DE3046724A1

DE3046724A1 - Elektrostecker

Info

Publication number: DE3046724A1
Application number: DE19803046724
Authority: DE
Inventors: Aristotelis 60630 Chicago Ill. Kakaris
Original assignee: Akzona Inc
Current assignee: Akzona Inc
Priority date: 1980-02-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1981-09-24
Also published as: GB2069248A; US4291933A; FR2475812A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrostecker. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Elektrostecker mit einem Mechanismus zum Verhindern eines Entkoppeins.

Elektrostecker, die in Umgebungen verwendet werden, die hohen Schwingungen ausgesetzt sind, wie etwa in einem Flugzeug, sind mit dem Problem behaftet, daß sie sehr leicht entkoppelt oder gelöst werden können. Dies stellt insbesondere ein Problem bei zylinderförmigen Steckern dar, welche Spannmuttern zur Aufrechterhaltung der Erfindung zwischen dem Stöpsel bzw. Steckerstift und der Fassung verwenden. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sind Versuche mit verschiedenen Sperrmechanismen ausgeführt worden, welche an Abschnitten der Spannmutter oder dem Stöpsel oder der Fassung befestigt sind.

Mehrere dieser Vorrichtungen sind in den US-Patentschriften

3 971 614 und 4 030 7 98 beschrieben. Jede dieser beiden Vorrichtungen verwendet Sperrklinken auf der Seite der Spannmutter, welche derart ausgebildet sind, daß sie mit Federfinger zusammenwirken, welche am äußeren Zylinderteil von entweder dem Stöpsel oder der Fassung befestigt sind.

Ein weiteres System zum Verhindern einer Entkopplung ist in der US-PS 4 152 03 9 beschrieben, welche gleichfalls wie die obigen Patentschriften auf die vorliegende Anmelderin zurückgeht. Der darin gezeigte Stecker ist normalerweise aus Kunststoff hergestellt und verwendet eine Reihe von in einem Abstand zueinander angeordneten Klinken um den Außenumfang entweder des Stöpsels oder der Fassung. Die Spannmutter weist Federteile aus Kunststoff auf, die einstückig über deren Innenumfangsflache ausgebildet sind und mit diesen Klinken auf dem Körper des Steckers zusammenwirken. Diese Gestaltung ähnelt dem in der US-PS

4 109 990 beschriebenen Stecker, wonach ein geradliniges Federelement mit der inneren Umfangsflache der Kupplungsmutter verbunden ist. Eine Vertiefung erstreckt sich vom Boden der Feder und ist derart ausgebildet, daß sie mit den Sperrklinken bzw. Sperrzähnen verschiedener Flankensteigungen zusammenwirkt,

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um die eine Entkopplung verhinderte Funktion zu erfüllen. Allerdings hat sich diese Vorrichtung in mehrerer Hinsicht als nachteilhaft herausgestellt, insbesondere wenn es erforderlich ist, die Kupplungs- und Entkupplungskraft des Steckers zu variieren. Schließlich ist dieser Stecker sehr schwierig herzustellen und ein positiver Kontakt zwischen den Tälern der Zähne und der Vertiefung ist oftmals sehr schwer aufrechtzuerhalten.

Eine weitere Sperrvorrichtung ist in der US-PS 3 594 700 beschrieben, welche gleichfalls auf die Anmelderin zurückgeht. Dieses Patent zeigt einen Stecker mit Sperrzähnen an der Innenfläche der Spannmutter und einen mit dem Körper des Steckers verbundenen Federelement, welches einen vorstehenden Abschnitt aufweist, welcher mit den Sperrklinken bzw. Sperrzähnen zusammenwirkt. Andere elektrische Stecker mit Mechanismen zum Verhindern einer Entkopplung sind weiter in den US-Patentschriften 3 611 260 und 3 517 371 beschrieben.

Auf technischen Gebieten, die ferner ab vom technischen Gebiet der Elektrostecker liegen, sind Sperrmuttern bekannt, beispielsweise US-Patentschriften 718 336, 957 504 sowie 1 011 870, welche sämtlich Einrichtungen zum Verhindern einer Entkupplung aufweisen, die Sperrklinken auf einer Mutter mit einer Unterlagsscheibe verwenden, welche einen über die Sperrklinken laufenden Federmechanismus aufweist.

