DE2744155A1

DE2744155A1 - Dielektrisches insert fuer eine elektrische kupplung

Info

Publication number: DE2744155A1
Application number: DE19772744155
Authority: DE
Inventors: Normand C Bourdon; Raymond J Eifler; Richard Sanford
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1977-09-30
Publication date: 1978-04-06
Also published as: FR2366716B1; IT1084779B; US4082398A; FR2366716A1; GB1543480A; DE2744155C3; DE2744155B2; JPS5343887A; CA1073069A

Description

Dielektrisches Insert für eine elektrische Kupplung

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Die Erfindung betrifft ein dielektrisches Insert für eine elektrische Kupplung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Elektrische Kupplungen enthalten allgemein einen Stecker und eine Steckdose. Beide besitzen ein Insert aus dieelektrischem Material, welches mit mehreren öffnungen versehen ist. Innerhalb dieser Öffnungen werden die elektrischen Kontakte gehalten. Das Insert wird vom hinteren Ende der MetallhülseViingeführt, wo es in geeigneter Weise, beispielsweise mit einer Mutter, festgehalten wird. Bei manchen Kupplungen werden die elektrischen Kontakte von hinten eingeführt und wieder gelöst, während bei anderen die elektrischen Kontakte von vorne eingeführt und herausgenommen werden. Dadurch wird der Zusammenbau und die Instandhaltung der Kupplung erleichtert.

Viele Jahre lang haben die Hersteller von elektrischen Kupplungen die Mittel verbessert und entwickelt, welche die elektrischen Kontakte in den elektrischen Kupplungen haltern.Beim Einsetzen oder Lösen der Kupplung sollten sich die Kontakte wenig oder überhaupt nicht bewegen. Diese Entwicklung hat jedoch zu komplexen und komplizierten Haltemechanismen geführt, die im allgemeinen aus mehreren, miteinander verbundenen Stücken bestanden .

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein dielektrisches Insert für elektrische Kupplungen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die elektrischen Kontakte sowohl vom vorderen als auch vom rückwärtigen Ende der elektrischen Kupplung eingesetzt und entfernt werden könnnen. Die Anzahl der Stücke, die zur Herstellung des Inserts erforderlich sind, soll so klein wie möglich gehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch die Rückhaltefinger des erfindungsgemäßen Inserts für eine elektrische Kupplung;

Fig. 2 einen weiteren Teilschnitt durch das erfindungsgemäße Insert;

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 2; Fig. 5 eine alternative Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6, 7, 8 und 9, wie ein elektrischer Kontakt von einem Ende des Inserts eingeführt und aus dem gegenüberliegenden Ende entnommen werden kann;

Fig.10 die erfindungsgemäße Anordnung einer elektrischen Kupplung;

Fig.11 eine alternative Ausführungsform der Erfindung; Fig.12 einen Querschnitt gemäß Linie A-A in Fig. 11; -6-

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Fig. 13 einen Querschnitt gemäß Linie B-B in Fig. 11;

Fig. 14 bis 18, wie eine Ausfuhrungsform des Inserts gegossen wird;

Fig. 19 die Endansicht des gegossenen Inserts aus der Sicht der Linie C-C in Fig. 18;

Fig. 2o bis 23, wie eine weitere Ausführungsform des Inserts gegossen wird;

Fig. 24 die Endansicht eines Teils des Kupplungs-Inserts, gesehen von der Linie C-C von Fig. 23.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Inserts für eine elektrische Kupplung gezeigt, das eine Ausführungsform der Erfindung darstellt. Das Insert besteht aus zwei identischen Stücken lo, die jeweils mehrere Kanäle 15 aufweisen. In diesen Kanälen befinden sich mehrere radial ausbiegbare Rückhaltefinger 11, die mit dem Insert einstückig sind. Bei dieser Ausführungsform nehmen die Finger 11 die Form eines schlauchartigen Rückhaite-Kegelstumpf es ein, der elastisch in radialer Richtung aufweitbar ist. Bei bekannten Rückhaltemechanismen ist der Rückhaltekonus 11 kein einstückiges Teil des Inserts, sondern eine getrennte Struktur, die zwischen zwei Inserts festgehalten wird. In Fig. la ist der erste Rückhaltekonusstumpf 11 koaxial innerhalb jedes Kanals 15 angeordnet und verjüngt sind nach vorne und radial nach innen von der Wand des Kanals 15 her. Dadurch wird ein freies vorderes Ende 12 gebildet, das in einer bestimmten Entfernung vom freien Ende 12 eines zweiten, identischen Konus 11 endet, der in entgegengesetzter Richtung zeigt. Die Konen 11 sind elastisch radial aufweitbar.

