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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder für ein Kraftfahrzeug, der zwei zusammenfügbare Steckverbinderteile aufweist, wobei nach dem Zusammenfügen der Steckverbinderteile das erste Steckverbinderteil über ein Rastelement mit dem zweiten Steckverbinderteil verbunden ist, mit Arretierungsmitteln zur Sicherung der Verbindung zwischen dem ersten Steckverbinderteil und dem zweiten Steckverbinderteil, die einstückig an ein Verbindungselement angeformt sind, wobei das Verbindungselement gegenüber dem ersten Steckverbinderteil mindestens zwei Raststellungen einnehmen kann, wobei bei zusammengefügten Steckverbinderteilen die Arretierungsmittel in der ersten Raststellung die Rastelemente freigeben und in der zweiten Raststellung die Rastelemente sichern, und wobei das Verbindungselement unverlierbar mit dem ersten Steckverbinderteil verbunden und reversibel zwischen den beiden Raststellungen verschieblich angeordnet ist, wobei die Rastelemente als einstückig an das erste Steckverbinderteil angeformte Rastarme ausgebildet sind, wobei beim Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile ein Quersteg des Rastarms einer Rastkontur am zweiten Steckverbinderteil folgt und bei Weiterführung des Steckvorgangs der Quersteg des Rastarms über die Rastkontur gelangt und dahinter einrastet.
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Elektrische Komponenten in Kraftfahrzeugen sind üblicherweise untereinander und mit dem Kabelbaum des Fahrzeugs über Steckverbinder verbunden. Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl elektrischer Komponenten auf, deren Funktionssicherheit von zentraler Bedeutung ist. Zur Sicherung von zusammengefügten Steckverbinderteilen sind diese häufig durch Rastelemente miteinander verbunden, die wiederum vor einer Trennung durch Arretierungsmittel, wie etwa durch einen verschiebbaren Riegel geschützt sind.
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Ein weiterer Steckverbinder ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 297 24 486 U1 bekannt. Hierbei ist ein Steckverbinderteil mit einem Buchsenteil verrastbar. Das Steckverbinderteil weist hierzu Zungen mit angeformten Rastnasen auf, die in Aufnahmen des Buchsenteils eingreifen. In das Steckverbinderteil ist ein Bügel einhakbar, der parallel zu den Zungen verlaufende Verriegelungsschenkel aufweist. Nach dem Zusammenfügen von Steckerteil und Buchsenteil kann der Bügel an der Unterkante des Steckerteils dergestalt eingeklinkt werden, daß er die Beweglichkeit der in das Buchsenteil eingreifenden Rastzungen stark einschränkt und so die Steckverbinderteile miteinander verriegelt. Aus dieser eingeklinkten Stellung kann der Bügel nur durch Spezialwerkzeuge gelöst werden.
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An diesem vorbekannten Steckverbinder ist nachteilig, daß das Verriegeln der Steckverbinder durch das Einklinken des Bügels nach dem Zusammenfügen der Steckverbinder einen zusätzlichen Montageschritt erfordert und daß die Steckverbinder nach dem Verriegeln zwar sicher verbunden sind, aber praktisch nicht mehr oder nur unter erheblichem Aufwand wieder getrennt werden können. Auch die
DE 199 16 074 A1 zeigt einen elektrischen Steckverbinder für ein Kraftfahrzeug.
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Daher stellte sich die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Steckverbinder zu schaffen, bei dem die Steckverbinder besonders einfach zusammenfügbar und sicher miteinander verriegelbar sind und deren Verbindung bei Bedarf ohne großen Aufwand wieder trennbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Zusammenfügen der Steckverbinderteile das erste Steckverbinderteil über mehrere Rastarme mit dem zweiten Steckverbinderteil verbunden ist, daß die Anzahl der Arretierungsmittel der Anzahl der die Steckverbinderteile verbindenden Paaren von Rastarmen und Rastkonturen entspricht, und daß alle Arretierungsmittel einstückig an das Verbindungselement angeformt sind.
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Die Arretierungsmittel sind somit an einem Verbindungselement angeordnet, welches ein integrales Teil des ersten Steckverbinderteils darstellt. Speziell können das Verbindungselement und das Gehäuse des Steckverbinderteils untrennbar ineinandergeformt sein. Alternativ kann ein Vorsprung des Verbindungselements derart in eine langgestreckte Ausnehmung des ersten Steckverbinderteil eingreifen (oder auch umgekehrt), so daß Verbindungselement und erstes Steckverbinderteil gegeneinander verschieblich aber untrennbar miteinander verbunden sind.
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Des weiteren weisen das erste Steckverbinderteil und das Verbindungselement Rastmittel auf, durch die sie zwei Raststellungen relativ zueinander einnehmen können. Bei zusammengefügten Steckverbinderteilen geben in der ersten Raststellung die am ersten Steckverbinderteil angeordneten Arretierungsmittel die die Steckverbinderteile verbindenden Rastelemente frei während sie die in der zweiten Raststellung die Rastelemente gegen eine Trennung sichern.