Trotz des oben angegebenen Stands der Technik verbleibt ein Bedürfnis die Herstellung und den Zusammenbau einer solchen Einrichtung zum Verhindern einer Entkupplung für elektrische Stekker zu verbessern, die gleichzeitig zuverlässig und sicher arbeiten soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Einrichtung zum Entkoppeln von elektrischen Steckern zu schaffen. Dabei soll diese Einrichtung für Elektrostecker einfach herstellbar und einfach zusammenbaubar sein. Weiter soll ein sicherer Betrieb

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gewährleistet sein, wobei die Drehkraft auf die Spannmutter in einer Richtung höher als in die andere Richtung sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Elektrostecker mit wenigstens einer zylinderförmigen Hülse vorgesehen ist, welche einen Einsatz aufweist. Dieser Einsatz ist derart ausgebildet, daß er wenigstens einen elektrischen Kontakt aufnimmt. Die Hülse umfaßt eine Vielzahl von Sperrklinken bzw. Sperrzähnen, welche ringsum von der Außenfläche der Hülse vorstehen. Eine Kupplungs- oder Spannmutter ist derart ausgebildet, daß sie mit der zylinderförmigen HuJ.se und einem entsprechenden Bauteil zusammenwirkt, welches mit der zylinderförmigen Hülse zusammenwirkt. Ein gekrümmter Schlitz ist an der Innenseite der Spannmutter vorgesehen. Dieser nimmt einen Federsektor auf und sichert diesen darin. Der Federsektor umfaßt einen gekrümmten Abschnitt, welcher in den gekrümmten Schlitz paßt. Weiter umfaßt der Federsektor einen Federfinger, welcher vom gekrümmten Abschnitt nach innen gebogen ist und ein freies Ende aufweist, welches mit den Sperrklinken zusammenwirkt, wenn die Spannmutter gedreht wird. Der Federfinger und der Aufbau der Sperrklinken erzeugt eine geringere Drehkraft wenn das freie Ende über die Sperrklinken gezogen wird als wenn das freie Ende über die Sperrklinken gestoßen bzw. geschoben wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Elektrosteckers nach Maßgabe der Erfindung

Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 dargestellten Elektrosteckers,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Spannmutter,

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- 7 Fig. 4 eine Seitenansicht des Steckers ohne die Spannmutter,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Federelements, welches in den Schlitz der in Fig. 3 dargestellten Spannmutter einpaßbar ist,

Fig. 6 eine teilweise Ansicht der anderen Seite des Elektrosteckers von Fig. 1, welche die Anordnung des Federsektors und der Sperrklinken zeigt sowie

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 des in Fig. 6 dargestellten Steckers.

Fig. 1 zeigt einen Elektrostecker 10, welcher eine zylinderförmige Hülse 12 und ein Spannschloß oder Spannmutter 14 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die zylindrische Hülse eine Stöpselhülse. Der Stöpsel 12 ist derart ausgebildet, daß er mit einer entsprechenden nicht dargestellten Fassung oder einem sonstigen Eingriffsteil zusammenwirkt. Innerhalb der Hülse 12 befindet sich ein Einsatz 16, welcher eine Vielzahl von Öffnungen 18 aufweist, welche je zur Aufnahme eines elektrischen Kontakts ausgebildet sind. Der Einsatz ist normalerweise aus einem elektrisch isolierendem Material, wie etwa Keramik, Kunststoff oder Gummi hergestellt. Der Hülsenkörper umfaßt mehrere sich in Längsrichtung erstreckende erhabene Abschnitte 20, welche als Keile dienen, die in entsprechenden Keilnuten aufgenommen sind, so daß die Kontakte genau ausrichtbar sind. Die Spannmutter ist auf einer in Fig. 1 nicht dargestellten Schulter am Außenumfang des Körpers der Hülse 12 angeordnet und umfaßt Gewindegänge 22, welche derart ausgebildet sind, daß sie mit entsprechenden Gewindegängen auf den Stöpsel zusammenwirken, der in die Fassung eingeführt werden soll.

Fig. 2 zeigt das andere Ende des Stöpsels und der Spannmutter 10. Die Spannmutter umfaßt eine starre Fläche 24 und ein Paar von gekrümmten Schlitzen 26 und 28, welche gekrümmte Federsektoren 30 und 32 aufnehmen, welche identisch und besser in der Darstellung der Fig. 5 ersichtlich sind. Diese Schlitze 26 und

