DE69403174T2

DE69403174T2 - Federmechanismus zum Verbinden, Ver- und Entriegeln; Schnappverschluss für mechanische und elektromagnetische Abschirmung, elektrische Leitfähigkeit, thermische Dissipation mit Umgebungsabdichtung

Info

Publication number: DE69403174T2
Application number: DE69403174T
Authority: DE
Inventors: Peter J Balsells
Original assignee: Bal Seal Engineering LLC
Current assignee: Bal Seal Engineering LLC
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2014-10-27
Also published as: EP0651172B1; ATE153112T1; JPH07180710A; DE69403174D1; US5411348A; EP0651172A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Mechanismen zum Verbinden und Verriegeln, Verbinden und Entriegeln und Verbinden und Halten von zwei Flächen unter Verwendung einer Feder mit gekippten Windungen. Insbesondere können die Flächen geradlinig sein und auch elektromagnetische Abschirmung, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeabfuhr und Umgebungsabdichtung können durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung bewirkt werden.
Federn mit gekippten Windungen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind und eine Beschreibung von diesen zusammen mit den Belastungseigenschaften solcher Federn können in den US-Patenten Nr. 4,655,462; 4,826,144; 4,830,344; 4,876,781; 4,893,795; 4,907,788; 4,915,366; 4,934,666; 4,961,253; 4,964,204; 4,974,821; 5,072,070; 5,079,388; 5,108,078; 5,117,066; 5,134,244; 5,160,122; 5,161,806 und 5,203,849 gefunden werden. Alle diese Patente wurden für Peter J. Balsells erteilt.
Außerdem beschreiben die oben genannten erteilten Patente im allgemeinen die Wirksamkeit der elektromagnetischen Abschirmung von Schraubenfeder-Anordnungen, insbesondere die US-Patente Nr. 4,934,666; 5,079,388 und 5,134,244.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Mechanismus bereit, welcher für viele mechanische und elektrische Anwendungen geeignet ist. Insbesondere bei elektrischen Anwendungen ist die vorliegende Erfindung dadurch höchst geeignet, daß sie Umgebungsabdichtung mit verbesserter elektrischer Leitfähigkeit kombiniert. Durch Verwendung eines Elastomers mit einer Feder in intensivem Kontakt mit umgebenden Windungen wird eine verbesserte Umgebungsabdichtung erreicht. Der intensive Kontakt zwischen Belastungspunkten hält auch Fremdmaterial, wie z.B. Feuchtigkeit, Staub oder Oxidation, welche vorhanden sein können, ab, wodurch eine effektive Umgebungsabdichtung bereitgestellt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Verbindungs-/Trenn-, Verriegelungs-/Entriegelungs-, Schnapp-Befestigungs- und Haltemechanismus für mechanische Kopplung, Kopplung mit elektromagnetischer Abschirmung, Kopplung mit elektrischer Leitfähigkeit und Kopplung mit Wärmeabfuhr, wobei weiterhin eine Umgebungsabdichtung vorgesehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet im allgemeinen einen Körper mit einer Nut darin mit im wesentlichen parallelen Seitenwänden. Eine Schraubenfeder ist vorgesehen und in der Nut so angeordnet, daß ein Abschnitt von dieser aus der Nut vorsteht.
Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse mit einer Öffnung vorgesehen, welche so groß ist, daß sie den Körper aufnehmen kann. Nuteinrichtungen, die an einer Innenfläche der Öffnung angeordnet sind, sind vorgesehen, um den vorstehenden Federabschnitt aufzunehmen und um eine Montage des Körpers in der Öffnung zu ermöglichen, wenn der Körper und das Gehäuse in eine horizontale Richtung in bezug zueinander bewegt werden.
Dieser Mechanismus ist aus der EP-A-0 498 206 bekannt.
Gemäß der Erfindung, wie sie durch Anspruch 1 definiert ist, ist eine Einrichtung vorgesehen, die einen abgeschrägten Boden in der Nut definiert, um zu verhindern, daß sich die Feder über eine vertikale Linie hinaus dreht, wenn der Körper und das Gehäuse in bezug zueinander in eine andere horizontale Richtung bewegt werden. Diese Struktur verhindert eine Demontage des Körpers und Gehäuses, wenn sie in die genannte andere horizontale Richtung in bezug zueinander bewegt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Nut insbesondere eine Nutbreite haben, welche kleiner ist als eine Windungshöhe der Feder. Außerdem kann der abgeschrägte Boden sich an eine der im allgemeinen parallelen Seitenwände mit einem Winkel von zwischen ca. 0º und ca. 60º anschließen.
Vorzugsweise kann sich der abgeschrägte Boden an beide parallelen Seitenwände mit einem Winkel von zwischen ca. 10º und 20º anschließen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der abgeschrägte Boden zwei flache Flächen beinhalten, die einander schneiden und jeweils in einem spitzen Winkel zu einer angrenzenden parallelen Seitenwand angeordnet sind. Dadurch kann der Körper und das Gehäuse in beiden Richtungen verriegelt werden, was im folgenden detaillierter beschrieben ist.
Vorzugsweise beinhaltet die Feder Windungen, deren Größe so bemessen ist, daß benachbarte Windungen nach Montage des Körpers in der Öffnung aneinander anliegen, um die magnetische Abschirmung, die elektrische Leitfähigkeit, die Wärmeabfuhr und Umgebungsabdichtung zwischen dem Körper und dem Gehäuse zu verbessern.
Umgebungsabdichtung kann vorzugsweise durch Verwendung einer Feder verbessert werden, die mit einem Elastomer gefüllt ist, das hohl oder massiv sein kann.
