DE69605903T2

DE69605903T2 - Verriegelungskupplung

Info

Publication number: DE69605903T2
Application number: DE69605903T
Authority: DE
Inventors: Paul Buckley; Malcolm Collier; Rex Hall
Original assignee: Ultra Electronics Ltd
Current assignee: Ultra Electronics Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: ES2140833T3; GB2299460A8; GB2299460B; GB9506700D0; WO1996030970A1; EP0818064B1; MX9707413A; EP0818064A1; CA2216403A1; DE69605903D1; JPH11502970A; GB2299460A; US5957716A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungskupplung, insbesondere auf vibrationsfeste Verriegelungskupplungen, die zur Verwendung mit elektrischen, pneumatischen, hydraulischen oder optischen Kupplungen geeignet sind.
Es ist allgemein übliche Praxis, mehrfache elektrische Leiter miteinander gleichzeitig mittels einer zweiteiligen elektrischen Kupplung zu verbinden, die ein Paar von elektrischen Verbindern aufweist, in denen die Leiter enden und die zusammengedrückt und in Längsrichtung mittels einer Überwurfmutter an einem Verbinder zusammengehalten werden, die mit einem Gewinde an dem anderen in Eingriff kommt. Eine Vereinigungsanordnung in der Gestalt einer schützenden Hülse kann die Leiter bedecken und mit dem elektrischen Verbinder an einem Ende verbunden sein. Es ist ferner bekannt, derartige elektrische Kupplungen mit einer Verbindungshülsenanordnung zu versehen, die einen Übergang zwischen den Leitern üblicherweise innerhalb einer Kabelbaumanordnung und dem elektrischen Verbinder ergibt, in welchem sie enden. Eine Verbindungshülsenanordnung ist in typischer Weise in der Konstruktion hülsenförmig und an dem hinteren Ende des Verbinders mittels einer Überwurfmutter angebracht. Das hintere Ende der Verbindungshülsenanordnung kann ebenfalls eine Armatur, z. B. eine Überwurfmutter, zum Ineingriffkommen mit anderen Komponenten der Kabelbaumanordnung, z. B. einer Kabelklemme, tragen.
Wenn elektrische Kupplungen und Verbindungshülsenanordnungen bei der Anwendung Stoß oder Vibration unterworfen werden, besteht die Gefahr, daß sich die Überwurfmuttern lockern können, und aus diesem Grund ist manchmal eine gewisse Art von Verriegelungseinrichtung vorgesehen, um eine Gegendrehung der Überwurfmutter zu verhindern, wenn diese einmal festgezogen worden ist. Es sind viele verschiedene Ausführungen von Verriegelungseinrichtungen vorgeschlagen worden, jedoch können diese kompliziert herzustellen, zusammenzubauen und zu verwenden sein.
Die US 4 648 671 beschreibt eine aus Stecker und Steckdose bestehende Anordnung, bei der der Stecker an der Steckdose mittels eines Kupplungskragens festgehalten ist. Um ein Lockern des Kupplungskragens zu verhindern, ist ein Verriegelungskragen vorgesehen. Der Kupplungskragen ist als Teil des Steckers vorgesehen, während der Verriegelungskragen als Teil der Steckdose vorgesehen ist.
Die FR 2 563 949 offenbart einen Stecker, der einen Kupplungsring trägt. Der Kupplungsring weist eine Mehrzahl von hierin gebildeten Fenstern auf, durch die eine Anzeige beobachtet werden kann, um eine wiederholte Bestätigung zu ergeben, daß der Kupplungsring richtig aufgebracht worden ist. Der Mechanismus kann ferner dazu dienen, um die Reibungskräfte zu erhöhen, die an dem Kragen wirken, wenn einmal der Kragen richtig festgezogen worden ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verriegelungskupplung mit einer verbesserten Verriegelungseinrichtung zu schaffen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Verriegelungskupplung vorgesehen, aufweisend: Einen Körper, der zur Verbindung mit einem separaten Körper angepaßt