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Fig. 2 ist ein weiterer Querschnitt durch ein dielektrisches Insert 10, welches zwei rohrförmlge Rückhaltekonusstumpfe 11 enthält. Jeder Konusstumpf 11 ist mit einem der zwei Stücke des Inserts 10 einstückig. Zwischen den freien Enden 12 der Konen 11 ist ein Raum A ausgebildet. Dessen Funktion besteht darin, den vergrößerten Abschnitt eines (nicht gezeigten) elektrischen Kontaktes aufzunehmen und festzuhalten. Ringschultern 19 helfen beim Zentrieren des Kontakts im Kanal.

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch das Insert IO gemäß Linie III-III in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt durch das Insert IO gemäß Linie IV-IV in Fig. 2.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird jeder Konus von vier elastisch auslenkbaren Fingern gebildet; bei der bevorzugten Ausführungsform bilden drei elastisch auslenkbare Finger den rohrförmigen Rückhaltekonusstumpf 11.

In den Fig. 6, 7 und 8 ist gezeigt, wie ein elektrischer Kontakt 20 in das Insert 10 von beiden Enden her folgendermaßen eingeführt werden kann: Der elektrische Kontakt 20 wird in den Kanal 15 von einer (19') der Flächen 18 und 19' des Inserts IO her eingeführt. Während der Kontakt sich auf die andere Fläche 18 zu bewegt, biegt der vergrößerte Abschnitt 25 des Kontakts 20 den Rückhaltekonus 11 radial nach außen (weitet diesen aus), wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Dadurch kann der größere Ab-

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schnitt 25 des Kontakts In den Raum A vorrücken. Wenn der vergrößerte Abschnitt 25 des Kontakts 20 das freie Ende 12 des Rückhaltekonus 11 passiert, kontrahiert der Konus hinter der Kontaktschulter 21 des vergrößerten Abschnitts 25. Dadurch wird die Bewegung des Kontakts im Kanal 15 auf die genannte Fläche 19' zu verhindert. Gleichzeitig berühren die anderen freien Enden 12 die andere Schulter 22 des vergrößerten Abschnitts 25 und verhindern eine weitere Bewegung des Kontakts 20 innerhalb des Kanals 15 auf die andere Fläche 18 zu. Fig. 8 zeigt, wie die Schultern 19 den Kontakt 20 im Kanal 15 positionieren, indem sie an den vergrößerten Abschnitt 25 des Kontakts 20 angreifen.

Fig. 9 zeigt, wie der Kontakt mittels eines geeigneten (nicht gezeigten) Werkzeuges aus dem Insert entfernt werden kann. Das Werkzeug wird in den Kanal 15 eingeführt; die Finger 11 werden von der Schulter 22 des Kontakts weggebogen, wodurch der Kontakt aus dem Insert entfernt werden kann.

Fig. 10 ist die Hälfte einer elektrischen Kupplung, in der das dielektrische Insert 10 eingebaut ist. Diese Figur zeigt, wie einfach die elektrische Kuuplung 1 aufgebaut ist. Bei dieser Ausfuhrungsform enthält die elektrische Kupplung: ein einstükkiges Insert 10; mehrere Kontakte 20, die vom Insert IO gehalten sind; eine hintere Feuchtigkeitsdichtung 30; eine vordere Feuchtigkeitsdichtung 40; einen vorderen Haltering 110; eine Kupplungshülse 90; eine Haltemutter 100 sowie einen rückwärtigen Haltering 120. Nicht gezeigt ist die andere Hälfte der Kupplung, die im wesentlichen mit der gezeigten Kupplungshälfte übereinstimmt, mit der Ausnahme, daß die Kupplungshülse der__g_ :

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anderen Hälfte an die gezeigte Kupplungshülse 90 anfügbar ist und daß die Kontakte 20 keine Steckerkontakte, sondern Kontaktsockel sind, die zu den Steckerkontakten passen. Die Figur läßt erkennen, wie der elektrische Kontakt 20 von der Vorderseite oder von der Rückseite der Kupplungshülse 90 her entfernt werden kann. Ein (nicht gezeigtes) geeignetes Werkzeug wird in den Kanal 15 entweder durch die vordere Dichtung 40 oder die hintere Dichtung 30 eingeführt; die Haltefinger 11 werden ausgebogen, wodurch der Kontakt 20 aus der Kupplung 1 entfernt werden kann. An jedem Kontakt 20 ist ein Draht 3 angeschlossen.

Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform der Kupplung. Bei dieser Ausführungsform ist ein elektrischer Kontakt 20 von der Rückseite oder der Vorderseite eines Inserts IO einführbar. Die Kontakte sind jedoch nicht entfernbar. Das gegossene dielektrische Material, welches in diesem Beispiel einstückig gegossen werden kann, enthält mehrere erste Schultern 31, 32, 33, die in dem Insert 10 mit dem Kanal 15 einstückig sind. Die Schultern 31, 32, 33 zeigen in dieselbe Richtung wie eine (18) der Insertflachen 18 und 19' des Inserts. Mehrere zweite Schultern 41, 42, 43, die ebenfalls einstückig mit dem Insert 10 im Kanal 15 sind, sind so angeordnet, daß sie alle in dieselbe Richtung zeigen wie die andere (19*) der Insertflachen 18 und 19'. Alle Schultern sind radial elastisch deformierbar, während sie in axialer Richtung im wesentlichen starr sind. Die Kontakte können daher in die Räume gedrückt werden, die zwischen zusammenwirkenden Schultern der beiden

Schultersätze ausgebildet sind.

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Die Schultern können zwar die Form eines einzigen Ringes besitzen, der eine in eine bestimmte Richtung zeigende Schulter aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht jedoch jede nach vorwärts zeigende Schulter 31, 32 und 33 und die hintere der Schultern 41, 42, 4 3 aus gekrümmten Segmenten, die sich über ungefähr 30° erstrecken. Die nach vorne zeigenden Schultern 31, 32, 33 sind gegenüber der Achse von jeder der nach hinten zeigenden Schultern 41, 42, 4 3 um ungefähr 45° verdreht. Bei dieser Anordnung kann das Insert IO aus einem Stück gegossen werden.

Die Fig. 14 bis 18 zeigen, wie eine Ausführungsform des dielektrischen Inserts 10 gegossen wird. Allgemein wird das dielektrische Insert aus einem thermoplastischen Harz hergestellt; andere Stoffe, beispielsweise in Wärme abbindende Stoffe, können ebenfalls verwendet werden.

Fig. 14 zeigt einen Abschnitt einer Hälfte 70 einer Gußform, die mehrere Kernzapfen 50 aufweist. Ein Abschnitt der anderen Hälfte 80 der Gußform weist mehrere Kernbuchsen 60 auf. Jeder Kernzapfen 50 enthält einen axial verlaufenden Vorsprung 52, der in einen axialen Kanal 6 2 in der Buchse 60 in der anderen Hälfte 80 der Gußform paßt.

Fig. 15 zeigt, wie der axiale Vorsprung 52 eines Kernzapfens in der einen Hälfte 70 der Gußform in den Kanal 6 2 in der Buchse 60 paßt, der in der anderen Hälfte 80 der Gußform ausgebildet ist.

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Fig. 16 zeigt einen Kernzapfen 50 und eine Kernbuchse 60 voll ineinandergeschoben, wobei die beiden Hälften 70 und 80 der Gußform so miteinander verbunden sind, daß sich ein Gußraum B ergibt, in welchen ein thermoplastisches Material flüssig eingegossen wird. Dieses Material wird dann dort ausgehärtet. Der Gußraum B enthält mehrere zueinander passende Kernzapfen und Buchsen, wodurch ein gegossenes Insert gebildet wird, welches mehrere elektrische Kontakte (nicht gezeigt) aufnehmen kann. Die Gußform besitzt selbstverständlich geeignete Vorkehrungen, beispielsweise Kanäle durch die obere Hälfte der Gußform 70 in den Hohlraum B, womit der Hohlraum B gefüllt und entlüftet werden kann.

Fig. 17 zeigt ein vollständig gegossenes Insert 10, welches einstückige Rückhaltefinger 11 enthält. Der Abschnitt des Kanals 15 im Konusteil des Inserts nimmt die Konfiguration des Kernzapfens 50 an.