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28 können auch besser aus Fig. 3 ersehen werden, welche eine perspektivische Ansicht der Spannmutter zeigt. Der Zylinder der Stöpselhülse ist so ausgebildet, daß er in der kreisförmigen Öffnung 34 der Spannmutter aufgenommen werden kann. Ersichtlich sind die Schlitze 26 und 28 gekrümmt, so daß die gekrümmten Federsektoren, welche in Fig. 5 dargestellt sind, durch einfaches Eindrücken der Federsektoren in die Schlitze aufgenommen werden. Auf diese Weise kann der Federsektor sehr leicht und einfach mit der Spannmutter zusammengebaut werden.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der zylinderförmigen Stöpselhülse, über welche die Spannmutter 14 liegt. Die Innenseite der Vorderfläche 24 der Spannmutter liegt gegen die Schulter 36 des erhöhten Abschnitts 38 an, welcher sich rings um den Zylinder der Stöpselhülse erstreckt, wodurch die Spannmutter in einer Axialrichtung festgelegt ist. Dieser erhöhte Ringabschnitt 38 besitzt auch Sperrklinken 40,über welche die Taste 42 der Sprengfeder 30 greift. Die Fingertaste und die Sperrklinke wirken zur Sperrung dergestalt· miteinander, daß eine Entkopplung verhindert wird, wie im Nachfolgenden insbesondere in Zusammenhang mit den Fig. 5, 6 und 7 noch näher beschrieben ist.

Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der gekrümmte Federsektor 30 in den Schlitz 26 oder 28 der Spann- oder Kupplungsmutter 14 eingepaßt ist, wobei der fingerartig nach unten auf das Sperrrad 40 ragende Abschnitt über die Spitzen und Täler benachbarter Sperrklinken läuft. Die Steilheit der Flanken einer jeden Sperrklinke sind unterschiedlich, das heißt, daß die Sperrklinke oder der Sperrzahn 44 beispielsweise eine sehr steile Flanke 48 und eine weniger steile Flanke 46 aufweist. Dieses Merkmal unterstützt die Spannmutter darin, daß sie leichter in einer Richtung gedreht werden kann, das heißt leichter auf die weniger steile Flanke als auf die steilere Flanke. Die Drehrichtung über die weniger steilen Flanken stellt die Befestigungsrichtung der Spannmutter dar. Um allerdings diese Sperreigenschaft zu vergrößern wird ein Vorteil letztlich durch den unterschied in der Federkraft erreicht, welche dadurch erzeugt

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wird, indem der Finger auf eine Flanke geschoben anstelle über eine Flanke gezogen wird. Dies rührt daher, weil der Federdruck größer ist, wenn man versucht, die Feder einwärts zu drücken als die Feder nach oben zu drücken. Somit verwendet das hierin beschriebene Feder- und Sperrsystem nicht nur die Unterschiede in der Steilheit der Flanke der Klinken sondern auch die Unterschiede des Federdrucks im Federsektor selbst. Die aus Fig. 5 ersichtliche Axialschulter 52 gewährleistet, daß der Fingerabschnitt 42 frei im Stecker betätigbar ist. Der Schlitz 43 ergibt einen Raum zwischen dem gewölbten ^Ab- ; schnitt 45 und der Fingerspitze, so daß die Federspitze nicht dazu neigt, sich im Kopplungs- und Entkopplungsbetrieb zu verklemmen.

Die Wechselwirkung zwischen dem Federsektor, der Spannmutter und dem Stöpselkörper geht recht deutlich unter Bezugnahme auf Fig. 7 hervor, die eine Schnittansicht durch den Abschnitt entlang der Linie 6-6 von Fig. 6 zeigt. Es geht hervor, daß der Abschnitt 54 des Federsektors 30 in einem Schlitz 26 der Spannmutter aufgenommen ist. Der gewölbte Endabschnitt des Körpers des Federsektors, der mit l|fc6 bezeichnet ist, befindet sich in einem Kontakt mit dem gekrümmten Abschnitt 58 der zylinderförmigen Hülse. Der Finger 42 ist in diesem Ausführungebeispiel in einem in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz 60 in der Spannmutter aufgenommen. Wie aus der zeichnerischen Darstellung hervorgeht, wirkt das Ende 50 des Fingers 42 mit einer Flanke 48 des Sperrzahns bzw. der Sperrklinke 44 zusammen. Eine Unterlagsscheibe 63 liegt am Ende 65 der Spannmutter an und erlaubt deren freie Drehung während der Haltering 66 in der Nut 68 ruht und die Unterlagsscheibe sowie die Spannmutter selbst gegenüber einem Heruntergleiten vom Körper der Fassung sichert. Die Unterlagsscheibe 63 sichert auch den Federsektor 30 gegenüber einem Herausfallen aus dem Schlitz 26 in Axialrichtung nach hinten. Die Schulter 70 sichert den Federsektor in Axialrichtung nach vorne.