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Erfindungsgemäß vorgesehen, und insbesondere bei größeren, vielpoligen Steckverbindern vorteilhaft, ist es, mehrere Rastmittel vorzusehen, welche die Steckverbinder aneinander festlegen, und auch eine entsprechende Anzahl von Arretierungsmittel zur Sicherung der Rastmittel vorzusehen. Vorgesehen ist zudem, daß die Arretierungsmittel untereinander verbunden sind und dadurch gemeinsam gesetzt werden können, wobei alle Arretierungsmittel einstückig an das Verbindungselement angeformt sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Verbindungselement einen außerhalb des Gehäuses des ersten Steckverbinderteils gelegenen bügelförmigen Abschnitt aufweist, der sich als Handhabungsmittel zum gleichzeitigen Verriegeln aller Rastverbindungen zwischen den Steckverbinderteilen eignet.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 eine Ansicht des ersten Steckverbinderteils,
- 2 eine schematische Darstellung der Anordnung von Rastarm und Arretierungsstegen,
- 3 eine Ansicht des verbundenen ersten und zweiten Steckverbinderteils,
- 4 Schnittansichten der Steckverbinderteile in mehreren Phasen des Zusammenfügens,
- 5 eine Schnittzeichnung durch das erste Steckverbinderteil.
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Die 1 zeigt eine Ansicht schräg auf die Steckerseite eines ersten Steckverbinderteils (1). Dieses erste Steckverbinderteil (1) besteht aus zwei jeweils einstückig ausgebildeten Elementen und zwar einerseits aus einem Steckhülsengehäuse (2) und andererseits einem riegelartigen Verbindungselement (3).
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Das Steckhülsengehäuse (2) und das riegelartige Verbindungselement (3) sind durch Ineinanderformung oder durch unzugänglich angeordnete Verbindungsmittel untrennbar, aber gegeneinander beweglich miteinander verbunden.
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Die Verbindungsmittel können beispielsweise durch widerhakenartige Rastnasen (4) ausgebildet sein, die mit dem Verbindungselement (3) federnd verbunden, jeweils in eine Langlochausnehmung (15) am Steckhülsengehäuse (2) eingreifen und hierdurch das Verbindungselement (3) untrennbar und dennoch verschieblich am Steckhülsengehäuse (2) festlegen.
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Weiterhin legen weitere, mit dem Verbindungselement (3) elastisch verbundene Rastnasen (8), zusammenwirkend mit zwei Ausnehmungen (14) im Steckhülsengehäuse (2), zwei Raststellungen fest, die das Verbindungselement (3) gegenüber dem Steckhülsengehäuse (2) einnehmen kann. Diese Rastnasen (8) können an einen, mit dem Verbindungselement (3) einstückig ausgeführten Arretierungssteg (10) oder an mit dem Verbindungselement verbundene Federärmchen angeformt sein.
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Selbstverständlich wirken hierbei die im oberen Abschnitt des Steckverbinderteils (1) vorhandenen Rastnasen (4, 8) nicht mit den im unteren Abschnitt des Steckhülsengehäuses (2) dargestellten Ausnehmungen (14, 15) zusammen, sondern mit gleichartig ausgebildeten Ausnehmungen im oberen Abschnitt des Steckhülsengehäuses (2), die dort aber aufgrund der Teilschnittdarstellung nicht erkennbar sind. Allgemein sind symmetrisch vorhandene Merkmale jeweils dort gekennzeichnet, wo sie in der Figur am besten erkennbar sind.
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Das Steckhülsengehäuse (2) weist zwei im Gehäuseinneren einstückig angeformte, als Rastarme (5) ausgebildete Rastelemente auf, die jeweils mittels eines an der Außenseite des Steckhülsengehäuses (2) angeformten Betätigungselementes (6) gegen die Innenwände des Steckhülsengehäuses (2) verschwenkbar sind. Die Anordnung eines der Rastarme (5) innerhalb des Steckhülsengehäuses (2) geht besonders deutlich aus der Schnittdarstellung der 5 hervor.
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Diese Rastarme (5) dienen dazu, das erste Steckverbinderteil (1) mit einem in der 1 nicht dargestellten zweiten Steckverbinderteil rastend zu verbinden und damit die elektrische und mechanische Verbindung der beiden Steckverbinderteile zu sichern.
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Das Verbindungselement (3) besitzt als Arretierungsstege (10) ausgebildete Arretierungsmittel, die sich bei einer Verschiebung des Verbindungselementes (3) relativ zum Steckhülsengehäuse (1) in den Zwischenraum zwischen jeweils einem Rastarm (5) und der inneren Gehäusewand des Steckhülsengehäuses (2) schieben und so die Verschwenkbarkeit der Rastarme (5) blockieren. Eine durch die Rastarme (5) hergestellte Rastverbindung zum zweiten Steckverbinderteil ist danach, ohne ein Zurücksetzen des Verbindungselements (3) in die Ausgangsstellung, nicht mehr trennbar.