Fig. 18 zeigt die beiden Hälften 7o und 8o der Gußform getrennt, sowie einen Teil des Inserts 10, welcher in dem Gußhohlraum gebildet wurde. Diese Figur illustriert die Position der radialen Schulter 19, welche den Kontakt im Kanal 15 des Inserts 17 zentriert. Die radiale Schulter 19 bewerkstelligt dies, indem sie den vergrößerten Abschnitt 25 (nicht gezeigt) des Kontaktes berührt.

Fig. 19 zeigt die Rückhaltefinger 11 und die radiale Schulter 19, gesehen aus der Linie C-C des Inserts 10, welches in Fig.18 gezeigt ist.Diese Endansicht illustriert, daß bei dieser Aus-

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fuhrungsform drei radiale Schultern 19 vorgesehen sind, welche den vergrößerten Abschnitt des Kontakts berühren und damit den Kontakt zentrieren. Es sind drei RUckhaltefinger 11 vorgesehen, welche eine Schulter des vergrößerten Abschnittes des Kontaktes berühren und die Bewegung des Kontaktes verhindern, wenn dieser einmal im Insert angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform können die zu haltenden Kontakte von beiden Enden der Kupplung her eingeführt oder entfernt werden; das Insert umfaßt zwei identische Teile. Die identischen Teile werden Fläche an Fläche so miteinander verbunden, daß die Finger 11 einander gegenüberstehen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.

Die Fig. 2o bis 23 zeigen, wie eine andere Ausführungsform der Erfindung gegossen wird. Bei der in diesen Figuren gezeigten Ausführungsform besteht das zu gießende Insert aus einer einzigen, einheitlichen Struktur, im Gegensatz zu der in den Fig. 14 bis 18 gezeigten Ausführungsform, die aus zwei identischen Stücken besteht und Fläche an Fläche zusammengesetzt ist.

Fig. 20 zeigt einen Teil einer Hälfte 70 einer Gußform mit menreren Kernzapfen 50, sowie einen Teil der anderen Hälfte 80 der Gußform mit mehreren Kernbuchsen 60.

Fig. 21 zeigt den Kernzapfen 50 vollständig in die Buchse 60 eingeführt; die beiden Hälften 70 und 80 der Gußform sind so angeordnet, daß ein Gußhohlraum B gebildet wird, in den thermoplastisches Material flüssig eingefüllt wird. Dort härtet das thermoplastische Material aus. Der Gußhohlraum B enthält mehrere zueinanderpassende Kernzapfen und Buchsen, von denen jeweils _,₃

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nur einer gezeigt ist. Hierdurch wird ein gegossenes Insert gebildet, welches mehrere elektrische Kontakte (nicht gezeigt) aufnehmen kann. Die Gußform besitzt selbstverständlich geeignete Vorkehrungen, beispielsweise Kanäle durch die obere Hälfte der Gußform in den Hohlraum B, mit denen der Hohlraum B gefüllt und entlüftet werden kann.

Fig. 22 zeigt ein vollständig gegossenes Insert 10, welches eine einstückige, einheitliche Struktur darstellt. Das Insert 10 besitzt einstückig mit ihm ausgebildete Rückhaltefinger Der Abschnitt des Kanals 15 im Kernabschnitt des Inserts IO nimmt die Konfiguration des Raumes ein, der zwischen dem Kernzapfen 50 und der Buchse 60 verbleibt.

Fig. 23 zeigt das einstückig gegossene dielektrische Insert, das in dem Formhohlraum B gebildet wird. Das Insert enthält zwei Paare von Rückhaltefingern 11. Ein Paar Rückhaltefinger 11a und 11b zeigt auf eine Fläche 19* des Inserts zu; das andere Paar lic (lld ist nicht gezeigt) zeigt in Richtung der anderen Fläche 18 des Inserts.

Fig. 24 zeigt die Endansicht eines Teils des Inserts 10, gesehen aus der Linie C-C in Fig. 23. Diese Ansicht illustriert die Ausrichtung der vier Rückhaltefinger 11 und der vier Schultern 19, welche den vergrößerten Abschnitt eines (nicht gezeigten) Kontakts berühren und diesen im Insert-Kanal 15 (vergl. beispielsweise Fig. 8) zentrieren.

