-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle des Steckzustandes
einer gegen Auseinanderziehen gesicherten Steckverbindung mit Hilfe
eines Steckers, eines Gegensteckers, und eines Kontrollelementes.
-
Die
Erfindung betrifft ferner eine Steckerkombination für eine
kontrollierbare Steckverbindung, mit einem Stecker, der wenigstens
ein Rastelement, das mit wenigstens einem Gegenrastelement eines
Gegensteckers in Eingriff bringbar und Stecker und Gegenstecker
in einer Endsteckstellung gegen Auseinanderziehen sichernd ausgestaltet
ist, aufweist und mit einem Kontrollelement, das durch ein Verbindungsorgan
am Stecker abnehmsicher anbringbar ist, wobei die Steckerkombination
aus einer Montagestellung, in der Stecker und Kontrollelement voneinander
getrennt sind, in eine Vorsteckstellung, in der das Kontrollelement
durch das Verbindungsorgan gegen Abnehmen gesichert am Stecker angebracht
ist, überführbar ausgestaltet ist,
-
Außerdem
betrifft die vorliegende Erfindung eine kontrollierbare Steckverbindung
umfassend einen Stecker mit wenigstens einem Rastelement, ein durch
ein Verbindungsorgan am Stecker gegen Abnehmen sicherbares Kontrollelement
und einen mit dem Stecker zusammensteckbaren Gegenstecker mit wenigstens
einem Gegenrastelement, wobei die Steckverbindung aus einer Vorsteckstellung,
in der das Kontrollelement durch das Verbindungsorgan am Stecker
gegen Abnehmen gesichert ist und Stecker und Gegenstecker voneinander
getrennt sind, in eine Endsteckstellung, in der das wenigstens eine
Gegenrastelement mit dem wenigstens einen Rastelement im Eingriff
steht und Stecker und Gegenstecker gegen Auseinanderziehen gesichert
sind, überführbar ausgestaltet ist.
-
Bei
im Automobilbereich eingesetzten elektrischen Steckverbindungen
ist es erforderlich, Stecker und Gegenstecker in einen gesicherten
Steckzustand zu bringen, in dem ein Auseinanderziehen von Stecker
und Gegenstecker nicht möglich ist, ohne vorher die sichernde
Verrastung zu lösen.
-
Um
sicherzustellen, dass sich die Steckverbindung im Steckzustand befindet,
werden im Stand der Technik Lagesicherungen (connection position assurance)
eingesetzt, welche die Verrastung zwischen Stecker und Gegenstecker
verriegeln.
-
Die
EP 0 840 398 A1 offenbart
eine elektrische Verbinderanordnung, welche eine Lagesicherungsvorrichtung
aufweist, die an einem der Verrastungselemente des Verbindergehäuses
zwischen einer inaktiven Anfangsstellung und einer Endanzeigestellung
zum Anzeigen, dass die Verbinder gepaart sind, beweglich montiert
ist.
-
Ein
weiterer Steckverbinder mit einer Lagesicherung ist aus der
DE 101 59 956 A1 bekannt.
Die Lagesicherung dieses Steckverbinders ist in einer Vorraststellung
am Gehäuse des Steckverbinders verrastet und kann, nach
dem Einstecken des Steckverbinders in den Gegenstecker, betätigt
und in eine Endraststellung, in der die Lagesicherung verrastet ist, überführt
werden.
-
Der
elektrische Steckverbinder der
DE 102 27 016 A1 umfasst eine Lagesicherung,
die in einer Vormontageposition am Steckverbinder verriegelt ist. Wenn
der Steckverbinder in einen Isolierkörper der dazugehörigen
Dose eingesetzt wird, löst der Isolierkörper die
Verriegelung und die Lagesicherung kann in die Endposition überführt
werden. In der Endposition ist der Steckverbinder mit der Dose verriegelt und
diese Verriegelung ist durch die Lagesicherung gesichert.
-
Problematisch
ist bei den bekannten Steckverbindungen jedoch, dass der Steckzustand
nur bei vorliegender Steckverbindung kontrolliert werden kann. Hat
aber auf einer Fertigungsstraße eine Montageeinheit die
Station verlassen, in welcher Stecker und Gegenstecker zusammengesteckt
werden, ist es an der Station nachträglich nicht mehr möglich
zu überprüfen, ob die Steckverbindung auch im
Steckzustand zusammengesteckt wurde.
