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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stecker-Verbindungsaufbau und insbesondere einen Stecker-Verbindungsaufbau, der vorzugsweise zum vorübergehenden Unterbrechen eines Stromkreises verwendet wird, wenn ein Elektroauto oder ein Hybridauto geprüft und gewartet wird, das einen Hochspannungskreis zum Antreiben eines Motors verwendet.
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Es ist eine Einrichtung zum Unterbrechen der Stromversorgung mittels eines Steckers, der an einem mit einem Stromkreis verbundenen Anschlussteil montiert ist, bekannt, siehe
JP 2000-82548 A (Patentdokument 1).
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4 und 5 sind perspektivische Ansichten, die die Stromversorgungs-Unterbrechungseinrichtung 110 des Patentdokuments 1 zeigen. Diese Einrichtung umfasst einen Steckerkasten 120 mit Stromkreisanschlüssen 121, die mit einem offenen Ende eines Stromkreises verbunden sind, und mit einem Steckerkörper 130, der derart auf dem Steckerkasten 120 vorgesehen ist, dass er um eine bestimmte Strecke verschoben werden kann. Der Steckerkörper 130 schließt den Stromkreis, indem er die Kurzschlussanschlüsse 131 mit den Stromkreisanschlüssen verbindet, um einen Kurzschluss herzustellen, und öffnet den Stromkreis, indem er die Kurzschlussanschlüsse 131 von den Stromkreisanschlüssen 121 löst, um den Stromkreis zu unterbrechen. Der Steckerkörper 130 kann in Bezug auf den Steckerkasten 120 zwischen einer normalen Sperrposition, in der die Kurzschlussanschlüsse 131 mit den Stromkreisanschlüssen 121 verbunden sind, und einer vorübergehenden Sperrposition, in der die Kurzschlussanschlüsse 131 von dem Stromkreisanschlüssen 121 gelöst sind, versetzt werden.
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Aus dem Stand der Technik ist weiterhin eine Einrichtung zum Verbinden von Anschlüssen bekannt, die über einen Betätigungshebel mit komplementären Anschlüssen verbunden werden, indem sie zu den komplementären Anschlüssen gedrückt werden, siehe
JP 2005-209511 A (Patentdokument 2).
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6 und 7 sind perspektivische Ansichten, die eine Stromversorgungs-Unterbrechungseinrichtung zeigen, die in dem Patentdokument 2 angegeben wird. Diese Einrichtung umfasst einen Gehäusekörper 201, einen Griff 202 mit einem Körper 210, einen Eingreifteil 211 und einen Sperrteil 212 an dem Körper 210, einen Öffnungs-/Schließ- und Auslösemechanismus 203, ein Griffsperrglied 215, das in dem Gehäusekörper 201 dem Körper 210 gegenüber angeordnet ist und zu dem Körper 210 gedrückt wird, um an dem Sperrteil 212 gesperrt zu werden und dadurch eine Drehung des Griffs 202 von der AUS-Position zu einer EIN-Position zu verhindern, und ein Löseglied 216, das an dem Gehäusekörper angeordnet ist und von außerhalb des Gehäusekörpers betätigt werden kann, um das Griffsperrglied 215 von dem Sperrteil 212 des Gehäuses 210 gegen die Druckkraft zu trennen. Wenn der Griff 202 von der AUS-Position zu der EIN-Position gedreht wird, drückt der Sperrteil 212 das Griffsperrglied 215 und überwindet dieses.