Bei einer Alternative beinhaltet die vorliegende Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 ein Gehäuse mit einer Öffnung darin, mit einer Nut mit im wesentlichen parallelen Seitenwänden mit einer darin angeordneten Schraubenfeder, wobei ein Abschnitt von dieser daraus vorsteht.
Die Größe eines Körpers ist dergestalt, daß er in die Öffnung eingeführt werden kann, und eine Nuteinrichtung, die an einer Außenfläche des Körpers angeordnet ist, ist vorgesehen, um den vorstehenden Federabschnitt aufzunehmen und um eine Montage des Körpers in der Öffnung zu ermöglichen, wenn der Körper und das Gehäuse in eine horizontale Richtung in bezug zueinander bewegt werden.
Ein solcher Mechanismus ist aus der EP-A-0498206 bekannt.
Gemäß der durch Anspruch 9 definierten Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen zum Definieren eines abgeschrägten Bodens in der Nut, um zu verhindern, daß sich die Feder über eine vertikale Linie hinaus dreht, wenn der Körper und das Gehäuse in eine andere horizontale Richtung in bezug zueinander bewegt werden, um eine Demontage des Körpers und des Gehäuses zu verhindern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich durch die folgende Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, welche zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Feder zwischen Längselementen angeordnet ist;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, bei welcher eine Feder zwischen gekrümmten und linearen Abschnitten von zusammenwirkenden Elementen angeordnet ist;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, bei welcher eine Feder zwischen Elementen von rechteckiger Form angeordnet ist;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, bei welcher eine Feder zwischen Elementen von sechseckiger Form angeordnet ist;
Figuren 5a, 5b und 5c repräsentative Querschnittsdarstellungen eines Verriegelungs- und Verbindungsmechanismus, wie er zwischen den in Figuren 1 bis 4 gezeigten Elementen verwendet werden kann, wobei diese Figuren im wesentlichen eine Nut mit abgeschrägtem Boden und eine Feder in verschiedenen Positionen zeigen;
Figuren 6a, 6b und 6c repräsentative Querschnittsdarstellungen eines Verriegelungs- und Verbindungsmechanismus, wie er zwischen den in Figuren 1 bis 4 gezeigten Elementen verwendet werden kann, wobei diese Figuren im wesentlichen eine Nut mit abgeschrägtem Boden und eine Feder in verschiedenen Positionen zeigen;
Figuren 7a, 7b, 7c und 7d repräsentative Querschnittsdarstellungen eines Verbindungs- und Entriegelungsmechanismus, wie er zwischen den in Figuren 1 bis 4 gezeigten Elementen verwendet werden kann, wobei diese Figuren im wesentlichen eine Nut mit abgeschrägtem Boden und eine Feder in verschiedenen Positionen zeigen;
Figuren 8a, 8b, 8c repräsentative Querschnittsdarstellungen eines Verbindungs- und Haltemechanismus, wie er zwischen den in Figuren 1 bis 4 gezeigten Elementen verwendet werden kann, wobei diese Figuren im wesentlichen eine Nut mit abgeschrägtem Boden und eine Feder in verschiedenen Positionen zeigen;
Figuren 9a, 9b, 9c und 9d repräsentative Querschnittsdarstellungen eines Verriegelungs- und Verbindungsmechanismus in zwei Richtungen, wie er zwischen den in Figuren 1 bis 4 gezeigten Elementen verwendet werden kann, wobei diese Figuren im wesentlichen eine Nut mit abgeschrägtem Boden und eine Feder in verschiedenen Positionen zeigen;
Figuren 10a, 10b, 10c und 10d repräsentative Querschnittsdarstellungen eines Schnapp-Befestigungs-Mechanismus, wie er zwischen den in Figuren 1 bis 4 gezeigten Elementen verwendet werden kann, wobei diese Figuren im wesentlichen eine Nut mit abgeschrägtem Boden und eine Feder in verschiedenen Positionen zeigen;
Fig. 11 eine Ausführungsform eines Befestigungselements, welche eine Variation eines abgeschrägten Bodens zeigt, wobei der Kolben mit einer Platte verriegelt ist;
Fig. 12 eine zu der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform eines Befestigungselements ähnliche Darstellung, welche die Feder in einer freien Position und die Platte getrennt von dem zylindrischen Körper vor dessen Montage zeigt;
Fig. 13 eine zu der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform eines Befestigungselements ähnliche Darstellung, welche den zylindrischen Körper und das Plattenelement in voll montiertem Zustand zeigt;
Fig. 14 eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 11 gezeigten Feder;
Fig. 15 eine Ausführungsform, bei welcher die Nut einen flachen Boden hat;
Fig. 16 eine zu der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform eines Befestigungselements ähnliche Darstellung, bei welcher eine Feder an eine Platte angrenzt, wodurch eine Demontage des zylindrischen Körpers und der Platte verhindert wird;
Fig. 17 eine Ausführungsform einer Schnapp-Befestigung, bei welcher der zylindrische Körper mit einem Gehäuse befestigt ist;
Fig. 18 ist der gezeigten Ausführungsform ähnlich, wobei der zylindrische Körper in das Gehäuse eingeführt ist;
Figuren 19a und 19b Querschnittsdarstellungen einer mit Elastomer gefüllten Feder mit einem hohlen Zentrum, welche für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
Figuren 20a und 20b Darstellungen einer alternativen Ausführungsform der Feder, die für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist mit einem festen Elastomer darin; und
Figuren 21a und 21b Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der Feder gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Elastomer darin, das sich bis über die Windungen hinaus entlang einer Nebenachse davon erstreckt.