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Claims

Patentanwalts L I 4 A 1 ü 5 Dipl. Ing. H. Kauck Dipl. Phys. VV. Schmitz Dipl. Ing. E. Graalfs Dipl. Ing. VV. V/ohnert Dipl. Phys. VV. Carstens Dr.-Ing. W. Döring Mozartstraße 23 80OO München 2 The Bendix Corporation Bendix Center Anwaltsakte M-4 359 Southfleid,Mich.48o75 (USA) 7. September 1977 Dielektrisches Insert für eine elektrische Kupplung Patentansprüche:

1.) Dielektrisches Insert für eine elektrische Kupplung mit einem Körper aus gegossenem dielektrischen Material, der mehrere Kanäle aufweist, die von der Vorderfläche zur Rückfläche verlaufen und jeweils einen elektrischen Kontakt aufnehmen und festhalten können, der einen vergrößerten Abschnitt besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal (15) vorgesehen sind: ein erster Satz von Rückhaltefingern (11), die einstückig mit dem Körper (lo) sind und jeweils in einem freien Ende (12) enden, das injderselben Richtung zeigt wie eine der Insertflachen (18, 19'); ein zweiter Satz von Rückhaltefingern (11), die einstückig mit dem Körper (lo) sind und jeweils in einem freien Ende (12) enden, welches in derselben Richtung zeigt wie die andere Insertflache (18, 19'),

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wobei die freien Enden (12) des zweiten Satzes von Rückhaltefingern (11) In einem bestimmten Abstand von den freien Enden (12) des ersten Satzes von Rückhaltefingern (11) aufhören, wodurch ein Raum (A) gebildet wird, welcher den vergrößerten Abschnitt (25) des in den Kanal (15) eingeführten Kontakts (2o) aufnehmen und festhalten kann,und daß jeder Rückhaltefinger (11) in den beiden Sätzen elastisch radial ausbiegbar ist und in axialer Richtung im wesentlichen starr ist, wenn er in der nicht ausgebogenen Stellung ist.

2. Insert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (lo) aus gegossenem dielektrischem Material aus einer einstückigen, einheitlichen Struktur besteht.

3. Insert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (lo) aus gegossenem dielektrischem Material aus zwei identischen Teilen besteht, die Fläche an Fläche angeordnet sind, wobei eines dieser Teile den ersten Satz von Rückhaltefingern (11) und das andere der Teile den zweiten Satz von Rückhaltefingern (11) enthält.

4. Insert nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (15), der in der einstückigen, einheitlichen Struktur vorgesehen ist, einen radialen Vorsprung (19) enthält, welcher den vergrößerten Abschnitt (25) des in den Kanal (15) eingeführten elektrischen Kontaktes (2o) zu berühren bestimmt ist, ringförmig ist und zwischen den freien Enden (12) des ersten und des zweiten Satzes von Rückhaltefingern (11) angeordnet ist. -3-

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5. Insert nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (15), der in den beiden identischen Teilen vorgesehen ist, einen radialen Vorsprung (19) enthält, der zur Berührung des vergrößerten Abschnittes (25) des in den Kanal (15) eingeführten elektrischen Kontaktes (2o) bestimmt ist und aus zwei identischen ringförmigen Elementen gebildet wird, die Fläche an Fläche zwischen den freien Enden (12) der beiden Sätze von Kontaktfingern (11) angeordnet sind.

6. Insert nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Vorsprung (19) in eine Mehrzahl ringförmiger Segmente unterteilt ist.

7. Insert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Satz von Rückhaltefingern (11) einen ersten rohrförmigen Konusstumpf bildet, der mit dem Körper (lo) einstückig ist und koaxial innerhalb des Kanales (15) angeordnet ist, auf die eine Insertfläche radial nach innen von der Wand des Kanals (15) zum vorderen Ende sich verjüngt, und daß der zweite Satz von Rückhaltefingern (11) einen zweiten, rohrförmigen Konusstumpf bildet, der einstückig mit dem Körper (lo) ist, koaxial innerhalb des Kanals (15) angeordnet ist und sich auf die andere Insertfläche radial nach innen von der Wand des Kanals (15) her zu einem vorderen Ende hin verjüngt, welches in einem bestimmten Abstand von dem vorderen Ende des ersten Konusstumpfes endet.

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