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Die Stromreis-Unterbrechungseinrichtung 110 des Patentdokuments 1 ist derart aufgebaut, dass der Stromkreis unterbrochen wird, indem der mit der Einrichtung 110 verbundene Steckerkörper 130 gelöst wird. Weil der Steckerkörper 130 vollständig von der Einrichtung 110 gelöst wird, besteht die Gefahr, dass die umgebenden Komponenten beschädigt werden können, wenn der Steckerkörper 130 fällt, oder dass der Steckerkörper 130 verloren geht. Weil weiterhin der Anschlussteil nicht vollständig bedeckt ist, besteht die Gefahr, dass Staub oder andere Fremdkörper in einen Steckerverbindungsteil der Einrichtung eindringen können, sodass der Steckerkörper 130 trotz entsprechender Versuche nicht verbunden werden kann oder ein Leitungsfehler auftritt, obwohl der Steckerkörper 130 verbunden wurde.
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In der Stromkreis-Unterbrechungseinrichtung 201 des Patentdokuments 2 wird eine elektrische Verbindung herbeigeführt, indem der Griff 215 betätigt wird, um einen beweglichen Kontakt 207 gegen einen fixen Kontakt 206 zu drücken. Deshalb besteht die Gefahr, dass die Kontakte einfach durch Vibrationen oder Stöße bewegt werden, wodurch ein Leitungsfehler oder ein Kontaktflattern verursacht werden können. Wenn die Einrichtung weiterhin derart an einer Vorrichtung wie etwa einer Verbindungsplatte montiert ist, muss die Verbindung zwischen der Stromkreis-Unterbrechungseinrichtung und der Verbindungsplatte durch eine Schraube befestigt werden und muss die Stromkreis-Unterbrechungseinrichtung durch eine Schraube gesichert werden.
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Aus dem Dokument
US 5 435 738 A ist ein Verbindungsaufbau bekannt, bestehend aus: einem Hebel, einem Steckergehäuse und zwei Abdeckungen. Der Hebel weist Öffnungen auf, welche mit Vorsprüngen verbindbar sind, welche an einer der beiden Abdeckungen angebracht sind. Außerdem hat der Hebel an seinen Innenseiten Vorsprünge, welche in konvexe Rillen des Steckergehäuses geführt werden. Eine zweite Abdeckung ist mit der anderen Abdeckung verrastbar. Durch Schwenken des Hebels wird das Steckergehäuse hin und her bewegt.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Stecker-Verbindungsaufbau anzugeben, der eine zuverlässige elektrische Verbindung vorsehen kann, ohne die umgebenden Komponenten zu beschädigen, und gleichzeitig Stecker ohne Verwendung einer Schraube oder ähnlicher Befestigungselemente sichern kann.
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Die vorstehend genannte Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
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Vorzugsweise ist das äußere Gehäuse an dem ersten Stecker gesichert.
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Vorzugsweise weist das äußere Gehäuse eine Rastnase und die elektrische Anschlussdose einen C-förmigen Rasteingriff auf, der mit der Rastnase verrastbar ist.
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Vorzugsweise weist der Sperrvorsprung eine erste Schräge auf, die sich von der ersten Position zu einer Spitze des Sperrvorsprungs erstreckt, sodass der Vorsprung auf der ersten Schräge gleitet.
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Vorzugsweise weist der Sperrvorsprung eine zweite Schräge auf, die sich von der zweiten Position zu einer Spitze des Sperrvorsprungs erstreckt, sodass der Vorsprung auf der zweiten Schräge gleitet.
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Indem bei dem oben beschriebenen Aufbau der Hebel in einem Zustand betätigt wird, in dem das äußere Gehäuse, in dem der gesamte zweite Stecker aufgenommen ist, an der elektrischen Anschlussdose oder dem ersten Stecker gesichert ist, kann der zweite Stecker mit dem ersten Stecker verbunden oder von demselben gelöst werden. Deshalb werden die Komponenten nicht außerhalb des Gehäuses getrennt, wenn der Stecker gelöst wird. Es können also kein Staub oder Fremdkörper in den Steckerverbindungsteil eindringen, sodass eine zuverlässige elektrische Verbindung sichergestellt werden kann. Weiterhin kann der zweite Stecker, der als Verbindungsstecker dient, nicht verloren gehen und muss nicht separat aufbewahrt werden, sodass die Wartung einfach durchgeführt werden kann.