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Zur Verdeutlichung zeigt die 2a eine aus dem Rastarm und den Arretierungsmitteln bestehende Anordnung in einer schematischen Darstellung. Wie aus der Projektionsskizze hervorgeht besteht der Rastarm (5) aus einem Rastarmschenkel (11), der an einem Endbereich einen Quersteg (7) ausbildet. Der Quersteg (7) weist zwei Endabschnitte (9) auf, die sich über den Verbindungsbereich mit dem Rastarmschenkel (11) hinaus erstrecken. Der Rastarmschenkel (11) liegt in einem Zwischenraum zwischen zwei Arretierungsstegen (10). Der Rastarm (5) ist damit senkrecht zur Zeichenebene frei verschwenkbar. Werden nun die Arretierungsstege (10) durch Bewegung des Verbindungselements (3) in Richtung auf das Steckhülsengehäuse (2) verschoben, so übergreifen die freien Enden der Arretierungsstege (10) die Endabschnitte (9) am Quersteg (7) des Rastarms (5) und blockieren so ein Verschwenken des Rastarms (5) in Richtung auf die Innenwand des Steckhülsengehäuses (2). Dies verdeutlicht die 2b.
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Damit ist eine zwischen dem Rastarm und einem Rastmittel am nichtdargestellten zweiten Steckverbinderteil bestehende Rastverbindung gegen Trennung gesichert. Ist das Verbindungselement in die Verriegelungsstellung gesetzt, ohne daß das erste Steckverbinderteil mit einem zweiten Steckverbinderteil zusammengefügt ist, so verhindern die blockierten Rastarme ein Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile.
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Der Vorgang des Zusammensteckens und Verriegelns von zwei Steckverbinderteilen ist in der 4 anhand einer Reihe von Schnittzeichnungen dargestellt. Diese Schnittzeichnungen beziehen sich auf zwei verschiedene Schnittebenen durch die Steckverbinderteile (1, 12), deren Lage in der 3 dargestellt ist. Ein Vergleich der 1 und 3 zeigt, daß die Schnittebene 1 jeweils einen Rastarm (5) in der Mitte schneidet, während die Schnittebene 2 durch einen Arretierungssteg (10) verläuft.
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4a zeigt den Beginn des Steckvorgangs. Hierbei sind das erste und das zweite Steckverbinderteil (1, 12) bereits ein Stück weit ineinander geschoben, aber noch nicht miteinander verrastet. In der dargestellten Ebene 2 liegt das Ende des Arretierungssteges (10) noch vor dem Endabschnitt (9) des Rastarmquersteges, so daß der Rastarm in dieser Einsteckphase noch frei verschwenkbar ist.
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Beim Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile (1, 12) folgt der Quersteg (7) des Rastarms einer Rastkontur (13) am zweiten Steckverbinderteil (12) (4b, Ebene 1). Dadurch gelangen die Endabschnitten (9) am Quersteg des Rastarms vor die Arretierungsstege (10) und blockieren in dieser Einsteckphase eine Verschiebung des Verbindungselements (3) relativ zum Steckhülsengehäuse (2) (4b, Ebene 2).
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Bei Weiterführung des Steckvorgangs gelangt zunächst der Quersteg (7) des Rastarms über die Rastkontur (13) und rastet dahinter ein; dies ist in der 4c, Ebene 1 erkennbar.
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Gleichzeitig findet eine Entkopplung zwischen den Arretierungsstegen (10) und dem Rastarm auf der Ebene 2 statt, da sich die Endabschnitte (9) des freigegebenen Rastarms nun mit den Arretierungsstegen (10) nicht mehr auf gleicher Höhe befinden. Damit wird das Verbindungselement (3) gegenüber dem Steckhülsengehäuse (2) verschiebbar und kann in eine, die beiden Steckverbinderteile (1, 12) verriegelnde Position gebracht werden.
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In der Ebene 2 übergreifen in dieser Position die Arretierungsstege (10) die Endabschnitte (9) des Querstegs am Rastarm und verriegeln so die Steckverbinderteile (1, 12) miteinander.
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Ein Entriegeln der Steckverbinderteile (1, 12) ist allein dadurch möglich, daß das Verbindungselement (3) entgegen der Steckrichtung des ersten Steckverbinderteils (1) verschoben wird, wodurch die Arretierungsstege (10) die entsprechenden Endabschnitte (9) Abschnitte des Rastarms freigeben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Steckverbinderteil
- 2
- Steckhülsengehäuse
- 3
- Verbindungselement (Riegel)
- 4
- Rastmittel (Rastnase)
- 5
- Rastelement(e), Rastarm(e)
- 6
- Betätigungselement
- 7
- Quersteg
- 8
- Rastnasen
- 9
- Endabschnitte (am Quersteg 7)
- 10
- Arretierungsstege (Arretierungsmittel)
- 11
- Rastarmschenkel
- 12
- zweites Steckverbinderteil
- 13
- Rastkontur
- 14
- Ausnehmungen
- 15
- Rastmittel (Langlochausnehmung)