-
Demnach
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Kontrolle des Steckzustandes sowie eine Steckerkombination für
eine kontrollierbare Steckverbindung und eine kontrollierbare Steckverbindung
bereitzustellen, die auf konstruktiv einfache Weise ermöglichen,
dass auch ohne vorliegende Steckverbindung überprüft
werden kann, ob sich die Steckverbindung im ordnungsgemäßen Steckzustand
befindet, wo Stecker und Gegenstecker gegen Auseinanderziehen gesichert
verbunden sind.
-
Diese
Aufgabe wird für das eingangs genannte Verfahren zur Kontrolle
des Steckzustandes gelöst durch die Schritte:
- a) abnehmsicheres Anbringen des Kontrollelements am Stecker;
- b) Zusammensetzen von Stecker und Gegenstecker;
- c) Verrasten von Stecker und Gegenstecker bei gleichzeitiger
Freigabe der Anbringung des Kontrollelementes; und
- d) Abnehmen des Kontrollelementes vom Stecker.
-
Der
ordnungsgemäße Steckzustandes kann beim erfindungsgemäßen
Verfahren auf einfache Weise kontrolliert werden, indem überprüft
wird, ob das Kontrollelement vom Stecker abgenommen und somit vom
Stecker getrennt vorliegt. Das Kontrollelement ist vor dem Zusammenstecken
von Stecker und Gegenstecker abnehmsicher am Stecker angebracht,
d. h. Kontrollelement und Stecker bilden eine einstückig
handhabbare Einheit, wobei das Kontrollelement nur dann vom Stecker
abgenommen werden kann, wenn die Anbringung des Kontrollelementes freigegeben
wird. Dadurch, dass die Anbringung gleichzeitig mit dem Verrasten
von Stecker und Gegenstecker freigegeben wird, ist somit sichergestellt, dass
erst nach Erreichen des ordnungsgemäßen Steckzustandes,
das Kontrollelement vom Stecker abgenommen werden kann.
-
Durch
das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere
auf einer Fertigungsstraße überprüft
werden, ob die Steckverbindungen sämtlicher gefertigter
Einheiten in den ordnungsgemäßen Steckzustand
gebracht wurden. Dazu ist es lediglich erforderlich, die Anzahl
der gefertigten Einheiten mit der Anzahl der abgenommenen Kontrollelemente
zu vergleichen. Sofern diese Zahlen identisch sind, ist sichergestellt,
dass alle Steckverbindungen ordnungsgemäß zusammengesteckt
wurden.
-
Für
die eingangs genannte Steckerkombination wird die obige Aufgabe
dadurch gelöst, dass das Verbindungsorgan ein vom Gegenrastelement
in eine Freigabeposition, in der die Anbringung des Verbindungsorgans
freigegeben und das Kontrollelement vom Stecker abnehmbar ist, überführbar
angeordnetes Freigabemittel aufweist. Bei der eingangs genannten
Steckverbindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in
der Endsteckstellung das Verbindungsorgan von dem wenigstens einen
Gegenrastelement freigegeben und das Kontrollelement vom Stecker
abnehmbar ist.
-
Durch
diese konstruktiv einfache Lösung ist garantiert, dass
erst im Steckzustand der Endsteckstellung, in welcher Stecker und
Gegenstecker gegen Auseinanderziehen gesichert sind, das Kontrollelement
vom Stecker abgenommen werden kann. Denn das Kontrollelement kann
erfindungsgemäß nur dann vom Stecker abgenommen
werden, wenn das Verbindungsorgan freigegeben ist. Diese Freigabe
bewirkt das Gegenrastelement in der Endsteckstellung, in welcher
das Gegenrastelement zur Freigabe direkt oder indirekt über
zwischengeschaltete Elemente auf das Freigabemittel des Verbindungsorgans
einwirkt und dieses Freigabemittel in die Freigabeposition, in der
die Anbringung des Verbindungsorgans freigegeben und das Kontrollelement
vom Stecker abnehmbar ist, überführt.
-
Die
vorliegende Erfindung kann durch verschiedene, jeweils für
sich vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt sein, die beliebig
miteinander kombinierbar sind. Auf die einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen
und die damit verbundenen Vorteile wird im Folgenden kurz eingegangen.
-
Das
Freigabemittel kann als Teil des Verbindungsorgans ausgeformt oder
als separates Teil ausgebildet sein. Im ersten Fall wirkt das Gegenrastelement
direkt auf den Teil des Verbindungsorgans, der das Freigabemittel
darstellt. Dies kann beispielsweise ein Freigabevorsprung am Verbindungsorgan sein.