Detaillierte Beschreibung

In bezug nun auf Figuren 1-4 sind mehrere Ausführungsformen 10, 12, 14, 16 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche im allgemeinen einen vorstehenden Teil 18, 20, 22, 24 und einen aufnehmenden Teil 26, 28, 30, 32 aufweisen.
In bezug auf Figuren 5a bis 5c ist die Schraubenfeder 36 in der Nut 38 in dem vorstehenden Teil 18 angeordnet, wobei ein Abschnitt 40 von der Umfangsnut 36 vorsteht.
Der aufnehmende Teil 26 beinhaltet einen Schlitz 42, dessen Größe dergestalt ist, daß er den vorstehenden Teil 18 (siehe Figur 1) aufnimmt.
Eine Nut 46, die an einer Innenfläche 48 des Schlitzes 42 (siehe Figuren 5a-5c) angeordnet ist, stellt eine Einrichtung bereit zur Aufnahme des vorstehenden Federabschnitts 40 und zum Ermöglichen der Montage des vorstehenden Teils 18 in dem Schlitz 42, wenn der vorstehende Teil 18 und der aufnehmende Teil 26 in Richtung des Pfeils 50, gezeigt in Fig. 5a, bewegt werden. Figuren 5a und 5c zeigen den Mechanismus 10 in einer getrennten oder entriegelten Position und Figur 5b zeigt den vorstehenden Teil 18 in einer verbundenen oder entriegelten Position bezüglich des aufnehmenden Teils 26 entgegen einer Bewegung in Richtung des Pfeils 52. Der vorstehende und der aufnehmende Teil können bei Bewegung in Richtung der Pfeile 54, 56 getrennt werden, was in Figuren 5b, 5c gezeigt ist.
Ein abgeschrägter Boden 60 der Nut 38 stellt eine Einrichtung bereit, um zu verhindern, daß sich die Feder 40 über eine Linie 62 hinaus (siehe Figur 5b) dreht, wenn der vorstehende Teil 18 und der aufnehmende Teil 26 in eine andere, entgegengesetzte Richtung, dargestellt durch Pfeil 52, bewegt werden. Dies verhindert eine Demontage des vorstehenden Teils 18 und des aufnehmenden Teils 26 in Richtung des Pfeils 52. Während der Boden der Nut 38 flach sein kann, wird eine verbesserte Zuverlässigkeit mit dem abgeschrägten Boden erzielt, da er die Montage und Demontage mit minimalen Belastungs-Konzentrationen auf die Feder 36 vereinfacht. Eine weitere Beschreibung der Beanspruchung der Feder 36 kann der US-Patentanmeldung mit dem Titel "Radially Mounted Spring to Connect, Lock and Unlock, Hold Snap-on Fastening, and for Mechanical, Electromagnetic Shielding, Electrical conductivity, Thermal Dissipation with Environmental Sealing", Aktenzeichen 143,913, eingereicht am 26. Oktober 1993 entnommen werden.
Fig. 5b zeigt die Feder 36 in einer komprimierten Position, in welcher sie den vorstehenden Teil 18 mit dem aufnehmenden Teil 26 verriegelt. Wie in Figur 5b gezeigt ist, kann sich der abgeschrägte Boden 60 an die beiden parallelen Seitenwände 66, 68 mit einem schrägen Winkel A anschließen. Das Ausmaß der Kraft zum Verbinden und Trennen wird im wesentlichen von dem Abschrägungswinkel A beeinflußt. Je kleiner die Abschrägung ist, umso größer ist die Kraft. Mit zunehmendem Abschrägungswinkel nimmt die Kraft ab. Der Winkel A kann zwischen 0º und 89º variieren, vorzugsweise jedoch liegt der Winkel A zwischen ca. 10º und ca. 20º.
Figuren 6a-6c zeigen eine alternative Ausführungsform 70 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem vorstehenden Teil 72 und einer Nut 74 mit Seitenwänden 76, 78, die in einem aufnehmenden Teil 80 mit einer darin angeordneten Feder 82 angeordnet ist. Eine einen Rampenabschnitt 88 aufweisende Nut 86 in dem vorstehenden Teil 72 funktioniert auf dieselbe Weise wie die in Figuren 5a-5c gezeigte Ausführungsform 10. Figuren 6a und 6c zeigen den Zylinder in einer unverriegelten oder getrennten Position und Figur 6b zeigt den vorstehenden Teil 72 in einer verriegelten oder verbundenen Position in bezug auf den aufnehmenden Teil 80.
