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Die
Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere einen elektrischen
Steckverbinder für den Kraftfahrzeugbereich, wobei der
Steckverbinder eine Positionssicherung (Connector Position Assurance:
CPA) aufweist, die ein unbeabsichtigtes Lösen von einem
Gegensteckverbinder verhindert. Ferner betrifft die Erfindung eine
Steckverbindung für ein elektrisches Steuergerät,
insbesondere ein Motorsteuergerät, mit einem erfindungsgemäßen
Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder.
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Bei
bestimmten Anwendungen, insbesondere bei Motorsteuergeräten
im Kraftfahrzeugbereich, müssen elektrische Steckverbinder
dauerhaft und sicher mit elektrischen Gegensteckverbindern verbunden
werden, um eine sichere elektrische Durchleitung von Signalen unter
sämtlichen Einsatzbedingungen des Motorsteuergeräts
zu gewährleisten. Dies betrifft im Kraftfahrzeugbereich
insbesondere die sicherheitsrelevanten Komponenten, wie z. B. Airbag-
und ABS/ASR-Steuergeräte.
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Um
ein einfaches Zusammenstecken eines elektrischen Steckverbinders
mit einem elektrischen Gegensteckverbinder, mit geringen Steckkräften
zu gewährleisten, sind solche Steckverbindungen meist hebelbetätigt.
Solche Steckverbindungen sind z. B. aus der
US 2006/0211286 A1 ,
der
US 2006/0089031 A1 ,
der
US 2004/0192090
A1 , der
US
6 793 522 B2 , der
US
6 773 279 B2 , der
US
6 328 582 B1 und der
US 6 319 050 B1 bekannt. Eine nicht hebelbetätigte elektrische
Steckverbindung ist z. B. in der
US 5 967 809 A offenbart.
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Problematisch
an elektrischen Steckverbindern im Stand der Technik ist, dass diese
sich z. B. unter Vibrationsbelastung von einem Gegensteckverbinder
lösen können und/oder einen komplizierten Aufbau
besitzen und/oder eine Positionssicherung ihrer Steckposition nur über
einen zusätzlichen Mechanismus realisieren.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder,
insbesondere einen verbesserten elektrischen Steckverbinder für den
Kraftfahrzeugbereich zur Verfügung zu stellen. Insbesondere
ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Steckverbinder anzugeben,
der eine Positionssicherung für seine Steckposition an
einem Gegensteckverbinder möglichst einfach realisiert.
Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, für eine hebelbetätigte
Steckverbindung eine einfach zu realisierende Positionssicherung
anzugeben.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mittels eines Steckverbinders gelöst,
dessen Positionssicherung an einem Hebel ausgebildet ist. In einer
Steckposition des Steckverbinders kann die Positionssicherung den
Hebel am Steckverbinder selbst oder einem Gegensteckverbinder derart
festlegen, dass ein Lösen des Steckverbinders vom Gegensteckverbinder
nicht mehr möglich ist. Hierbei ist es nicht unbedingt
notwendig, dass der Steckverbinder mithilfe des Hebels mit dem Gegensteckverbinder
verbunden wird. Es ist ebenso möglich, den Hebel als Zusatzteil
am Steckverbinder vorzusehen, welcher dann in seiner Raststellung
im Wesentlichen die Positionssicherung übernimmt.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mittels eines Steckverbinders, insbesondere
eines elektrischen Steckverbinders gelöst, wobei der Steckverbinder eine
schwenkbar angeordnete Positionssicherung aufweist, mit welcher
der Steckverbinder an einem Gegensteckverbinder in seiner korrekten
Steckposition gehalten werden kann. Hierbei ist die Positionssicherung
am Steckverbinder oder Gegensteckverbinder derart verrastbar, dass
diese in einer Raststellung einen Schieber blockiert, mittels welchem
eine Verbindung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder
herstellbar ist. Bevorzugt ist die Positionssiche rung an einem am
Steckverbinder schwenkbar vorgesehenen Hebel ausgebildet, der mittels
der Positionssicherung bevorzugt am Steckverbinder verrastbar ist.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung wird beim Schließen
der Steckverbindung, der Schieber zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder derart
eingeschoben, dass eine Aufeinanderzubewegung von Steckverbinder
und Gegensteckverbinder erfolgt. Hierfür sind Schieber,
Steckverbinder und Gegensteckverbinder mit entsprechenden Führungseinrichtungen
versehen. Der Hebel kann derart am Steckverbinder oder auch am Gegensteckverbinder vorgesehen
sein, dass dieser die Bewegung des Schiebers beim Einrichten der
Steckverbindung unterstützt bzw. erleichtert. In einer
Ausführungsform der Erfindung kann der Hebel diese Zusatzfunktion nicht
aufweisen und dient einer Positionssicherung des Schiebers innerhalb
der eingerichteten Steckverbindung.