In zweiten Fall ist das Freigabeelement zwischen Gegenrastelement
und Verbindungsorgan geschaltet und löst bei Betätigung
durch das Gegenrastelement in der Endsteckstellung das Verbindungsorgan.
-
In
einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Steckerkombination kann das Freigabemittel in einem Bereich angeordnet
sein, in welchem in der Endsteckstellung das wenigstens eine Gegenrastelement
angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Freigabemittel neben dem wenigstens
einen Rastelement angeordnet, worunter Ausführungsformen
fallen, in welchen das Freigabemittel direkt an dem Rastmittel anliegt,
als auch solche, in welchen Freigabemittel und Rastmittels sich
nicht direkt berühren. Durch diese Anordnung des Freigabemittel
wirkt das Gegenrastelement direkt auf das Freigabemittel des Verbindungsorgans.
Diese vereinfacht den Aufbau und die Montage der Steckerkombination
bzw. der Steckverbindung, da keine zusätzlichen Komponenten
erforderlich sind, welche, durch das Gegenrastelement betätigt,
das Freigabemittel indirekt in die Freigabeposition überführen
-
Diese
Ausführungsform bietet sich beispielsweise für
eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens an, bei welcher in Schritt c) durch das Verrasten von
Stecker und Gegenstecker das Kontrollelement freigegeben wird, also
die Vorgänge des Verrastens und der Freigabe unmittelbar
miteinander gekoppelt.
-
Zwar
ist es auch möglich, durch Verrasten von Stecker und Gegenstecker
einen Freigabemechanismus in Gang zu setzten, welcher wiederum die Anbringung
des Kontrollelements vom Stecker löst. Dies kann beispielsweise
dann vorteilhaft sein, wenn aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten
die Verbindungsstelle, an welcher das Kontrollelement am Stecker
abnehmsicher angebracht ist, nicht am Rastmittel des Steckers gefertigt
werden kann. Durch das Verrasten von Stecker und Gegenstecker das
Kontrollelement freizugeben hat aber den Vorteil, dass kein zwischengeschaltetes
Element und somit weniger Komponenten für die erfindungsgemäße
Steckerkombination benötigt werden. Dies erhöht
die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. der erfindungsgemäßen Steckerkombination
oder erfindungsgemäßen Steckverbindung.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, ist das Freigabemittel
an einem elastisch verformbaren Federarm ausgebildet. Ein elastisch
verformbarer Federarm ist leicht zu fertigen. Sitzt das Freigabemittel
am Federarm, kann es durch einfaches Auslenken des Federarms in
die Freigabestellung überführt werden, in welcher
die Anbringung des Verbindungsorgans gelöst ist.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens
kann in Schritt a) das Kontrollelement mit dem Stecker verrastet
werden. Als eine formschlüssige Verbindung stellt ein Verrasten
auf konstruktiv einfache Weise sicher, dass das Kontrollelement
abnehmsicher am Stecker angebracht ist. Alternativ kann das Kontrollelement
auch über eine kraft- oder stoffschlüssige Verbindung
abnehmsicher am Stecker festgelegt sein.
-
Vorteilhafterweise
kann der Federarm ein erstes Befestigungsmittel, das in der Vorsteckstellung
mit einem zweiten Befestigungsmittel die Anbringung des Verbindungsorgans
ausbildet, aufweisen. Auf diese Weise kann das Verbindungsorgan
mit dem elastisch verformbaren Federarm den Teil einer Schnappverbindung
ausbilden, die ein abnehmsicheres ver rastet ermöglicht.
Eine Schnappverbindung ist einfach zu fertigen und stellt eine wiederholt
lösbare Verbindung dar, was insbesondere den Vorteil bietet, dass über
das abgenommene Kontrollelement nicht nur der ordnungsgemäße
Steckzustand der Steckverbindung überprüft werden
kann. Vielmehr können die Kontrollelemente wiederholt eingesetzt
und in weiteren Steckerkombinationen verwendet werden.
-
Vorteilhaft
kann das Freigabemittel am ersten Befestigungsmittel vorgesehen
sein. Auf diese Weise wirkt das Gegenrastelement des Gegensteckers über
das Freigabemittel unmittelbar auf das erste Befestigungsmittel,
kann dieses vom zweiten Befestigungselement des Steckers abheben
und dadurch die Anbringung des Verbindungsorgans freigeben.