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Claims

Hem· 1, 8000 München 40,

SchaeferatraBe 18 «s_i i__ λ li cj«.u_ EisenacherStraße 17

Postfach 11« Uipi.-ing. H. Ii. ΒαΠΓ Postfach 400369

P.L-Anw.H.rrmann-Tr.nt.pohl DiDl.-PhVS. Eduard ΒβΙΖίβΓ P«t.-Anw. B.tel.r

Fernsprecher: 0 23 23/51013 fc"H'· ^r»/* ^tuuolu »*βι«βι Fernsprecher: 089 /383011

⁵¹⁰¹⁴ Dipl.-lng. W. Herrmann-Trentepohl ^₃ ³?¹²

Telegrammanschrift: i- « r 383013

Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Telegrammanschrift:

Telex 08229853 Babetzpat München

Telex 5 215380

Bankkonten:

Bayerische Vereinsbank München 952 Dresdner Bank AG Herne 7-520 Postscheckkonto Dortmund 558 68-487

Akzona Inc.

Asheville, N.C. 28802 USA

Ref.: MD 7034 Bockh.

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Abholfach 3

Elektrostecker

M Λ Elektrostecker, gekennzeichnet durch eine zylinderförmige Hülse (12), welche einen Einsatz (16) aufnimmt, der wenigstens einen elektrischen Kontakt aufnimmt, wobei die Hülse eine Vielzahl von Sperrklinken (44) aufweist, die von der Außenfläche der Hülse (12) vorstehen, durch eine Spannmutter (14),welche derart ausgebildet ist, daß sie mit der zylinderförmigen Hülse (12) und einem entsprechenden Bauteil zusammenwirkt, welches mit der zylinderförmigen Hülse zusammenwirkt, durch einen Federsektor (30), durch einen gekrümmten Schlitz (26, 28) an der Innenseite der Spannmutter zur Sicherung des Federsektors (30), wobei der Federsektor einen derart ausgebildeten gekrümmten Abschnitt (54) aufweist, daß er in den gekrümmten Schlitz (26, 28) passend eingreift sowie weiter einen federnden Finger (42) aufweist, der gegenüber dem gekrümmten Abschnitt nach innen gebogen ist, ein freies Ende aufweist und von dem ein Abschnitt in der Nähe des freien Endes mit der Sperrklinke bei Drehung der Spannmutter zusammenwirkt, wobei der Federfinger eine geringere Drehkraft bei über die Sperrklinken gezogenem freien Ende als bei über die Sperrklinken geschobenem freien Ende des Federfingers erzeugt.

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2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (44) Flanken mit ungleichen Winkeln gegenüber der Oberfläche der zylinderförmigen Hülse (12) aufweisen.
3. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federsektor (30) zwischen einem Hauptabschnitt (45) und dem Federfinger (42) einen Schlitz (43) aufweist, der ein Klemmen des Federfingers verhindert.
4. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federsektor weiter eine Axialschulter (52) aufweist, welche vor dem Federfinger vorsteht.
5. Elektrostecker, gekennzeichnet durch eine zylinderförmige Hülse (12), welche einen Einsatz (16) aufnimmt, der wenigstens einen elektrischen Kontakt aufnimmt, wobei die Hülse (12) eine Vielzahl von Sperrklinken (44) aufweist, welche von der Außenfläche der Hülse vorstehen, wobei jede Sperrklinke (44) Flanken (46, 48) mit unterschiedlichen Winkeln gegenüber der Oberfläche der zylinderförmigen Hülse aufweisen, durch eine Spannmutter (14), die derart ausgebildet ist, daß sie mit der zylinderförmigen Hülse und einem entsprechenden Bauteil zusammenwirkt, welche mit der zylinderförmigen Hülse zusammenwirkt, durch einen Federsektor (30), durch einen gekrümmten Schlitz in der Innenseite der Spannmutter zur Sicherung des Federsektors in Umfangsrichtung, wobei der Federsektor einen gekrümmten Abschnitt (45) aufweist, der derart ausgebildet ist, daß er in den gekrümmten Schlitz (26, 28) paßt, sowie weiter ein gegenüber dem gekrümmten Abschnitt nach innen gebogener Federfinger sowie ein Schlitz (43) zwischen dem gekrümmten Abschnitt und dem Finger vorgesehen ist, um ein Verklemmen des Federfingers zu verhindern, wobei der Federfinger ein freies Ende (50) aufweist, welches mit den Flanken (46, 48) der Sperrklinken (44) bei Drehung der Spannmutter zusammenwirkt, durch eine vor dem Federfinger vom gekrümmten Abschnitt des Federsektors (30) vorstehende Axialschulter (52), wobei der Federfinger eine geringere Drehkraft bei über die Sperrklinken gezogenem freien

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Ende als bei über die Sperrklinken geschobenem freien Ende erzeugt , wodurch die Spannmutter leichter in einer Richtung drehbar ist als in der anderen Richtung.

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