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Durch
das Ausbilden der Positionssicherung am Hebel, der in seiner Raststellung
einen Entriegelungsweg des Schiebers wenigstens teilweise versperrt,
ist ein sicherer und dauerhafter Zusammenhalt der Steckverbindung
gewährleistet. Dadurch dass der Hebel am Steckverbinder
oder Gegensteckverbinder verrastbar ist, ist auch unter einer Vibrationsbelastung
der Steckverbindung gewährleistet, dass sich der Schieber
nicht aus der Steckverbindung herauslöst. Bevorzugt sitzt
dabei der Hebel in seiner Raststellung im Wesentlichen spielfrei
an der Steckverbindung. Dies erfolgt bevorzugt über einander
korrespondierende Vorsprünge, wie z. B. einen Lagerungs-
und/oder Führungsbolzen des Hebels, sowie die Positionssicherung
selbst. Es ist auch möglich, dies im Wesentlichen durch
die Positionssicherung zu realisieren.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung verrastet die Positionssicherung
an demselben Bestandteil bzw. Abschnitt des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders,
an welchem auch eine Lagerung/Führung für den
Hebel ausgebildet ist. Hier durch ist erfindungsgemäß gewährleistet,
dass der Hebel in seiner Raststellung sicher arretiert bzw. festgelegt
ist.
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Die
Raststellung der Positionssicherung am Steckverbinder oder Gegensteckverbinder
kann mittels sämtlicher lösbarer mechanischer
Verbindungsarten erfolgen. Hierzu gehören insbesondere
kraftschlüssige und formschlüssige Verbindungen,
wobei Klemm- und Schnappverbindungen bevorzugt sind.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung ist die Positionssicherung
als Rastnase am Hebel ausgebildet, wobei die Rastnase an einer dazu
korrespondierenden Einrichtung des Steckverbinders oder Gegensteckverbinders,
z. B. einer Schulter oder einem Rand einer Ausnehmung, verrastbar
ist. Hierdurch ist eine einfach etablierbare und auch einfach wieder
lösbare Raststellung des Hebels am Steckverbinder oder
Gegensteckverbinder realisiert.
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Bei
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Rasstellung
der Positionssicherung festlegbar. D. h. die Positionssicherung
wird in ihrer Raststellung festgehalten, sodass die Positionssicherung
nicht mehr lösbar ist. Erst mit Aufheben der Arretierung
der Positionssicherung ist ein Lösen der Positionssicherung
und somit ein Bewegen des Hebels in seine Nicht-Raststellung möglich.
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Ein
Festhalten der Positionssicherung in ihrer Rasstellung ist z. B.
mittels eines Sicherungselements möglich. Hierbei hält
das montierte Sicherungselement die Positionssicherung in ihrer
Raststellung fest. Dies kann z. B. mittels eines Arretiervorsprungs
am Hebel erfolgen, wobei der Arretiervorsprung in der Nähe
der Positionssicherung vorgesehen ist. Das Sicherungselement ist
in oder am Arretiervorsprung aufnehmbar, wobei das aufgenommene
Sicherungselement die Positionssicherung in ihrer Raststellung festhält.
Erst nach Entfernen des Sicherungselements ist die Raststellung
der Positionssicherung bzw. des Hebels wieder lösbar.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung weist das Sicherungselement
wenigstens einen langgestreckten Schenkel auf, der an oder in den
Arretiervorsprung derart einsteckbar ist, dass das Sicherungselement
in einer Steckposition am Arretiervorsprung die Positionssicherung
in ihrer Raststellung festlegt. Dies geschieht bevorzugt dadurch,
dass ein Längsendabschnitt des Schenkels des Sicherungselements
die Positionssicherung in ihrer Raststellung übergreift.
Um das Sicherungselement am Arretiervorsprung anzubringen, weist
der Arretiervorsprung z. B. einen Schlitz, einen Vorsprung oder
eine Durchgangsausnehmung auf.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung ist der Arretiervorsprung
an einer Außenseite des Hebels plattenförmig ausgebildet,
wobei eine Platte des Arretiervorsprungs mittels eines Stegs mit
der Außenseite des Hebels stofflich einstückig
und bevorzugt zentral ausgebildet ist. Hierdurch werden zwischen
der Platte des Arretiervorsprungs und der Außenseite des
Hebels zwei parallel angeordnete Schlitze definiert, in welche das
Sicherungselement einsteckbar ist.
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Hierfür
weist das Sicherungselement entsprechend zwei Schenkel auf, die über
einen Steg zu einem u-förmigen Sicherungselement ausgebildet sind.