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Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann das äußere Gehäuse einfach mit der elektrischen Anschlussdose oder dem ersten Stecker verbunden werden.
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Wenn bei dem oben beschriebenen Aufbau der erste Stecker und der zweite Stecker zur Hälfte miteinander verbunden sind, wird der Armteil zurückgedrückt, wobei zuverlässig durch Greifen oder visuelle Prüfung erkannt werden kann, dass die Stecker nur zur Hälfte miteinander verbunden sind.
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Wenn bei dem oben beschriebenen Aufbau der erste Stecker über eine vorbestimmte Strecke mit dem zweiten Stecker verbunden ist, wird der Armteil entlang der Schräge in einer Richtung zu der Position geführt, an der die Verbindung abgeschlossen ist. Die Verbindungsbewegung kann also beschleunigt werden, wodurch die Verbindungsoperation beschleunigt werden kann.
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Weil bei dem Stecker-Verbindungsaufbau der vorliegenden Erfindung das äußere Gehäuse, in dem der gesamte zweite Stecker aufgenommen ist, an der elektrischen Anschlussdose oder dem ersten Stecker gesichert ist, werden die Komponenten nicht von den Steckern getrennt und können deshalb die umgebenden Komponenten nicht beschädigen. Weiterhin kann eine fehlerhafte Verbindung aufgrund von Staub oder Fremdkörpern verhindert werden und kann eine zuverlässige elektrische Verbindung sichergestellt werden. Weil die Stecker weiterhin miteinander verbunden werden können, indem der an dem äußeren Gehäuse vorgesehene Hebel betätigt wird, können die Stecker aneinander fixiert werden, ohne dass eine Schraube oder ein ähnliches Befestigungselement verwendet wird.
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Die vorstehend genannten Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, wobei gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren jeweils ähnliche oder entsprechende Teile angeben.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Stecker-Verbindungsaufbaus in einer Ausführungsform der Erfindung.
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2A und 2B sind Schnittansichten des Stecker-Verbindungsaufbaus von 1 in einem verbundenen Zustand.
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3A und 3B sind Schnittansichten des Stecker-Verbindungsaufbaus von 1 in einem gelösten Zustand.
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4 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Stecker-Verbindungsaufbaus in einem verbundenen Zustand.
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5 ist eine perspektivische Ansicht des Stecker Verbindungsaufbaus von 4 in einem gelösten Zustand.
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6A ist eine Teilschnittansicht eines herkömmlichen Unterbrechers, wenn die Stromversorgung unterbrochen ist.
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6B ist eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Unterbrecher, wenn die Stromversorgung unterbrochen ist.
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7A ist eine Teilschnittansicht des Unterbrechers von 6A, wenn die Stromversorgung verbunden ist.
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7B ist eine Draufsicht auf den Unterbrecher von 6B, wenn die Stromversorgung verbunden ist.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Stecker-Verbindungsaufbau 2 eine elektrische Anschlussdose 8 mit einem ersten Stecker 6, an dem ein Paar von männlichen Anschlüssen 4 vorgesehen sind, einem zweiten Stecker 12, an dem ein Paar von weiblichen Anschlüssen 10 für die Verbindung mit den männlichen Anschlüssen 4 vorgesehen sind, einem Betätigungshebel 14, der mit dem zweiten Stecker 12 verbunden ist, und einem äußeren Gehäuse 16, in dem der gesamte zweite Stecker 12 aufgenommen ist und der Betätigungshebel 14 schwenkbar gehalten ist. Es ist zu beachten, dass in 1 nicht der gesamte Körper der elektrischen Anschlussdose 8, sondern nur ein Teil desselben gezeigt ist.
