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Steckverbinder für Medienleitungen - Dokument DE202005015966U1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202005015966U1 22.03.2007
Titel Steckverbinder für Medienleitungen
Anmelder Voss Automotive GmbH, 51688 Wipperfürth, DE
Vertreter Patentanwälte Dr. Solf & Zapf, 42103 Wuppertal
DE-Aktenzeichen 202005015966
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 22.03.2007
Registration date 15.02.2007
Application date from patent application 10.10.2005
IPC-Hauptklasse F16L 37/12(2006.01)A, F, I, 20051010, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder für Medienleitungen (Rohr- oder Schlauchleitungen für hydraulische oder pneumatische Strömungsmedien), insbesondere für Kraftstoffleitungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die DE 298 24 260 U1 bzw. die korrespondierende EP 0 999 398 B1 beschreibt einen solchen gattungsgemäßen Steckverbinder, bei dem das Steckerteil als Rastmittel zwei einstückig angeformte Rastarme aufweist. Die Rastarme erstrecken sich auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Steckerteils mit ihren freien, radial elastisch beweglichen Enden jeweils etwa parallel zur Steckachse in die der Einsteckrichtung entgegengesetzte Richtung, d. h. in Löserichtung. Beim Einstecken greifen die Rastarme mit radialen Rastansätzen in korrespondierende Rastkonturen innerhalb der Aufnahmeöffnung des Verbindergegenstückes ein, wobei jeweils ein endseitiger Betätigungsabschnitt aus der Aufnahmeöffnung nach außen ragt, um damit manuell die Rastarme zum Lösen der Verrastung radial nach innen bewegen zu können. Dabei ist eine Schutzkappe beschrieben, die zur Schmutzabdichtung von außen über den Einsteckbereich aufsteckbar ist. Zudem wird durch die Schutzkappe auch ein ungewolltes Lösen des Steckerteils vermieden, weil vor einer Lösebetätigung der Rastarme zunächst die Schutzkappe entfernt werden muß, weil sonst die Rastarme bzw. deren Betätigungsabschnitte nicht zugänglich sind. Diese bekannte Ausführung erfordert relativ viel Bauraum, und die Schutzkappe unterliegt als separates Teil einer nicht unerheblichen Verlustgefahr.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der genannten Art zu schaffen, der sich durch besonders kompakte Bauform, gute Handhabung mit geringem Raumbedarf für eine manuelle Lösebetätigung sowie durch einfache Herstellbarkeit und Montage auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Demnach ist mit dem Steckerteil ein Verriegelungselement unverlierbar sowie derart beweglich verbunden, dass es in einer Sicherungsstellung die Rastmittel gegen Lösen blockiert und in einer Lösestellung für eine die Arretierung aufhebende Lösebewegung freigibt. Zweckmäßig umschließt das Verriegelungselement bereichsweise das Steckerteil bzw. dessen Steckerschaft und ist bereichsweise radial zwischen den Steckerschaft und die Rastarme bzw. deren Betätigungsabschnitte bewegbar. In dieser Sicherungsstellung werden die Rastarme gegen eine radial nach innen gerichtete Lösebewegung blockiert. Der erfindungsgemäße Steckverbinder hat durch seine Ausgestaltung, insbesondere durch die Anordnung und Wirkverbindung des Verriegelungselementes mit dem Steckerteil, eine sehr kompakte Form und gewährleistet bei guter Handhabung eine hohe Sicherheit gegen ungewolltes Lösen.