Das u-förmige Sicherungselement ist nun mit seinen beiden
Schenkeln in die Schlitze an einem Längsende des Arretiervorsprungs
einsteckbar, wobei die an einem gegenüberliegenden Längsende des
Arretiervorsprungs hervorstehenden Längsendabschnitte der
beiden Schenkel des Sicherungselements die Positionssicherung in
ihrer Raststellung übergreifen und diese somit arretieren.
Dadurch dass die Positionssicherung in ihrer Raststellung an zwei Punkten
festgehalten wird, ergibt sich eine besonders feste Arretierung
der Raststellung der Positionssicherung bzw. des Hebels.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung weisen das Sicherungselement
und der Arretiervorsprung zusammenwirkende Rastein richtungen auf, sodass
ein in den Arretiervorsprung eingestecktes Sicherungselement am
oder im Arretiervorsprung festgehalten werden kann.
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Der
Hebel kann – insbesondere für einen Steckverbinder
mit einem 180°-Kabelabgang – eine Ausnehmung aufweisen,
in welcher ein Kabel bzw. Kabelbaum des Steckverbinders in einer
Nicht-Raststellung des Hebels am Steckverbinder aufnehmbar ist.
Vorteilhafterweise kann diese Ausnehmung als Griffmulde für
eine einfache Bedienung des Hebels ausgestaltet sein. Dies ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn der Hebel den Schieber des Steckverbinders
bzw. den Schieber des Gegensteckverbinders betätigt.
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Weitere
Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen
abhängigen Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer elektrischen Steckverbindung mit einem
erfindungsgemäßen Steckverbinder in einer Steckposition
an einem Gegensteckverbinder;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Hebels des Steckverbinders zum Betätigen
eines Schiebers der Steckverbindung, mit einer erfindungsgemäßen
Positionssicherung;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Sicherungselements für die erfindungsgemäße
Positionssicherung aus 2;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Gegensteckverbinders mit zwei voneinander
getrennt ausgebildeten Aufnahmebereichen für einen oder zwei
erfindungsgemäße Steckverbinder;
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5 eine
dreidimensionale Explosionsansicht eines ersten Moduls des erfindungsgemäßen Steckverbinders
aus 1;
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6 eine
perspektivische Ansicht des zusammengebauten ersten Moduls aus 5;
und
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7 eine
Seitenansicht des ersten Moduls aus 6 mit einem
Schieber in einer Vorraststellung.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer Steckverbindung – umfassend
einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder – für
ein Motorsteuergerät eines Kraftfahrzeugs näher
erläutert, wobei der Steckverbinder aus zwei Modulen, einem ersten
und einem zweiten Modul, aufgebaut ist. Hierbei ist der Steckverbinder
als Buchse mit elektrischen Buchsensteckern und der Gegensteckverbinder
als Stiftleiste bzw. Stiftwanne mit elektrischen Pinsteckern ausgerüstet.
Eine Steckposition zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder
wird mittels eines Schiebers realisiert, der in den Steckverbinder
einschiebbar ist und bei auf den Gegensteckverbinder aufgesetzten
Steckverbinder die Steckposition zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder
einrichtet; d. h. den Steckverbinder auf den Gegensteckverbinder
zubewegt und dabei die jeweiligen elektrischen Kontakte zusammenführt.
Ferner ist ein den Schieber betätigender Hebel am Steckverbinder
angelenkt.
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Es
wird an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen,
dass die Erfindung nicht auf eine solche Ausführungsform
beschränkt sein soll. So ist es z. B. möglich,
den Gegensteckverbinder erfindungsgemäß auszurüsten
und den Steckverbinder nicht. Ferner ist es möglich, einen
Steckverbinder mit einem einzigen oder einer Vielzahl von Modulen
auszurüsten. Darüber hinaus kann der Steckverbinder
z. B. elektrische Pinkontakte und der Gegensteckverbinder elektrische
Buchsenkontakte aufweisen, wobei Mischformen ebenfalls anwendbar
sind, also elektrische Pin- und Buchsenkontakte im Steckverbinder
und entsprechend korrespondierende elektrische Kontakte im Gegen steckverbinder.
Des Weiteren ist es denkbar, den Schieber nicht im Steckverbinder
anzuordnen, sondern im Gegensteckverbinder, wobei dann zweckmäßigerweise
auch der Hebel am Gegensteckverbinder angelenkt ist. Dies ist jedoch
nicht zwingend erforderlich, sodass bei einem Schieber im Gegensteckverbinder
der Hebel auch am Steckverbinder angelenkt sein kann. Dies ist insbesondere
bei Ausführungsformen anwendbar, bei welchen der Hebel
den Schieber nicht betätigt und im Wesentlichen eine Positionssicherung
für den Schieber darstellt.
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Insgesamt
ist die Erfindung auf sämtliche Steckverbinder anwendbar.