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Der Betätigungshebel 14 umfasst einen Betätigungsteil 20, der die einen Enden eines Paares von L-förmigen Seitenwänden 18 miteinander verbindet, während an den anderen Enden auf den Innenflächen der Seitenwände Vorsprünge 22 vorgesehen sind. Einer der Vorsprünge 22 kann in eine Nockenvertiefung 24 eingreifen, die auf einer Seitenfläche des zweiten Steckers 12 ausgebildet ist. Eine ähnliche Nockenvertiefung 24 ist auf einer Seitenfläche des zweiten Steckers 12 auf der gegenüberliegenden Seite ausgebildet (nicht gezeigt). Die Vorsprünge 22 des Betätigungshebels 14 dienen als Arbeitspunkte in Bezug auf den zweiten Stecker 12, wenn der Betätigungshebel 14 betätigt wird. Außerdem sind Schwenkhaltelöcher 26 auf entsprechenden Außenflächen der Seitenwände 18 an einem Verbindungsteil zwischen einem längeren Teil und einem kürzeren Teil ausgebildet. Das äußere Gehäuse 16 ist mit Vorsprüngen 28 versehen, die mit den Schwenkhaltelöchern 26 in den Seitenwänden 18 des Betätigungshebels 14 oder auf den Innenflächen derselben verbunden sind. Wenn die Vorsprünge 28 des äußeren Gehäuses 16 in die Schwenkhaltelöcher 26 in dem Betätigungshebel 14 eingreifen, wird der Betätigungshebel 14 schwenkbar durch das äußere Gehäuse 16 gehalten, sodass er sich drehen kann.
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Das äußere Gehäuse 16 ist mit einem Paar von Rillen 30 versehen, die als Durchgänge für die Seitenwände 18 des Betätigungshebels 14 dienen. Außerdem ist eine Seitenwand 32 zwischen einem Paar der Rillen 30 mit zwei Löchern 34, 36 an oberen und unteren Positionen versehen, die als Sperrpositionen des zweiten Steckers 12 dienen. Ähnliche Löcher sind ebenfalls in der Seitenwand 32 auf der gegenüberliegenden (nicht gezeigten) Seite ausgebildet (siehe 2 und 3).
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Die weiblichen Anschlüsse 10, die an dem zweiten Stecker 12 vorgesehen sind, sind über eine Verbindungsplatte 38 einstückig ausgebildet und weisen eine Kurzschlussfunktion auf. Wenn der zweite Stecker 12 mit dem ersten Stecker 6 verbunden wird, werden die weiblichen Stecker 10 mit den männlichen Steckern 4 verbunden, um einen Kurzschluss zu bilden.
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Weiterhin ist ein flexibler und verformbarer Sperrarm 42 mit einer auskragenden Form, der in einen Sperrvorsprung 40 (siehe 2) an einer Innenfläche des äußeren Gehäuses 16 eingreifen kann, an der anderen Seitenfläche des zweiten Steckers 12 vorgesehen. Der Sperrarm 42 ist mit einem halbkreisförmigen Vorsprung 44 als Gleitelement versehen, um an einem Spitzenende des Sperrarms 42 in einen Gleitkontakt mit dem Sperrvorsprung 40 zu kommen.
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Ein Paar von C-förmigen Rasteingriffen 46, die sich zu dem äußeren Gehäuse 16 erstrecken, sind auskragend an der elektrischen Anschlussdose 8 vorgesehen, während ein Paar von Rastnasen 48 für die Verrastung an den Rasteingriffen 46 der elektrischen Anschlussdose 8 zum Sichern des äußeren Gehäuses 16 in entsprechenden Bereichen des äußeren Gehäuses 16 vorgesehen sind. Die Rastnasen 48 des äußeren Gehäuses 16 sind an den Rasteingriffen 46 der elektrischen Anschlussdose 8 in einem Zustand verrastet, in dem der zweite Stecker 12 und der Betätigungshebel 14 in dem äußeren Gehäuse 16 aufgenommen sind, sodass das äußere Gehäuse 16 an der elektrischen Anschlussdose 8 gesichert wird.