Anhand mehrerer in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele soll die Erfindung mit einigen bevorzugten Varianten des Verriegelungselementes genauer erläutert werden. Dabei zeigen:

1 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders mit Verriegelungselement in Sicherungsstellung,

2 eine Explosionsansicht mit entfernt dargestellten Verriegelungselement,

3 eine Seitenansicht des Verbinders ohne Verriegelungselement,

4 eine Seitenansicht in Pfeilrichtung IV gemäß 3,

5 u. 6 Ansichten analog zu 3 und 4 des gesamten, mit dem Verriegelungselement verbundenen Steckverbinders nach 1,

7 eine Dreiansichten-Darstellung des Verriegelungselementes der ersten Ausführungsform nach 1 bis 6,

8 zwei Ansichten analog zu 5 und 6 in einer Ausführungsvariante und mit zusätzlicher, zur Hälfte geschnittener Darstellung eines Verbindergegenstückes,

9 bis 13 Darstellungen einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders analog zu 1 bis 7,

14 bis 18 weitere Darstellungen einer dritten Ausführungsform analog zu 9 bis 13,

19 bis 23 eine vierte Ausführungsform in Darstellungen analog zu 14 bis 18 und

24 bis 28 weitere analoge Darstellungen einer fünften, gegenüber 19 bis 23 geringfügig modifizierten Ausführung.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Ein erfindungsgemäßer Steckverbinder 1 dient zum schnellen und lösbaren, steckbaren und verrastbaren Anschluss mindestens einer nicht dargestellten Medienleitung an einem Verbindergegenstück 2 (vgl. 8). Der Steckverbinder 1 besteht aus einem Steckerteil bzw. Steckabschnitt 4 in Form eines Steckerschaftes 6 und einem Leitungsanschlussabschnitt 8 mit mindestens einem Leitungsabgang 10. In den dargestellten Ausführungen ist der Steckverbinder 1 als T-Verbinder ausgebildet, wobei sich zwei Leitungsabgänge 10 gleichachsig, d. h. entsprechend einer gemeinsamen Leitungsachse 12, in entgegengesetze Richtungen erstrecken. Der Steckerschaft 6 definiert eine Steckachse 14, wobei sich die Leitungsachse 12 quer zur Steckachse 14 erstreckt. Dabei können gemäß 8 die Steckachse 14 und die Leitungsachse 12 einen Winkel &agr; ≠ 90° einschließen. Eine Ausführung mit &agr; = 90° ist aber auch möglich. Bei den Ausführungen gem. 1 bis 8 und 14 bis 18 kann auch (nur) ein dem Steckerschaft 6 gegenüberliegender Leitungsabgang in Richtung der Steckachse 14 ausgerichtet sein. Die Leitungsabgänge 10 können als Stutzen zum Aufstecken jeweils einer nicht dargestellten Leitung ausgebildet sein.

Gemäß 8 ist der Steckerschaft 6 dichtend in eine Aufnahmeöffnung 16 des Verbindergegenstückes 2 einsteckbar und über Rastmittel 18 lösbar gegen Herausziehen arretierbar. Für die Abdichtung trägt der Steckerschaft 6 in einer Ringnut 20 zumindest einen Dichtring 22.

Die Rastmittel 18 bestehen aus zwei einander diametral gegenüberliegenden, sich zur Steckachse 14 etwa parallel in Löserichtung (Pfeil 24) erstreckenden, in radialer Richtung federelastisch beweglichen Rastarmen 26, die einendig einstückig mit dem Steckerschaft 6 verbunden sind. An ihren gegenüberliegenden freien, in Löserichtung 24 weisenden Enden weisen die Rastarme 26 Betätigungsabschnitte 28 auf, die im gesteckten Zustand (8) außerhalb des Verbindergegenstückes 2 vorstehen. Im eingsteckten Zustand hintergreifen die Rastarme 26 mit radialen Rastansätzen 30 eine innerhalb der Aufnahmeöffnung 16 des Verbindergegenstückes 2 vorhandene Raststufe 32 formschlüssig oder zumindest kraftformschlüssig. Zum Lösen dieser Verrastung können die Rastarme 26 mittels der vorstehenden Betätigungsabschnitte 28 manuell radial nach innen bewegt werden, um eine formschlüssige Verrastung zu lösen. Im Falle einer kraftformschlüssigen Verrastung über zur Steckachse 14 abgeschrägte Flächen kann der Steckerschaft 6 auch einfach rastend aus der Aufnahmeöffnung 16 herausgezogen werden. Dabei können die Rastmittel 18 auch derart mit unterschiedlichen Schrägflächen gestaltet sein, dass in Einsteck- und Löserichtung unterschiedliche Kräfte zu überwinden sind. Vorzugsweise soll das Einstecken leichter als das Lösen sein, umgekehrt ist aber auch möglich.