Dies betrifft z. B. Buchsen, Buchsenstecker, Buchsengehäuse,
Stiftstecker, Stiftwannen, Stiftleisten, Stiftgehäuse und
Pinstecker.
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1 zeigt
in einer dreidimensionalen Darstellung eine erfindungsgemäße
Steckverbindung 1 aus einem erfindungsgemäßen
Steckverbinder 100 und einem Gegensteckverbinder 200,
wobei der Steckverbinder 100 in seiner Steckposition im/am Gegensteckverbinder 200 dargestellt
ist.
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Der
auch in 4 dargestellte Gegensteckverbinder 200 kann
auf einer Platine, z. B. eines Motorsteuergeräts, angeordnet
sein und kontaktiert dabei entsprechend deren Leiterbahnen elektrisch.
Natürlich ist es auch möglich, den Gegensteckverbinder 200 an
ein Kabel (400) oder andere elektrische weiterführende
Leitungen anzuschließen und/oder als fliegende Kupplung
auszubilden.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist – siehe 4 – ein
Gehäuse des Gegensteckverbinders 200 bevorzugt
einstückig aus Kunststoff hergestellt, wobei der Gegensteckverbinder 200 zwei
voneinander getrennte Steckbereiche aufweist, die jeweils von einer
Schürze 220 umgrenzt sind. Innerhalb der jeweiligen
Schürze 220 stehen elektrische Pin-/Tabkontakte 210 nach
innen in die Schürze 220 hervor. Diese elektrischen
Kon takte 210 sind von Buchsenkontakten (siehe 5,
Kontaktträger 152) des Steckverbinders 100 elektrisch
kontaktierbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
der Gegensteckverbinder 200 in seiner in 4 rechts
dargestellten Schürze 220 mit einer 94-poligen
und in seiner in 4 links dargestellten Schürze 220 mit
einer 60-poligen Stiftleiste ausgebildet, sodass sich insgesamt
ein 154-poliger Gegensteckverbinder 200 ergibt. Eine beliebige
Anzahl von elektrischen Kontakten 210 ist sowohl beim Gegensteckverbinder 200 als auch
beim Steckverbinder 100 realisierbar.
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In
der Nähe eines freien Endes einer jeweiligen Schürze 220 (offene
Seite der jeweiligen Schürze 220) ist auf den
einander gegenüberliegenden Längsseiten jeweils
wenigstens ein nach außen abstehendes Führungselement 221 vorgesehen.
Diese Führungselemente 221 sind bevorzugt als
Führungsbolzen 221 ausgebildet, die beim Zusammenstecken eines
Steckverbinders 100 mit einem Gegensteckverbinder 200 einen
Schieber 120 (siehe 5) führen.
Ein Zusammenführen von Steckverbinder 100 und
Gegensteckverbinder 200 wird unten näher erläutert.
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Der
in 1 dargestellte Steckverbinder 100 weist
analog zu den beiden Schürzen 220 des Gegensteckverbinders 200 zwei
Module 101, 102 – ein erstes Modul 101 und
ein zweites Modul 102 – auf. Hierbei ist das erste
Modul 101 94-polig und das zweite Modul 102 entsprechend
60-polig ausgebildet. Für einen Aufbau eines jeweiligen
Moduls 101, 102 siehe unten.
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Ein
Verbinden von Steckverbinder 100 und Gegensteckverbinder 200 erfolgt
mittels einem zwischen den Steckverbinder 100 und den Gegensteckverbinder 200 einsteckbaren
Schieber 120 (siehe auch 5 bis 7),
welcher den Steckverbinder 100 und den Gegensteckverbinder 200 beim
Einstecken aufeinander zu bewegt. Hierfür ist der Schieber 120 bevorzugt
im Steckverbinder 100 angeordnet und entsprechend gleichgelagert.
Für eine Funktion und einen Aufbau des Schiebers 120 siehe
ebenfalls unten.
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Um
ein z. B. unter Vibrationsbelastung unbeabsichtigtes Lösen
der Steckverbindung 1 zu vermeiden, wird der Schieber 120 (im
vorliegenden Beispiel zwei Schieber 120) über
eine Positionssicherung 300 in seiner Position gehalten.
D. h., ist die Positionssicherung 300 in ihrer Raststellung
(1), so ist es nicht möglich, den Schieber 120 herauszuziehen
und den Steckverbinder 100 vom Gegensteckverbinder 200 zu
lösen.
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In 1 sind
zwei Ausführungsformen der Positionssicherung 300 dargestellt,
wobei jeweils eine Positionssicherung 300 an jeweils einem
am Steckverbinder 100 schwenkbaren vorgesehenen Hebel 110 angeordnet
ist. Der in Bezug auf 1 links dargestellte Hebel 110 des
Steckverbinders 100 zeigt eine „passive" Positionssicherung 300,
wohingegen der in Bezug auf 1 rechts
dargestellte Hebel 110 eine „aktive" Positionssicherung 300 darstellt.