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2A und 2B zeigen den Stecker-Verbindungsaufbau 2 in einem Zustand, in dem die Stecker miteinander verbunden werden, wobei 2A eine Teilquerschnittansicht des Stecker-Verbindungsaufbaus 2 ist und 2B eine Teilquerschnittansicht aus einer um 90 Grad zu der Richtung von 2A versetzten Richtung ist. 3A und 3B zeigen den Stecker-Verbindungsaufbau 2 in einem Zustand, in dem die Stecker voneinander gelöst sind, wobei 3A eine Teilquerschnittansicht des Stecker-Verbindungsaufbaus 2 ist und 3B eine Teilquerschnittansicht aus einer um 90 Grad zu der Richtung von 3A versetzten Richtung ist.
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Wie in 2A und 2B gezeigt, sind die Rastnasen 48 des äußeren Gehäuses 16 mit den Rasteingriffen 46 der elektrischen Anschlussdose 8 verrastet, wodurch das äußere Gehäuse 16, in dem der zweite Stecker 12 aufgenommen ist, an der elektrischen Anschlussdose 8 gesichert ist. Wenn der erste Stecker 6 und der zweite Stecker 12 korrekt miteinander verbunden werden, sind die männlichen Anschlüsse 4 elektrisch mit den weiblichen Anschlüssen 10 verbunden, wobei ein Stromkreis in der elektrischen Anschlussdose 8 durch die weiblichen Anschlüsse 10 mit der Kurzschlussfunktion kurzgeschlossen werden. Die Vorsprünge 44 der Sperrarme 42 des zweiten Steckers 12 greifen jeweils in die Löcher 36 an der unteren Position auf den Seitenflächen 32 des äußeren Gehäuses 16 ein, um den ersten Stecker 6 an der verbundenen Position zu sichern.
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Der Betätigungshebel 14 ist an einer fixen Position wie in 2A gezeigt positioniert. Wenn der Betätigungshebel 14 in der Richtung des Pfeils B aus der fixen Position gedreht wird, wirkt eine den Betätigungshebel 14 drückende Kraft von den Vorsprüngen 22 auf den Seitenwänden 18 des Betätigungshebels 14 zu den Nockenrillen 24 des zweiten Steckers 12, während die Vorsprünge 22 in die Nockenrillen 24 eingreifen. Dann wird die Kraft auf den zweiten Stecker 12 in einer Lösungsrichtung ausgeübt und werden die Vorsprünge 44 der Sperrarme 42 des zweiten Steckers 12 aus den Löchern 36 an der unteren Position entfernt.
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Dann wird der zweite Stecker 12 entfernend bewegt, indem er der Drehung des Betätigungshebels 14 folgt. Dabei wird jeder der Sperrarme 42 zu einer Seitenfläche des Steckers gebogen, wobei der Vorsprung 44 an einer Spitze des Sperrvorsprungs 40 des äußeren Gehäuses 16 ankommt, während der Vorsprung 44 entlang einer ersten Schräge 50 des Sperrvorsprungs 40 geführt wird. Wenn der Vorsprung 44 die Spitze des Sperrvorsprungs 40 überwunden hat, wird der Vorsprung 44 durch die Wiederherstellungskraft des Sperrarms 42 entlang einer oberen zweiten Schräge 52 geführt, wodurch die Lösungsbewegung beschleunigt wird und der zweite Stecker 12 von dem ersten Stecker 6 gelöst wird.
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Wenn der Vorsprung 44 des Sperrarms 42 in das Loch 34 an der oberen Position eingreift, ist die Lösung des zweiten Steckers 12 abgeschlossen und ist der Stromkreis in der elektrischen Anschlussdose 8 geöffnet. Der zweite Stecker 12 kann einfach von dem ersten Stecker 6 gelöst werden, indem die Drehung des Betätigungshebels 14 mit der Wiederherstellungskraft der Sperrarme 42 zusammenwirkt.