Eine Bewegung des vorstehenden Teils 72 in Richtung des Pfeils 90 wird durch die Feder 82 verhindert, während eine Bewegung in Richtung des Pfeils 92 ermöglicht, daß der vorstehende Teil 72 von dem aufnehmenden Teil 80 getrennt wird. Ein abgeschrägter Boden 94 der Ausführungsform 70 bietet ein wesentlich größeres Maß an Zuverlässigkeit, da er die Montage und Demontage bei einer minimalen auf die Feder wirkenden Belastungskonzentration erleichtert, wodurch sich ihre Zuverlässigkeit verbessert.
Außerdem kann der Betrag der Verriegelungskraft, wie oben bemerkt, durch den Winkel A des abgeschrägten Bodens eingestellt werden.
Figuren 7a-7d zeigen eine alternative Ausführungsform 100, welche einen vorstehenden Teil 102 beinhaltet, welcher in einem aufnehmenden Teil 104 angeordnet ist. Eine Nut 106 in dem vorstehenden Teil 102 beinhaltet einen abgeschrägten Boden zum Stützen einer Feder 110. Ein Anschlag 112 in dem aufnehmenden Teil 104 beinhaltet Rampenabschnitte 116, 118 auf jeder Seite von diesem, um die Montage und ein Verbinden des vorstehenden Teils 102 mit dem aufnehmenden Teil 104 in beide Richtungen zu vereinfachen, was durch Pfeile 120, 122 angedeutet ist.
Figuren 8a-8c zeigen eine noch weitere Ausführungsform 126 gemäß der vorliegenden Erfindung, die im allgemeinen einen vorstehenden Teil 128 in einem aufnehmenden Teil 130 mit einer Nut 132 mit einem abgeschrägten Boden 108 zur Aufnahme einer Feder 138 zeigt. Ein Rampenabschnitt 140 an dem aufnehmenden Teil 130 vereinfacht die Montage des vorstehenden Teils 128 in dem aufnehmenden Teil 130.
Die in Figuren 9a-9d gezeigte Ausführungsform 146 ermöglicht es, einen vorstehenden Teil 148 mit einem aufnehmenden Teil 150 zu verbinden und in beiden Richtungen mit diesem zu verriegeln. Für die vorliegende Beschreibung bedeutet dies, daß der vorstehende Teil 148 in einer Richtung verriegelt ist, jedoch in der entgegengesetzten Richtung getrennt werden kann, und durch Verschieben der Position einer Feder 152 in einer Nut 154 mit zwei abgeschrägten Flächen 158, 160 eine Verbindung und Verriegelung in die entgegengesetzte Richtung erzielt werden kann. In Figuren 9b und 9d ist eine verriegelte Position durch die Pfeile 162, 164 angedeutet und die unverriegelte Position ist durch die Pfeile 166, 168 angedeutet. Wie in Figur 9a-9d am deutlichsten gezeigt ist, schließen sich entsprechende Nut-Seitenwände 172, 174 mit spitzen Winkeln B, C an. Somit kann je nach Position der Feder 152 eine Verriegelungswirkung in einer Richtung erzielt werden, was durch die Pfeile 162, 164 gezeigt ist, oder in der entgegengesetzten Richtung, was durch die Pfeile 166, 168 gezeigt ist.
Figuren 10a-10d zeigen noch eine weitere Ausführungsform 180, welche eine Schnapp-Befestigungs-Verbindung zwischen einem vorstehenden Teil 182 und einer aufnehmenden Platte 184 bereitstellt. Der vorstehende Teil 182 und die aufnehmende Platte 184 sind durch eine Schraubenfeder 190 mit gekippten Windungen zusammengehalten. Der vorstehende Teil 182 kann eine beliebige der in Figuren 1-4 gezeigten Formen haben. Außerdem kann die Feder 190, wie gezeigt, in dem vorstehenden Teil 182 oder in der aufnehmenden Platte 184 angebracht sein.
Wie in Figuren 10a-10d gezeigt ist, weist die Nut 192 in dem vorstehenden Teil 182 einen abgeschrägten Boden 194 auf. Der abgeschrägte Boden 194 ermöglicht im wesentlichen ein größeres Maß an Flexibilität bei der Montage und der Winkel der Abschrägung beeinflußt eine solche Flexibilität, wie oben bemerkt wurde. Nach der Montage ist es erforderlich, daß die Feder eine ausreichende Kraft hat, um nach außen zu schnappen und die tatsächliche Verriegelungswirkung zu erzeugen, die den vorstehenden Teil 182 und die aufnehmende Platte 184 zusammenhält.