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Beiden
Ausführungsformen ist gemeinsam, dass die jeweilige Positionssicherung 300 an
dem Hebel 110 der Steckverbindung 1 bzw. dem Hebel 110 des
Steckverbinders 100 ausgebildet ist. Ein solcher Hebel 110 bzw.
Schwenkhebel 110 ist in 2 näher
dargestellt. Der Hebel 110 dient u. a. dazu, den Schieber 120 bei
einer etablierten Steckverbindung 1 in seiner Position
zu halten. Darüber hinaus kann der Hebel 110 auch
bei einem Einrichten der Steckverbindung 1, also einem
Aufeinanderzubewegen von Steckverbinder 100 und Gegensteckverbinder 200 durch
Einschieben des Schiebers 120 eine Funktion übernehmen.
Siehe hierzu eine Ausgestaltung des Schiebers 120 sowie
eines Trägerelements 140 in den 5 bis 7.
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In
den in 1 dargestellten Ausführungsbeispielen
weist ein einzelner Hebel 110 jeweils zwei Seitenwandungen 115 auf.
Die beiden betreffenden Seitenwandungen 115 sind über
einen Riegel 111 verbunden. Es ist jedoch auch möglich,
einen Hebel 110 mit nur einer einzigen Seitenwandung 115 auszubilden,
wobei der Riegel 111 dann einen freien Endabschnitt besitzt.
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Bei
einer solchen Ausführungsform ragt dann bevorzugt dieser
freie Endabschnitt in einen Entriegelungsweg des eingesteckten Schiebers 120 hinein.
Der Hebel 110 besitzt im Bereich seines Riegels 111 bevorzugt
eine Ausnehmung 112, in welcher in einer Offenposition
des Hebels 110 (in der Zeichnung nicht dargestellt) am
Steckverbinder 100 ein Kabel 400 bzw. ein Kabelbaum 400 des
Steckverbinders 100 Platz finden kann. Je nach Steckverbinder 100 und
Kabelabgang – im vorliegenden Beispiel ein 180°-Kabelabgang – ist
es notwendig, die Ausnehmung 112 vorzusehen, damit der
Hebel 110 am Steckverbinder 100 in seiner Offenposition
montierbar ist. Diese Ausnehmung ist bevorzugt als Griffmulde für
wenigstens einen menschlichen Finger geeignet.
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1 zeigt
den jeweiligen Hebel 110 in seiner Schließ- bzw.
Raststellung am Steckverbinder 100. In dieser Position
ist der Riegel 111 des Hebels 110 derart angeordnet,
dass dieser ein Herausziehen des eingesteckten Schiebers 120 wirkungsvoll
verhindert. Hierfür ragt der Riegel 111 in eine
Entriegelungsrichtung des Schiebers 120 hinein. Bevorzugt liegt
dabei der Riegel 111 dicht und mit wenig Spiel an einem
Längsende des Schiebers 120 an. Ferner kann dabei
der Riegel 111 mit dem Schieber 120 verbunden
sein.
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Der
am Steckverbinder 100 schwenkbar angelenkte Hebel 110 weist
für seine Schließ- bzw. Raststellung, in welcher
er den Entriegelungsweg des Schiebers 120 blockiert, die
Positionssicherung 300 auf, die den Hebel 110 in
der Raststellung festhält bzw. arretiert. Eine solche Positionssicherung 300 wird
auch als Connector Position Assurance (CPA) bezeichnet.
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Im
Folgenden sollen unter einer Positionssicherung 300 sämtliche
Möglichkeiten verstanden werden, den Hebel 110 an
der Steckverbindung 1, also dem Steckverbinder 100 oder
dem Gegensteckverbinder 200 festzuhalten. Dies wird auch
als Rastposition der Positionssicherung 300 bezeichnet.
Insbesondere kommt hierfür eine kraft- und/oder formschlüssige
Verbindung in Frage. Dies kann z. B. ganz allgemein eine Klemm-
oder Schnappverbindung sein, oder insbesondere miteinander korrespondierende
Rastelemente, wie z. B. eine Rastnase und ein Rastvorsprung/-schulter.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Positionssicherung 300 als
Haken mit Rastnase 301 (siehe 2) ausgebildet,
wobei die Rastnase 301 an einem Vorsprung 141 des
Steckverbinders 100, bevorzugt an einer Begrenzung eines
Trägerelements 140 des Steckverbinders 100,
verrastbar ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Positionssicherung 300 mit
einem anderen Teil des Steckverbinders 100 oder mit einem
Abschnitt am Gegensteckverbinder 200 in der Rastposition
eine entsprechende Verbindung eingeht.