ist; und einen Kupplungskragen, der an dem Körper drehbar angebracht und dazu angepaßt ist, mit dem separaten Körper zusammenzuarbeiten, um diesen in axialer Verbindung mit dem Körper zu halten, wobei der Kupplungskragen in einem Verriegelungssinne, um den Körper und den separaten Körper zusammenzuhalten, und in einem Freigabesinne drehbar ist, um den Körper von dem separaten Körper freizugeben; gekennzeichnet durch: einen Verriegelungskragen, der an dem Körper angebracht und in Längsrichtung in bezug auf den Kupplungskragen zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition bewegbar ist; eine Vorspanneinrichtung, die den Verriegelungskragen in Richtung zu der Verriegelungsposition drängt; und Verriegelungsgebilde an dem Verriegelungskragen und an dem Kupplungskragen; und dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungskragen gegen Drehen gehemmt ist, wenn er in der Verriegelungsposition ist, und daß die Verriegelungsgebilde an dem Kupplungskragen mit jenen an dem Verriegelungskragen axial ineinander eingreifen, wenn der Verriegelungskragen in die Verriegelungsposition bewegt ist, um den Kupplungskragen gegen Drehung in dem Freigabesinne an dem Körper zu hemmen.
Vorzugsweise kann der Verriegelungskragen durch Haltegebilde an dem Verriegelungskragen und an dem Körper in der Entriegelungsposition gehalten sein, wobei diese Haltegebilde in Längsrichtung ineinander eingreifen. Beispielsweise können die Haltegebilde Vorsprung-Nut-Mittel aufweisen, die den Verriegelungskragen in Längsrichtung auf dem Körper führen und eine Drehung des Verriegelungskragens auf dem Körper nur in der Entriegelungsposition erlauben, wenn die Vorsprung- Nut-Mittel sodann in der Längsrichtung zusammenarbeiten, um den Verriegelungskragen in der Entriegelungsposition zu halten.
Vorzugsweise ist der Verriegelungskragen in der Längsrichtung an dem Körper durch den Kupplungskragen unverlierbar gehalten, wohingegen der Kupplungskragen seinerseits an dem Körper durch eine separate Befestigungseinrichtung, z. B. einen inneren Sicherungsring, unverlierbar gehalten ist.
Vorzugsweise weisen die Verriegelungsgebilde axial vorstehende Zähne auf, die eine Sägezahngestalt aufweisen können, um den Kupplungskragen gegen Drehung in einem Sinne zu hemmen, der anderenfalls eine Entkupplung des separaten Körpers ermöglichen würde. Die Zähne weisen eine lange Schrägseite und eine kurze Seite auf, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Verbinders ist. Die kurze Seite kann hinterschnitten sein (d. h. in dem gleichen Sinne wie die lange Schrägseite geneigt sein), um die Verriegelungswirkung der Kupplung zu verstärken.
Ein zusätzliches, bevorzugtes Merkmal der Erfindung weist eine Anzeigeeinrichtung an dem Körper auf, die durch den Verriegelungskragen abgedeckt ist und nur dann als eine Warnung freigelegt ist, wenn der Verriegelungskragen in der Entriegelungsposition ist.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in welchen zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht und eine teilweise Schnittansicht einer Verriegelungskupplung entsprechend der Erfindung, wobei sich der Verriegelungskragen in der Verriegelungsposition befindet;
Fig. 2 eine Vergrößerung eines Teils der Zeichnung der Fig. 1;
Fig. 3 eine zur Fig. 1 ähnliche Darstellung, mit Ausnahme, daß sie den Verriegelungskragen in der Entriegelungsposition zeigt;
Fig. 4 eine Endansicht des Körpers der Verriegelungskupplung der Fig. 1; und
Fig. 5 eine Darstellung des Verriegelungskragens der Verriegelungskupplung der Fig. 3 gemäß der Linie S-S.