Außerdem kann eine äußere Nut-Seitenwand 198 in einem Winkel α angeordnet sein, um zu verhindern, daß die Feder 190 aus der Nut 192 hinaus vibriert, und weiterhin ein größeres Maß an Zuverlässigkeit der Funktion bereitzustellen.
Die Feder 190 kann eine solche Größe haben, daß sie derart komprimiert wird, daß die Windungen aneinander anliegen oder beinahe zusammenstoßen, was in Figur 10d gezeigt ist, um eine effektive elektromagnetische Abschirmung und eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit zwischen dem vorstehenden Teil 182 und der aufnehmenden Platte 184 sowie auch eine verbesserte Wärmeabfuhr und Umgebungsabdichtung bereitzustellen. Bei dieser Anordnung ist es möglich, daß die Feder 190 zerstört werden muß, um den vorstehenden Teil 182 von der Platte 184 zu trennen.
Der abgeschrägte Boden 194 kann eine zusammengesetzte Oberfläche mit einer Mehrzahl von Winkeln α sein, wie in Figur 10c gezeigt ist. Wie gezeigt ist, weist die zusammengesetzte Oberfläche drei benachbarte Oberflächen 202, 204, 206 auf, die zum Steuern der Verriegelungskraft der Feder 190 ausgebildet sind.
In Figur 11 ist noch eine weitere Ausführungsform 280 gezeigt, die eine Schnapp-Befestigungs-Verbindung zwischen einem zylindrischen Element 282 und einer Gehäuseplatte 284 bereitstellt. Das zylindrische Element 282 und die Platte 284 werden durch eine Feder 290 mit gekippten Windungen zusammengehalten. Das Element 282 kann zylindrisch sein, obwohl eine Einrichtung zur Herstellung anderer Formen, wie beispielsweise rechteckig oder elliptisch (nicht gezeigt) verwendet werden kann. Außerdem kann die Feder 290 in dem Kolben in einem kreisförmigen Muster, wie gezeigt oder in dem Gehäuse angeordnet sein.
Figur 12 zeigt die Ausführungsform 280, bei welcher die Platte 284 von dem zylindrischen Gehäuse 282 getrennt ist. Eine Nut 282 in einem Endabschnitt 282A bewegt einen abgeschrägten Boden 294.
Wie in Figur 14 gezeigt ist, verhindert ein abgeschrägter Boden 294 in der Umfangsnut 292, daß eine Feder 290 sich über eine Linie 291 hinaus dreht, welche senkrecht zu der Achse des zylindrischen Körpers ist, um eine Demontage des zylindrischen Körpers 282 von der Platte 284 zu verhindern.
Die Platte 284 hat eine ausgewählte Dicke und eine Öffnung 293 darin mit einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Endabschnitts 282A und kleiner als der Durchmesser des Körpers 282 zur Aufnahme des Endabschnitts 282A, wobei die Feder von der Umfangsnut 292 an einer Seite 297 der Platte 284 gegenüber einer anderen Seite 299 der dem zylindrischen Körper 282 zugewandten Platte 284 vorsteht, was in Fig. 11 gezeigt ist.
In bezug auf Figur 13 ist eine vergrößerte Darstellung des Endabschnitts 282A gezeigt, welcher die Feder 290 in einer voll montierten Position zeigt.
Wie in Figur 14 am deutlichsten gezeigt ist, weist die Nut 292 in dem Element 282 einen abgeschrägten Boden 294 auf. Die abgeschrägte Nut 292 ermöglicht im wesentlichen ein größeres Maß an Flexibilität bei der Montage und der Winkel der Abschrägung beeinflußt eine solche Flexibilität, wie oben bemerkt. Nach der Montage ist es erforderlich, daß die Feder eine ausreichende Kraft hat, um nach innen oder nach außen zu schnappen und die tatsächliche Verriegelungswirkung zu erzeugen, welche das Element 282 und die Platte 184 zusammenhält.
Außerdem kann eine äußere Nut-Seitenwand 298 in einem Winkel α angeordnet sein, um zu verhindern, daß die Feder 290 aus der Nut 292 hinaus vibriert und weiterhin ein größeres Maß an Zuverlässigkeit der Funktion bereitzustellen.