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Befindet
sich die Positionssicherung 300 in ihrer Raststellung (1),
so ist es nicht mehr möglich, den Schieber 120 aus
der Steckverbindung 1 herauszuziehen, sodass der Steckverbinder 100 fest mit
dem Gegensteckverbinder 200 verbunden bleibt. Insbesondere
ist es nicht mehr möglich, dass sich der Schieber 120 aufgrund
einer Vibrationsbelastung der Steckverbindung 1 aus dieser
herausbewegt. Um der bevorzugt als Haken ausgebildeten Positionssicherung 300 genügend
Federweg zur Verfügung zu stellen, kann der Haken von der
betreffenden Seitenwandung 115 des Hebels 110 mittels
eines Durchgangsschlitzes 302 (siehe 2)
beabstandet sein.
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Es
befindet sich wenigstens eine einzige Positionssicherung 300 an
einem Hebel 110. Bevorzugt weist jedoch jede der Seitenwandungen 115 des
Hebels 110 eine solche Positionssicherung 300 auf. Auch
eine Mehrzahl von Positionssicherungen 300 je Seitenwandung 115 ist
anwendbar.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich,
die Positionssicherung 300 in ihrer Rastposition an der
Steckverbindung 1 zu arretieren. Dies ist mit Bezug auf
die 1 am rechten Hebel 110 dargestellt, wobei
ein Sicherungselement 320 einen Federweg der Positionssicherung 300 wenigstens derart
einschränkt, dass die Positionssicherung 300 nicht
mehr aus ihrer Rastposition bewegt werden kann, also ein Öffnen
des Hebels 110 nicht mehr möglich ist.
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Hierfür
ist benachbart zur Positionssicherung 300 ein Arretiervorsprung 310 an
einer oder beiden Seitenwandungen 115 des Hebels 110 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist
nun das Sicherungselement 320 derart am Arretiervorsprung 310 vorsehbar,
dass das Sicherungselement 320 die Positionssicherung 300 bzw.
den Hebel 110 in dessen Raststellung arretiert. D. h. für
einen solchen Fall, dass nur mehr noch ein gewaltsames Öffnen
der Positionssicherung 300 bzw. des Hebels 110 möglich
ist.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung (in der Zeichnung nicht
dargestellt) weist das Sicherungselement 320 einen einzigen
Schenkel 321 auf (in Analogie zu 3), wobei
in einer Steckposition des Sicherungselements 320 am oder
im Arretiervorsprung 310 ein Abschnitt des Schenkels 321,
bevorzugt ein Längsendabschnitt des Schenkels 321,
die Positionssicherung 300 wenigstens teilweise übergreift.
Damit das Sicherungselement 320 am bzw. im Arretiervorsprung 310 vorsehbar
ist, weist der Arretiervorsprung 320 entsprechend eine
Ausnehmung 315 bzw. eine Durchgangsausnehmung 315 auf.
So ist es bei einer solchen Ausführungsform der Erfindung
beispielsweise möglich, den Arretiervorsprung 310 röhrenförmig
auszugestalten, wobei von einem offenen Längsende kommend
der Schenkel 321 durch den Arretiervorsprung 310 hindurchgesteckt wird
und ein Längsendabschnitt des Schenkels 321 aus
der anderen Öffnung des Arretiervorsprungs 310 derart
hervorsteht, dass dieser Abschnitt die Positionssicherung 300 in
ihrer Raststellung arretiert.
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Eine
weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Arretierung der Positionssicherung 300 in ihrer Rastposition
ist in 2 näher dargestellt. Hierbei weist der
Arretiervorsprung 310 eine zur Seitenwandung 115 des
Hebels 110 im Wesentlichen parallel angeordnete Platte 311 auf,
die mit der betreffenden Seitenwandung 115 über
einen Steg 312 verbunden ist. Hierbei sind Seitenwandung 115, Steg 312 und
Platte 311 bevorzugt stofflich einstückig aus
Kunststoff hergestellt. Der Steg 312 und die Platte 311 sind
derart angeordnet, dass sich auf zwei Seiten des Stegs 312 zwischen
der Platte 311 und der Seitenwandung 115 zwei,
jeweils von drei Seiten (Platte 311, Steg 312,
Seitenwandung 315) begrenzte Längsschlitze 315 ausbilden.
Es ist auch möglich, diese Längsschlitze 315 in
Längsrichtung an allen vier Seiten zu schließen,
sodass sich zwei röhrenförmige Durchgänge
(analog zu oben) ergeben.