Die veranschaulichte Ausführungsform weist einen hülsenförmigen Körper 1 auf, der ein Verbindungshülsenadapter sein kann, um ein Bündel von elektrischen Kabeln zu halten, die in ihn von der hinteren Seite eintreten und in einem elektrischen Verbinder enden, der innerhalb des vorderen Endes der Verbindungshülse gehalten ist. Eine Überwurfmutter 2 ist an dem vorderen Ende des Körpers 1 drehbar angebracht und in Längsrichtung an diesem durch einen Sicherungsring 3 unverlierbar gehalten, der in entsprechende ringförmige Nuten in den zusammenwirkenden Flächen der Mutter und des Körpers eingreift. Die Mutter 2 steht in Längsrichtung jenseits des Endes des Körpers 1 vor und ist mit Innengewinde zum Ineingriffkommen mit dem vorerwähnten elektrischen Verbinder bei Anwendung versehen.
Zu dem hinteren Ende der Überwurfmutter 2 benachbart ist an dem Körper 1 ein Verriegelungsring oder ein Verriegelungskragen 4 angebracht und mit einem Satz von nach einwärts vorstehenden Vorsprüngen 5 versehen, die mit entsprechenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten 6 in einem ringförmigen Kragen 9 in Eingriff kommen, der an der Außenseite des Körpers in der Weise gebildet ist, um den Verriegelungsring 4 in Längsrichtung über einen kurzen Abschnitt seiner Länge zwischen der hinteren Seite der Mutter 2 und einem nach außen vorstehenden, ringförmigen Flansch 7, der sich um den Umfang des Körpers 1 herum befindet, zu führen. Ein Federring 8 ist zwischen dem Flansch 7 und der hinteren Seite des Verriegelungsrings 4 angeordnet und wirkt, um den letzteren in eine Verriegelungsposition in Eingriff mit der hinteren Seite der Überwurfmutter 2 zu drängen, wie in Fig. 1 gezeigt.
Die hintere, ringförmige Seite der Überwurfmutter 2 ist mit Zähnen 10 versehen, die in Längsrichtung des Körpers 1 in Richtung zu dem Verriegelungsring 4 vorstehen, und die benachbarte, ringförmige Seite des Verriegelungsrings 4 ist mit Zähnen 11 versehen, die in Längsrichtung des Körpers 1 in Richtung zu der Überwurfmutter 2 in der Weise vorstehen, um mit den Zähnen 10 an der letzteren zusammenzuarbeiten. Diese Zähne 10 und 11 gehen in einer Sägezahngestalt um den gesamten, ringförmigen Verlauf der Seiten und zwar jeweils mit entsprechenden abwechselnden, geneigten und in Umfangsrichtung anliegenden Rändern herum, so daß die Zähne mit einer Ratschenwirkung übereinander hinweg laufen können, wenn die Mutter 2 in einem Sinne gedreht wird, um einen elektrischen Verbinder an dem Körper 1 zu befestigen, und sich gegenseitig in Umfangsrichtung verriegeln, um eine Drehung der Mutter 2 in dem entgegengesetzten Sinne zu verhindern, welcher den elektrischen Verbinder freigeben würde. Somit ergibt es sich nur dann, wenn der Verriegelungsring 4 in Längsrichtung gegen die Wirkung des Federrings 8 bewegt wird, um die Zähne 10, 11 zu lösen, daß die Überwurfmutter 2 gedreht werden kann, um den elektrischen Verbinder freizugeben. Ferner ist die Anordnung der Zähne 10, 11 derart, daß eine ineinander eingreifende Verriegelungswirkung selbst dann aufrechterhalten wird, wenn der Verriegelungsring 4 an dem Körper 1 zufällig schräggestellt wird, wobei die Zähne 10, 11 an der einen Seite des Körpers außer Eingriff kommen, jedoch an der anderen Seite des Körpers in Eingriff bleiben.