Die Feder 290 kann eine solche Größe haben, daß sie derart komprimiert wird, daß die Windungen aneinander anliegen oder beinahe anliegen, um eine effektive elektromagnetische Abschirmung und verbesserte elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Element 282 und der Platte 284 sowie auch eine verbesserte Wärmeabfuhr und Umgebungsabdichtung bereitzustellen. Bei dieser Anordnung kann es sein, daß die Feder 290 zerstört werden muß, um das Element 282 von der Platte 284 zu trennen.
Figur 15 ist eine Ausführungsform, bei der die Nut 292 einen flachen Boden 294A aufweist. Während die Funktion bei dieser Anordnung bei bestimmten Schnapp-Befestigungsanwendungen angemessen sein mag, ist es bevorzugt, daß gemäß der vorliegenden Erfindung der Boden der Nut 292 abgeschrägt ist, wie oben beschrieben ist.
Figur 16 ist eine ähnliche Ansicht zur Figur 15, welche die Feder 290 in einer komprimierten oder angrenzenden Position in bezug auf die Platte 284 und den Endabschnitt 282A zeigt, wodurch eine Demontage der Platte 284 von dem zylindrischen Körper 282 verhindert wird.
Figur 17 ist ein weiterer alternativer Schnapp-Befestigungs- Mechanismus 280A, welcher einen zylindrischen Körper 282B mit einem Endabschnitt 282C mit einer Nut 292A-Befestigung beinhaltet, wobei das Gehäuse 284A eine Bohrung 293A mit einer Nut 293B darin aufweist. Die Schnapp-Befestigungs-Betätigung ist ähnlich zu der, die in Verbindung mit der in Fig. 12 gezeigten Befestigungseinrichtung beschrieben ist.
Figur 18 ist eine Darstellung ähnlich zu Figur 17, wobei der Zylinder 282B in Eingriff mit dem Gehäuse 284A ist.
Die Umgebungsabdichtung kann bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen verbessert werden, indem die Federn 336, 338, 340 mit Elastomer 342, 344, 346 gefüllt werden, was in Figuren 19a-19b, 20a-20b und 21a-21b gezeigt ist.
Mit speziellen Bezug auf Figuren 19a und 19b kann das Elastomer ein hohles Zentrum 348 haben oder, wie in Figur 21a gezeigt ist, kann das Elastomer Abschnitte 350 aufweisen, die über die Feder 340 entlang einer Nebenachse 352 davon vorstehen. Federanordnungen mit gekippten Windungen und gefüllt mit Elastomer, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, werden in dem US-Patent Nr. 5,161,806, wie oben aufgeführt, gelehrt.
Bei Anwendungen, bei welchen elektromagnetische Abschirmung, elektrische Leitfähigkeit oder Wärmeabfuhr oder eine Kombination von diesen erforderlich ist, ist es bei Beanspruchung der Feder 336, 338, 340 notwendig, daß der belastete Abschnitt, der vorstehende Abschnitt, elektrisch leitfähig ist, was erreicht wird durch Stützen des Federdrahts an den Belastungs- Kontaktpunkten, so daß eine solche elektrische Leitfähigkeit ermöglicht wird.
Um das höchste Maß an Leitfähigkeit und Zuverlässigkeit sowie auch Umgebungsabdichtung zu erzielen, sollte die höchstmögliche Reziprozität an den Belastungspunkten erzielt werden und diese tritt ein, wenn die Nutbreite 252, wie in Figur 5a gezeigt ist, kleiner ist als die Windungshöhe 254 mit einem sehr kleinen abgeschrägten Boden, was eine hohe Beanspruchung entlang der Hauptachse der elliptischen Windung 36 zur Folge hat. Der intensive Kontakt zwischen den Belastungspunkten verhindert auch, daß Fremdmaterial, wie z.B. Staub oder Oxidation, welche vorhanden sein können, in die Nut 38 eindringen, wodurch eine effektive Umgebungsabdichtung erzielt wird.
Obwohl im obigen spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, um die Art und Weise darzustellen, in welcher die Erfindung vorteilhaft verwendet werden kann, sollte es ersichtlich sein, daß die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist. Demgemäß sollten beliebige und alle Modifikationen, Variationen oder äquivalente Anordnungen, die sich für den Fachmann ergeben, als im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, betrachtet werden.