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Jeweils
in einen Längsschlitz 315 ist ein Schenkel 321 eines
u-förmigen Sicherungselements 320 – welches
in 3 gezeigt ist – einsteckbar, wobei in
der Steckposition des Sicherungselements 320 am bzw. im
Arretiervorsprung 310 beide Längsendabschnitte
der Schenkel 321 die Positionssicherung 300 derart übergreifen,
dass die Positionssicherung 300 zwischen dem Steckverbinder 100 bzw.
dessen Trägerelement 140, und den beiden Schenkeln 321 eingeklemmt
ist (1, rechts), sodass sich die Positionssicherung 300 nicht
mehr lösen kann. D. h. z. B., dass die Rastnase 301 der
Positionssicherung 300 bei eingestecktem Sicherungselement 320 dauerhaft
am Vorsprung 141 ansitzt.
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Wenigstens
einer der beiden Schenkel 321 weist eine Rasteinrichtung/-vorrichtung 323 derart auf,
dass diese mit einer korrespondierenden Rastvorrichtung/-einrichtung 313 des
Arretiervorsprungs 310 zusammenwirken kann. D. h. die Rasteinrichtung 323, 313 und
die Rastvorrichtung 313, 323 rasten in einer Steckposition
des Sicherungselements 320 am Arretiervorsprung 310 ineinander
ein, damit sich das Sicherungselement 320 nicht unbeabsichtigt vom
Arretiervorsprung 310 löst.
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Zur
Verbesserung der Federeigenschaften der vom Steg 312 abstehenden
Plattenabschnitte kann die Platte 311 eine Randaus nehmung 314,
die bevorzugt in einem Eckbereich der Platte 311 vorgesehen
ist, ausgebildet sein. Hierdurch ist es einerseits einfacher, das
Sicherungselement 320 an seinem Steg 322 aus dem
Arretiervorsprung 310 herauszuziehen, und andererseits
ist dieser Eckbereich dadurch nicht mehr so steif ausgebildet, sodass
die Platte 311 beim Einstecken und Herausziehen des Sicherungselements 320 besser
ausweichen kann. Bevorzugt sind zwei solche Randausnehmungen 314 vorgesehen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist einer
oder weisen beide Schenkel 321 wenigstens einen, bevorzugt
jedoch zwei Rastvorsprünge 323 auf. Eine Vielzahl
(größer zwei) von Rastvorsprüngen 323 ist
natürlich anwendbar. Hierbei sind die Rastvorsprünge 323 bevorzugt
nicht über die gesamte Quererstreckung des Schenkels 321 hinwegerstreckend
vorgesehen, sondern nur über einen Querabschnitt (siehe 3).
Bevorzugt erstreckt sich ein Rastvorsprung 323 von einem äußeren
Querende des jeweiligen Schenkels 321 in Querrichtung auf
dem betreffenden Schenkel 321. Bevorzugt nimmt dabei der
Rastvorsprung 323 ca. 20 bis 60% der Quererstreckung des
betreffenden Schenkels 321 in Anspruch. Korrespondierend
zu der oder den Rastvorsprüngen 323 weist die
Platte 311 innenliegend Rastausnehmungen 313 auf,
die auch als Durchgangsschlitze in der Platte 311 vorgesehen sein
können. Die Rastausnehmungen 313 können sich
dabei bis zum Steg 312 der Platte 311 hinerstrecken
oder ähnliche Dimensionen besitzen wie die Rastvorsprünge 323 des
Sicherungselements 320. Im zusammengesteckten Zustand liegen
die Rastvorsprünge 323 in den Rastausnehmungen 313,
was bevorzugt formschlüssig erfolgt.
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5 zeigt
in einer Explosionsansicht einen möglichen Aufbau des ersten
Moduls 101 des Steckverbinders 100, wobei die
angeschlagenen elektrischen Kontakte der Kontaktträger 152 nicht
dargestellt sind. Die Kontaktträger 152 werden
mit deren Dichtungen 153 und den Dichtungshaltern 151 im Trägerelement 140 montiert.
Ferner wird ein Führungselement 155 mit einer
Dichtung 154 von einer gegenüberliegenden Seite
in das Trägerelement 140 eingeschoben. Anschließend
wird der Schieber 120 in das Trägerelement 140 eingesteckt,
wobei eine Vorraststellung des Schiebers 120 im Trägerelement 140 in
den 6 und 7 dargestellt ist. Bevorzugt wird,
bevor der Hebel 110 am Trägerelement 140 bzw.
dem Schieber 120 befestigt wird, eine Abdeckkappe 130 (siehe 1)
in das Trägerelement 140 eingesteckt. Alternativ
zu den Kontaktträgern 152 können die
elektrischen Kontakte einzeln oder in Gruppen montiert werden.