Damit der Verriegelungsring 4 in einer in Längsrichtung verlaufenden Entriegelungsposition gehalten werden kann, die von der Überwurfmutter 2 beabstandet ist, sind die nach einwärts vorstehenden Vorsprünge S und der Kragen 9 in Längsrichtung so bemessen, daß sich die Vorsprünge S aus den Nuten 6 lösen und in der ringförmigen Nut 12 zwischen dem Flansch 7 und Kragen 9 angeordnet werden, wie in Fig. 2 gezeigt, woraufhin der Ring 4 in eine Position gedreht werden kann, in der die Vorsprünge 5 aus der Ausrichtung mit den Nuten 6 sind. Der Ring 4 kann sodann freigegeben werden und wird in Längsrichtung durch Ineingriffkommen der Vorsprünge S mit der benachbarten Seitenwand des Kragens 9 durch die Federwirkung des Federrings 8 gehalten. Eine weitere Drehung des Verriegelungsrings 4, während er gegen die Seitenwand des Kragens federbelastet ist, wird den Ring aus der Entriegelungsposition freigeben, wenn die Vorsprünge S erneut in Ausrichtung mit den Nuten 6 kommen, wobei der Ring 4 sodann frei ist, sich in Längsrichtung zu bewegen. Es ist eine ringförmige Ausnehmung 14 bzw. 15 in den benachbarten Seiten des Flansches 7 bzw. des Verriegelungsrings 4 vorgesehen, um den Federring 8 aufzunehmen, wenn sich der Verriegelungsring in der Entriegelungsposition befindet.
Die Nut 12 an der Hinterseite des Kragens 9 ist grün oder blau eingefärbt, um anzuzeigen, wenn sich der Verriegelungsring 4 in der Verriegelungsposition befindet, und eine flache Nut 13 vor dem Kragen 9 ist rot eingefärbt, so daß sie klar sichtbar ist, wenn sich der Verriegelungsring in der Entriegelungsposition befindet, und dadurch als eine Warnung dient, daß die Überwurfmutter 2 nicht verriegelt ist.
Die jeweilige äußere Umfangsfläche der Überwurfmutter 2 bzw. des Verriegelungsrings 4 ist strukturiert, um ein Ergreifen und ein Drehen zu unterstützen, wobei dies insbesondere in öligen Milieus wichtig ist. Ferner sind die verwendeten Strukturierungen, entweder Rändelung oder Rippen, vorzugsweise in jedem Falle unterschiedlich, um einen Tastunterschied zwischen den beiden in Frage stehenden Komponenten zu unterstützen.
Die Außendurchmesser der Überwurfmutter 2 und des Verriegelungsrings 4 sind vorzugsweise unterschiedlich, um eine wahlweise Betätigung der Überwurfmutter 2 oder des Verriegelungsrings 4 zu unterstützen und um eine zufällige Betätigung eines von beiden Elementen zu vermeiden. Beispielsweise könnte eine zufällige Drehung des Verriegelungsrings 4 durch ein mit der Überwurfmutter 2 in Eingriff kommendes Werkzeug die Vorsprünge 5 des ersteren beschädigen, so daß er nicht länger wirksam ist. Dies kann dadurch vermieden werden, daß der Verriegelungsring 4 mit einem kleineren Durchmesser als die Überwurfmutter 2 ausgebildet wird, wie in den Zeichnungen dargstellt ist, jedoch könnte gleichfalls der Verriegelungsring 4 im Durchmesser bedeutend größer gemacht werden, um das gleiche Problem zu vermeiden.
Bei manchen Anwendungen könnte ein Spezialwerkzeug vorgesehen sein, um den Verriegelungsring zu betätigen.
Die Anzahl der Zähne kann frei gewählt werden, um das Ausmaß der Drehung auszuwählen, welches jede Verriegelungsposition trennt. Es ist festgestellt worden, daß eine Auflösung von 10º oder dergleichen zwischen jeder Verriegelungsposition eine gute elektrische Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Teilen der Kupplung aufrechterhält. Dies erfordert das Vorsehen von 30 oder mehr Zähnen an der Mutter und dem Verriegelungsring.
Es können Abflußlöcher in dem Bereich des Federrings 8 vorgesehen sein, um das Entweichen von Feuchtigkeit aufgrund von Kondensation zu erlauben.
Bei einer weiteren Ausführungsform können die kurzen Flanken der Zähne in bezug auf die Längsachse des Verbinders mit einem im wesentlichen im Bereich von 0 bis 5º liegenden Winkel in einer hinterschnittenen Art geneigt sein, um den Widerstand des Verriegelungsrings gegen unbeabsichtigte Entriegelung aufgrund extremer Vibration weiter zu verstärken.