Claims

1. Verbindungs-/Trenn-, Verriegelungs-/Entriegelungs- und Haltemechanismus (10) für mechanische Kopplung, Kopplung mit elektromagnetischer Abschirmung, Kopplung mit elektrischer Leitfähigkeit und Kopplung mit Wärmeabfuhr mit Umgebungsabdichtung, wobei der Mechanismus (10) aufweist:

einen Körper (18) mit einer Nut (38) darin mit im wesentlichen parallelen Seitenwänden (66, 68);

eine Schraubenfeder (36), die in der Nut (38) angeordnet ist, wobei ein Abschnitt (40) von dieser aus der Nut vorsteht; und

ein Gehäuse (26) mit einer Öffnung zur Aufnahme des Körpers (18) und einer Nuteinrichtung (46), die in einer Innenfläche (48) der Öffnung angeordnet ist, um den vorstehenden Federabschnitt (40) aufzunehmen und um die Montage des Körpers (18) in der Öffnung zu ermöglichen, wenn der Körper (18) und das Gehäuse (26) in einer horizontalen Richtung (50) in bezug zueinander bewegt werden; gekennzeichnet durch

eine Einrichtung, die einen abgeschrägten Boden (60) in der Nut (38) definiert, um zu verhindern, daß sich die Feder über eine vertikale Linie (62) hinaus dreht, wenn der Körper (18) und das Gehäuse (26) in eine andere horizontale Richtung (52) in bezug zueinander bewegt werden, um eine Demontage des Körpers (18) und des Gehäuses (26) zu verhindern.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, wobei die Nut eine Nutbreite hat, die kleiner ist als eine Windungshöhe der Feder.