Erfindungsgemäß ist mit dem Steckerteil 4 ein Verriegelungselement 34 unverlierbar und derart beweglich verbunden, dass es in einer Sicherungsstellung – vgl. beispielsweise 1, 5 und 6 – die Rastmittel 18 gegen Lösen blockiert und in einer Lösestellung – vgl. 9 und 12 – für eine die Arretierung aufhebende Lösebewegung freigibt: Vorzugsweise ist das Verriegelungselement 34 derart in axialer Richtung beweglich am Steckerteil 4 gehalten, dass es in der Sicherungstellung die Betätigungsabschnitte 28 der Rastarme 26 gegen eine radial nach innen gerichtete Lösebewegung blockiert und in der Lösestellung außerhalb der Betätigungsabschnitte 28 liegt und diese dadurch für eine solche Lösebewegung freigibt. Zweckmäßig ist dabei das Verriegelungselement 34 in jeder der beiden Stellungen insbesondere kraftformschlüssig rastend relativ zum Steckerteil 4 fixiert.

Im Folgenden werden unterschiedliche Ausführungsvarianten des Verriegelungselementes 34 erläutert.

In der ersten Ausführung gemäß 1 bis 7 ist das Verriegelungselement 34 in Draufsicht und in Umfangsrichtung des Steckerschaftes 6 gesehen etwa C-förmig und vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet, so dass es radial auf den Steckerschaft 6 aufschiebbar ist und dort den Steckerschaft 6 umgreift und dadurch selbsthaltend und axial beweglich geführt ist. Dem Öffnungsbereich des C-förmigen Verriegelungselementes 34 diametral gegenüberliegend ist ein Rastelement 36 in Form eines sich axial in Löserichtung 24 erstreckenden Rastarmes vorgesehen. Dieses Rastelement 36 wirkt mit zwei axial beabstandeten Rastnuten 38 am Steckerschaft 6 derart zusammen, dass das Verriegelungselement 34 jeweils in der Sicherungsstellung und in der Lösestellung rastend fixiert ist. In Einsteckrichtung (Pfeil 40) unterhalb des Rastelementes 36 ist ein Betätigungselement 42 mit bevorzugt rechteckiger Form angeordnet. Mit diesem laschenartigen Betätigungselement 42 kann manuell eine Kraft zur Axialbewegung des Verriegelungselementes 34 ausgeübt werden. Dabei wird das Verriegelungselement 34 auf Führungsflächen 44 (3) des Steckerschaftes 6 verschiebbar geführt. In der Sicherungsstellung blockiert das Verriegelungselement 34 mit Sperrflächen 46 die Rastarme 26 gegen eine Öffnungsbewegung radial nach innen in Richtung der Steckachse 14. Bei dieser ersten Ausführung weist der Steckerschaft 6 radial vorspringende Stützflächen 47 zur kippsicheren Abstützung in der Aufnahmeöffnung 16 auf.

