist.

3. Elektrische Verbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Paar elektrischer Verbinder (2 und 4), deren jedem ein den Verbinder (2, 4) aufnehmendes, isolierendes Umgehäuse (6 oder 8) zugeordnet ist, wobei zwischen den Wandbe­ reichen (20 oder 20') das jeweilige Vernegelungselement (40, 40') zwischen den Wandbereichen (20 oder 20') aufgenommen ist, und die Umgehäuse (6, 8), wenn sie den zugehörigen Verbinder (2 und 4) aufnehmen, miteinander verbindbar sind, um die Kontaktelemente in den Verbindern zu verbinden.