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Zur
Montage des Hebels 110 am Schieber 120 und dem
Trägerelement 140, weist einerseits der Schieber 120 eine
Ausnehmung 123, insbesondere eine Durchgangsausnehmung 123,
für einen Lagerungsbolzen 113 (siehe 2)
des Hebels 110 auf. Ferner weist das Trägerelement 140 eine
bevorzugt im Wesentlichen l-förmig ausgebildete Führung 143, 144 auf.
Diese Führung 143, 144 dient einem Führen des
Hebels 110 am Trägerelement 140.
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Befindet
sich das Trägerelement 140 mit eingestecktem Schieber 120 in
der in 6 bzw. 7 dargestellten Position, wird
der Hebel 110 durch Druck auf dessen Lagerungsbolzen 113 (2)
mit dem Schieber 120 in dessen Ausnehmung 123 verrastet.
Bei im Wesentlichen vollständig nach oben geklappten Hebel 110 (in
der Zeichnung nicht dargestellt) liegt ein Führungsbolzen 114 (siehe 2)
des Hebels 110 an einem offenen Längsende der
Führung 144 des Trägerelements 140.
Ausgehend vom nach oben stehenden Hebel 110 (das Kabel 400 bzw. das
Kabelbündel 400 liegt in diesem Fall bevorzugt
in der Ausnehmung 112) wird beim Bewegen des Hebels 110 in
dessen Rasstellung der Schieber 120 immer weiter in das
Trägerelement 140 vorbewegt, bis schließlich
der Schieber 120 nahezu vollständig im Trägerelement 140 steckt
und nur noch ein Längsende an einer Seitenwand des Trägerelements 140 zu sehen
ist. In diesem Fall ist die in 1 dargestellte Position
des Hebels 110 bzw. des Schiebers 120 erreicht.
Hierbei ist dann auch die Positionssicherung 300 in ihrer
Rastposition.
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Es
ist durch ein Führen des Hebels 110 im Trägerelement 140 und
einer mechanischen Verbindung zwischen Hebel 110 und Schieber 120 (über den
Lagerungsbolzen 113 und die Ausnehmung 123) möglich,
den Schieber 120 auf zwei Arten gleichzeitig in das Trägerelement 140 vorzubewegen,
was beim Verbinden des Steckverbinders 100 mit dem Gegensteckverbinder 200 eine
bessere Krafteinleitung ermöglicht. Einerseits kann der
Schieber 120 translatorisch zum Trägerelement 140 vorbewegt
werden, wobei andererseits diese translatorische Bewegung durch
eine rotatorische Bewegung des Hebels 110 unterstützt
wird.
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Der
Schieber 120 weist für das Zusammenstecken des
Trägerelements 140 (und somit des Steckverbinders 100)
mit dem Gegensteckverbinder 200 Führungsausnehmungen 121 auf.
Diese Führungsausnehmungen 121 verlaufen bevorzugt schräg
auf einer Innenseite des im Wesentlichen u-förmig ausgebildeten
Schiebers 120. Beim Zusammenstecken des Steckverbinders 100 mit
dem Gegensteckverbinder 200 gleitet der Schieber 120 mit seinen
Führungsausnehmungen 121 entlang der Führungselemente 221 (siehe 4)
des Gegensteckverbinders 200, wobei durch die schräge
Anordnung der Führungsausnehmungen 121 sich der Schieber 120 und
auch das mit diesem in eine zur Schieberichtung senkrechte Richtung
fest verbundene Trägerelement 140, und der Gegensteckverbinder 200 aufeinander
zu bewegen, wodurch die Steckposition zwischen dem Steckverbinder 100 und
dem Gegensteckverbinder 200 eingenommen wird. Eine Positionssicherung
des Schiebers 120 erfolgt dann wie oben beschieben.
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Damit
sich der Hebel 110 in seiner Raststellung nicht oder so
gut wie nicht bewegen kann, ist ein Abstand in Steckrichtung zwischen
der Positionssicherung 300 bzw. dessen Rastnase 301 und
dem Lagerungs- 113 und/oder Führungsbolzen 114 entsprechend
aufeinander abgestimmt. D. h., dass ein minimaler Abstand A (siehe 7)
der Führung 143 und des Vorsprungs 141 im
Wesentlichen einem minimalen Abstand in Steckrichtung zwischen Rastnase 301 und
Lagerungs- 113 bzw. Führungsbolzen 114 entspricht.
Bevorzugt ist letzterer geringfügig kleiner, so dass sich
eine Klemmwirkung ergibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2006/0211286
A1 [0003]
- - US 2006/0089031 A1 [0003]
- - US 2004/0192090 A1 [0003]
- - US 6793522 B2 [0003]
- - US 6773279 B2 [0003]
- - US 6328582 B1 [0003]
- - US 6319050 B1 [0003]
- - US 5967809 A [0003]