In der zweiten Ausführung gemäß 9 bis 13 entspricht das Verriegelungselement 34 zunächst weitgehend der ersten Ausführung gemäß 1 bis 7; es weist aber zusätzliche Elemente auf. So ist an dem eigentlichen C-förmigen Verriegelungselement 34 ein Betätigungsabschnitt 48 in Form eines Tasters angeordnet, der über eine axiale Verlängerung 50 des Rastelementes 36 mit diesem verbunden ist. Der tastenartige Betätigungsabschnitt 48 weist eine rechtwinklig zur Steckachse 14 ausgerichtete Oberfläche auf und ist insgesamt oberhalb des gesamten Steckverbinders 1 angeordnet. Hierzu wird insbesondere auf 9 und 12 verwiesen. Durch einen an der Unterseite des Betätigungsabschnittes 48 gebildet und an die Außenkontur des Steckverbinders 1 angepassten Steg 52 wird vermieden, dass durch eine Druckkraftbeaufschlagung auf den Betätigungsabschnitt 48 eine zu große Biegung der Verlängerung 50 und des Rastelementes 36 entsteht und dadurch die axiale Bewegung des Verriegelungselementes womöglich behindert wird. Zusätzlich weist das Verriegelungselement 34 zwei Führungsstege 54 auf, die sich an der unteren Seite axial in Einsteckrichtung 40 parallel zueinander erstrecken. Diese Führungsstege erhöhen die Kippsicherheit des Verriegelungselement 34. Bei dieser Ausführungsform sind am Steckerschaft 6 zwei zusätzliche Führungsansätze 56 gebildet, die um jeweils 90° versetzt zwischen den Rastarmen 26 und somit einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die dadurch entstehenden Zwischenräume zwischen den Rastarmen 26 und den Führungsansätzen 56 wirken als nutartige Führungen für die Führungstege 54 des Verriegelungselementes 34. In den in Löserichtung 24 weisenden Endbereichen der Führungsansätze 56 ist jeweils ein Ansatznocken 58 angeordnet, auf denen sich das Verriegelungselement 34 in der Sicherungsstellung abstützt. Dabei greift jeweils der Anschlagnocken 58 in eine korrespondierende Ausnehmung 60 des C-förmigen Verriegelungselementes 34 ein. Weiterhin kann bei dieser zweiten Ausführungsform zur Verriegelungskontrolle an der Oberseite des Steckverbinders 1 ein sich in Längsrichtung der Leitungsachse 12 erstreckender Stegansatz 62 angeordnet sein, der eine Unterbrechung 63 zur Aufnahme des Betätigungsabschnittes 48 aufweist. Hierbei ist die Ausgestaltung derart, dass in der Sicherungsstellung des Verriegelungselementes 34 der Betätigungsabschnitt 48 mit seiner ebenen Oberfläche und der Stegansatz 62 mit seiner oberen Begrenzungskante im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Somit kann die korrekte Sicherungsstellung des Verriegelungselementes 34 leicht erkannt, d. h. gesehen und auch ertastet werden. Diese Ausführung dient somit als Steckindikator. Die Führungsansätze 56 wirken auch – analog zu den Stützflächen 47 – als Stützflächen zur radialen Abstützung des Steckerschaftes 6 in der Aufnahmeöffnung 16 gegen Kippen des Steckerteils 2.

In der dritten Ausführungsform gemäß 14 bis 18 ist das Verriegelungselement 34 ringförmig ausgebildet und es weist mehrere (zwei) Rastelemente 36 zur Positionierung und mehrere (zwei) ansatzförmige Betätigungselemente 42 auf. Trotz der separaten Darstellung in 15 sitzt dieses ringförmige Verriegelungselement 34 unlösbar auf dem Steckerschaft 6, siehe 14 und 17. Das Verriegelungselement 34 kann in einem besonderen Verfahren auf den Steckerschaft 6 aufgespritzt werden, indem die Teile aus verschiedenen, sich nicht stoffschlüssig verbindenden Kunststoffmaterialien bestehen.