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In 3A und 3B sind die Stecker 6 und 12 vollständig voneinander gelöst. Wenn die Stecker gelöst sind, befindet sich der Betätigungshebel 14 in einer gelösten Position wie in 3A gezeigt, wobei der zweite Stecker 12 von dem ersten Stecker 6 gelöst ist und die Verbindung zwischen den weiblichen Anschlüssen 10 und den männlichen Anschlüssen 4 gelöst ist. In diesem Zustand werden die Lösungssicherungsteile 54, die sich von dem zweiten Stecker 12 nach oben erstrecken, mit gestuften Teilen 56 an dem äußeren Gehäuse 16 gesperrt, wodurch der zweite Stecker 12 in dem vollständig gelösten Zustand gesichert wird. Die Lösungssicherungsteile 54 sind jeweils mit Sperrteilen 60 mit schrägen Flächen 58 an ihren entfernten Enden versehen. Die Lösungssicherungsteile 54 werden gebogen und verformt, während sich die schrägen Flächen 58 entlang der gestuften Teile 56 mit einer nach oben gerichteten Bewegung des zweiten Steckers 12 geführt werden, wodurch die Sperrteile 60 mit den gestuften Teilen 56 verbunden werden.
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Um die Sperre zwischen den Sperrteilen 60 und den gestuften Teilen 56 zu lösen, führt man Finger in die oberen Öffnungen 56 in dem äußeren Gehäuse 16 ein und biegt die Lösungssicherungsteile 54 zueinander. Anstelle der Finger kann man auch ein Werkzeug verwenden, um die Sperre zu lösen. Wenn die Sperre zwischen den Sperrteilen 60 und den gestuften Teilen 56 gelöst ist, wird der Betätigungshebel 14 in der Richtung des Pfeils A gedreht, sodass sich der zweite Stecker 12 in Richtung auf den ersten Stecker 6 bewegt, indem er der Drehung des Betätigungshebels 14 in einer zu der Lösebewegung entgegen gesetzten Bewegung folgt.
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Dabei werden die Sperrarme 42 gebogen und zu dem Stecker verformt, und werden die Vorsprünge 44 von den Löchern 34 an der oberen Position gelöst, um entlang der oberen schrägen Flächen 52 der Sperrvorsprünge 40 geführt zu werden. Wenn die Vorsprünge 44 der Sperrarme 42 an den unteren schrägen Flächen 50 der Sperrvorsprünge 40 ankommen, werden die Vorsprünge 44 wegen der Wiederherstellungskräfte der Sperrarme 42 wahrscheinlich nicht gelöst, sondern es wird im Gegenteil die Verbindungsbewegung beschleunigt. Dann wird der Betätigungshebel 14 zu der Position von 2A und 2B gedreht, wobei die Wiederherstellungskräfte der Sperrarme 42 mitwirken, sodass die nach unten gerichtete Bewegung des zweiten Steckers 12 und die Verbindung mit dem ersten Stecker 6 abgeschlossen werden.
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Wenn die Verbindungsbewegung des Betätigungshebels 14 unterbrochen wird, während die Vorsprünge 44 der Sperrarme 42 in Kontakt mit den oberen zweiten Schrägen 52 der Sperrvorsprünge 40 sind, wird der zweite Stecker 12 durch die Wiederherstellungskräfte der Sperrarme 42 in einer lösenden Richtung zurückgeführt. Deshalb kann einfach durch Greifen oder eine visuelle Prüfung erkannt werden, dass die Stecker nur zur Hälfte miteinander verbunden sind.
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, wobei verschiedene Modifikationen innerhalb des Erfindungsumfangs möglich sind. Zum Beispiel ist in der oben beschriebenen Ausführungsform das äußere Gehäuse 16 an der elektrischen Anschlussdose 8 gesichert, wobei das äußere Gehäuse 16 aber auch an dem ersten Stecker 6 gesichert sein kann.