3. Mechanismus nach Anspruch 2, wobei der abgeschrägte Boden sich an eine der im wesentlichen parallelen Seitenwände mit einem Winkel von zwischen ca. 10º und ca. 20º anschließt.

4. Mechanismus nach Anspruch 2, wobei der abgeschrägte Boden sich an beide parallele Seitenwände mit einem Winkel von zwischen ca. 10º und ca. 20º anschließt.

5. Mechanismus nach Anspruch 2, wobei der abgeschrägte Boden zwei flache Oberflächen aufweist, die einander schneiden und jeweils in einem spitzen Winkel zu einer angrenzenden parallelen Seitenwand angeordnet sind.

6. Mechanismus nach Anspruch 1, wobei die Schraubenfeder Windungen aufweist, deren Größe dergestalt ist, daß benachbarte Windungen nach der Montage des Körpers in der Öffnung aneinander anliegen, um die elektromagnetische Abschirmung, die elektrische Leitfähigkeit, die Wärmeabfuhr und Umgebungsabdichtung zwischen dem Körper und dem Gehäuse zu verstärken.

7. Mechanismus nach Anspruch 1, welcher weiterhin ein Elastomer aufweist, welches innerhalb der kontinuierlichen Feder angeordnet ist.

8. Mechanismus nach Anspruch 7, wobei das Elastomer einen hohlen Kern hat.

9. Verbindungs-/Trenn-, Verriegelungs-/Entriegelungs- und Haltemechanismus (70) für mechanische Kopplung, Kopplung mit elektromagnetischer Abschirmung, Kopplung mit elektrischer Leitfähigkeit und Kopplung mit Wärmeabfuhr mit Umgebungsabdichtung, wobei der Mechanismus (70) aufweist:

ein Gehäuse (80) mit einer Öffnung darin mit einer Nut (74) mit im wesentlichen parallelen Seitenwänden (76, 78);

eine Schraubenfeder (82), die in der Nut (74) angeordnet ist, wobei ein Abschnitt (82) von dieser aus der Nut (74) vorsteht; und

einen Körper (72), dessen Größe dergestalt ist, daß er in die Öffnung eingeführt werden kann, und eine Nuteinrichtung (86), die an einer Außenfläche des Körpers (72) angeordnet ist, um den vorstehenden Federabschnitt (82) aufzunehmen und um eine Montage des Körpers (72) in der Öffnung zu ermöglichen, wenn der Körper (72) und das Gehäuse (80) in eine horizontale Richtung (92) in bezug zueinander bewegt werden; gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die einen abgeschrägten Boden (94) in der Nut (74) definiert, um zu verhindern, daß die Feder sich über eine vertikale Linie hinaus dreht, wenn der Körper (72) und das Gehäuse (80) in eine andere horizontale Richtung in bezug zueinander bewegt werden, um eine Demontage des Körpers (72) und des Gehäuses (80) zu verhindern.

10. Mechanismus nach Anspruch 9, wobei die Nutbreite der Nut kleiner ist als eine Windungshöhe der Feder.

11. Mechanismus nach Anspruch 10, wobei der abgeschrägte Boden sich an eine der im wesentlichen parallelen Seitenwände mit einem Winkel von zwischen ca. 10º und ca. 20º anschließt.

12. Mechanismus nach Anspruch 10, wobei der abgeschrägte Boden sich an beide parallele Seitenwände mit einem Winkel von zwischen ca. 10º und ca. 20º anschließt.

13. Mechanismus nach Anspruch 10, wobei der abgeschrägte Boden zwei flache Oberflächen aufweist, die einander schneiden und jeweils in einem spitzen Winkel zu einer angrenzenden parallelen Seitenwand angeordnet sind.

14. Mechanismus nach Anspruch 9, wobei die Feder Windungen aufweist, deren Größe dergestalt ist, daß benachbarte Windungen bei Montage des Körpers in der Öffnung aneinander anliegen, um die elektromagnetische Abschirmung, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeabfuhr und Umgebungsabdichtung zwischen dem Körper und dem Gehäuse zu verstärken.

15. Mechanismus nach Anspruch 9, welcher weiterhin ein Elastomer aufweist, welches innerhalb der Feder angeordnet ist.

16. Mechanismus nach Anspruch 15, wobei das Elastomer einen hohlen Kern hat.