In der vierten Ausführung gemäß 19 bis 23 ist das Verriegelungselement 34 als umgekehrt U-förmiger Schieber ausgebildet, der von oben über den gesamten Steckverbinder 1 aufgeschoben wird. Dabei übergreift das Verriegelungselement 34 den Steckverbinder 1 mit zwei Verriegelungsstegen 64 und ist axial zwischen Lösestellung und Sicherungstellung bewegbar. In seinem die Verriegelungsstege 64 verbindenden Bereich ist ein tastenartiges Betätigungselement 66 gebildet. Die Verriegelungsstege 64 weisen an ihren freien, in Einsteckrichtung weisenden Enden Verriegelungsnocken 68 auf, die in der Sicherungsstellung in den Bereich der Betätigungsabschnitte 28 der Rastarme 26 eingreifen und diese so blockieren (siehe 19 und 22). Im Bereich der Verriegelungsstege 64 sind durch U-förmige Aussparungen die Rastelemente 36 gebildet, die mit den Rastnuten 38 am Steckerschaft 6 zur Positionierung des Verriegelungselementes 34 in seinen beiden Stellungen zusammenwirken. Die Innenkontur 70 auf der Unterseite des Betätigungselementes 66 (siehe 23) ist an die obere Kontur des Steckverbinders derart angepaßt, dass im Zusammenwirken der Konturen eine Bauraumeinsparung erreicht wird. Die Innenkontur 70 und die Gegenkontur des Steckverbinders sind durch ihre Geometrie (beispielsweise Radien und/oder Ausklinkungen) derart aneinander angepasst, dass im gesteckten und verriegelten Zustand nahezu alle Hohlräume ausgefüllt sind. Bei der Ausführung gemäß 19 bis 23 weist das tastenartige Betätigungselement 66 eine obere Fläche auf, die entsprechend dem zur Steckachse 14 schrägen Verlauf der Leitungsachse 12 parallel zu dieser ausgerichtet ist.

Die Ausführungsvariante gemäß 24 bis 28 unterscheidet sich davon dadurch, dass die Oberfläche des Betätigungselementes 66 rechtwinklig zur Steckache 14 ausgerichtet ist. Dazu weist gemäß 26 der Steckverbinder 1 eine Ausnehmung mit einer entsprechenden Gegenfläche 72 auf. Im Übrigen entspricht diese Ausführung gemäß 24 bis 28 der vierten Ausführung gemäß 19 bis 23.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.


Anspruch[de]
Steckverbinder (1) für Medienleitungen, bestehend aus einem Steckerteil (4), das mit einem Steckerschaft (6) dichtend in eine Aufnahmeöffnung (16) eines Verbindergegenstückes (2) einsteckbar und über Rastmittel (18) lösbar gegen Herausziehen arretierbar ist, gekennzeichnet durch ein unverlierbar und beweglich mit dem Steckerteil (4) verbundenes Verriegelungselement (34), welches in einer Sicherungsstellung die Rastmittel (18) gegen Lösen blockiert und in einer Lösestellung für eine die Arretierung aufhebende Lösebewegung freigibt. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel (18) aus insbesondere zwei einander diametral gegenüberliegenden, sich zur Steckachse (14) etwa parallel in Löserichtung (24) erstreckenden, in radialer Richtung federelastischen Rastarmen (26) des Steckerteils (4) bestehen, wobei die Rastarme (26) im eingesteckten Zustand jeweils eine innerhalb der Aufnahmeöffnung (16) des Verbindergegenstückes (2) vorhandene Raststufe (32) form- oder kraftformschlüssig rastend hintergreifen, und wobei die Rastarme (26) an ihren freien, in Löserichtung (24) weisenden Enden außerhalb des Verbindergegenstückes (2) vorstehende Betätigungsabschnitte (28) aufweisen. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (34) derart insbesondere in axialer Richtung beweglich am Steckerteil (4) gehalten ist, dass es in der Sicherungsstellung die Betätigungsabschnitte (28) der Rastarme (26) gegen eine radial nach innen gerichtete Lösebewegung blockiert und in der Lösestellung für eine solche Lösebewegung freigibt. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (34) in der Sicherungsstellung und/oder in der Lösestellung insbesondere kraftformschlüssig rastend relativ zum Steckerteil (4) fixiert ist.






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