Claims

1. Eine Verriegelungskupplung, aufweisend: einen Körper (1), der zur Verbindung mit einem separaten Körper angepaßt ist; und einen Kupplungskragen (2), der an dem Körper drehbar angebracht und dazu angepaßt ist, mit dem separaten Körper zusammenzuarbeiten, um diesen in axialer Verbindung mit dem Körper zu halten, wobei der Kupplungskragen in einem Verriegelungssinne, um den Körper (1) und den separaten Körper zusammenzuhalten, und in einem Freigabesinne drehbar ist, um den Körper von dem separaten Körper freizugeben; gekennzeichnet durch: einen Verriegelungskragen, der an dem Körper angebracht und in Längsrichtung in bezug auf den Kupplungskragen zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition bewegbar ist; eine Vorspanneinrichtung (8), welche den Verriegelungskragen (4) in Richtung zu der Verriegelungsposition drängt; und Verriegelungsgebilde (10, 11) an dem Verriegelungskragen und an dem Kupplungskragen; und dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungskragen (4) gegen Drehen gehemmt ist, wenn er in der Verriegelungsposition ist, und daß die Verriegelungsgebilde an dem Kupplungskragen mit jenen an dem Verriegelungskragen axial ineinander eingreifen, wenn der Verriegelungskragen in die Verriegelungsposition bewegt ist, um den Kupplungskragen gegen Drehung in dem Freigabesinne an dem Körper (1) zu hemmen.

2. Eine Verriegelungskupplung, wie in Anspruch 1 beansprucht, bei welcher der Verriegelungskragen (2) durch Haltegebilde (5, 9) an dem Verriegelungskragen und an dem Körper in der Entriegelungsposition gehalten ist, wobei die Haltegebilde (5, 9) in Längsrichtung ineinander eingreifen.

3. Eine Verriegelungskupplung, wie in Anspruch 2 beansprucht, bei welcher die Haltegebilde Vorsprung-Nut-Mittel aufweisen, welche den Verriegelungskragen in Längsrichtung auf dem Körper führen und eine Drehung des Verriegelungskragens auf dem Körper nur in der Entriegelungsposition erlauben, wenn die Vorsprung-Nut-Mittel sodann in der Längsrichtung zusammenarbeiten, um den Verriegelungskragen in der Entriegelungsposition zu halten.

4. Eine Verriegelungskupplung, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, bei welcher der Verriegelungskragen (4) in der Längsrichtung an dem Körper durch den Kupplungskragen (2) unverlierbar gehalten ist und der Kupplungskragen seinerseits an dem Körper durch eine separate Befestigungseinrichtung (3) unverlierbar gehalten ist.

5. Eine Verriegelungskupplung, wie in Anspruch 4 beansprucht, bei welcher die separate Befestigungseinrichtung (3) einen inneren Sicherungsring aufweist.

6. Eine Verriegelungskupplung, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, bei welcher die Verriegelungsgebilde axial vorstehende Zähne (10, 11) aufweisen.

7. Eine Verriegelungskupplung, wie in Anspruch 6 beansprucht, bei welcher die Zähne eine solche Zahnform aufweisen, daß sie den Kupplungskragen gegen Drehung in einem bestimmten Sinne hemmen, in welchem Drehsinn ohne die Zähne eine Entkupplung des separaten Körpers möglich wäre.

8. Eine Verriegelungskupplung, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, bei welcher eine Anzeigeeinrichtung an dem Körper durch den Verriegelungskragen abgedeckt ist und nur dann als eine Warnung freigelegt ist, wenn der Verriegelungskragen in der Entriegelungsposition ist.