-
Für
ein Verrasten kann das erste Befestigungsmittel eine sich aus dem
Federarm erhebende Befestigungsnase sein, die in der Vorsteckstellung
in eine das zweite Befestigungsmittel bildende Rastöffnung
eingreift. Alternativ kann das erste Befestigungsmittel eine im
Federarm ausgebildete Befestigungsaussparung sein, in die in der
Vorsteckstellung ein das zweite Befestigungsmittel bildender Rastvorsprung
eingreift.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Steckerkombination
kann das wenigstens eine Rastelement des Steckers das zweite Befestigungsmittel
ausbilden. Auf diese Weise wird das als elastisch verformbarer Federarm
ausgestaltete Verbindungsorgan mit seinem ersten Befestigungsmittel direkt
mit dem Rastelement des Steckers verbunden. Das Verbindungsorgan
wird somit unmittelbar an dem Rastelement des Steckers abnehmsicher
angebracht, wodurch sich eine kompakte Bauweise erzielen lässt.
Auch wird die Freigabe des Verbindungsorgans durch das wenigstens
eine Gegenrastmittel des Gegensteckers erleichtert. Denn das erste
Befestigungsmittel ist am Rastmittel, also genau da angeordnet,
wo in der Endsteckstellung des Gegenrastmittel zum Liegen kommt,
wodurch die Anbringung freigegeben wird.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckerkombination
kann das Verbindungsorgan am Kontrollelement ausgebildet sein. Alternativ
kann das Verbindungsorgan am Stecker ausgebildet sein. Zwar ist
es auch möglich, als Verbindungsorgan ein separates Teil
einzusetzen, das in der Vorsteckstellung zwischen Kontrollelement
und Stecker, diese beide Element verbindend angeordnet sein. Das
Verbindungsorgan am Kontrollelement oder dem Stecker auszubilden
verringert aber die Anzahl der erforderlichen Elemente und vereinfacht
die Montage.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Stecker
eine in einer Abzugsrichtung verlaufende Führung zum Abziehen
des Kontrollelements aufweisen. Auf diese Weise wird die Richtung, in
welcher das Kontrollelement vom Stecker abgenommen wird, bestimmt.
Gleichzeitig legt die Führung das Kontrollelement quer
zu der Abzugsrichtung fest.
-
Vorteilhafterweise
kann die Führung wenigstens eine im Wesentlichen in Abzugsrichtung
verlaufende Führungsnut (13a) aufweisen, die mit
wenigstens einem Führungsvorsprung des Kontrollelements zusammenwirkend
ausgebildet ist. Eine Führungsnut ist konstruktiv einfach
am Stecker auszuformen. Ferner stellt der wenigstens eine Führungsvorsprung des
Kontrollelements, wenn er in der Führungsnut liegt mit
dieser als Führung zusammenwirkt, ein Lager für
ein Kontrollelement mit Federarm dar, was die elastische Verformung
des Federarms begünstigt.
-
Die
Führungsnut verläuft vorzugsweise im Wesentlichen
in der Einsteckrichtung, in welcher Stecker und Gegenstecker zusammengesteckt
werden. Dadurch kann in Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens
das Kontrollelement entgegen der Einsteckrichtung, in welcher Stecker
und Gegenstecker im Schritt b) zusammengesteckt werden, abgezogen werden.
Dies hat den Vorteil, dass der Stecker wieder vom Gegenstecker gelöst
wird, sofern Stecker und Gegenstecker nicht ordnungsgemäß im
Steckzustand verrastet wurden. Denn in diesem Fall ist das Kontrollelement
nach wie vor abnehmsicher am Stecker angebracht, wodurch ein Abziehen
entgegen der Einsteckrichtung die Steckerkombination aus Stecker
und Kontrollelement entgegen der Einsteckrichtung aus dem Gegenstecker
herauszieht.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale können
dabei unabhängig voneinander kombiniert oder weggelassen werden,
wie dies oben bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits
dargelegt wurde.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Steckerkombination bzw. einer erfindungsgemäßen
Steckverbindung einer ersten Ausführungsform in der Montagestellung;
-
2 eine
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A der in 1 gezeigten
erfindungsgemäßen Steckerkombination bzw. Steckverbindung
in der Montagestellung;
-
3 eine
geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen
Steckerkombination bzw. des erfindungsgemäßen
Steckverbinders der ersten Ausführungsform in der Vormontagestellung;
-
4 eine
geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen
Steckverbindung der ersten Ausführungsform in der Endsteckstellung
mit freigegebenem Kontrollelement;
-
5 eine
geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen
Steckverbindung der ersten Ausführungsform in der Endsteckstellung
mit abgenommenem Kontrollelement;
-
6 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Steckerkombination in einer zweiten Ausführungsform;
-
7 die
erfindungsgemäße Steckerkombination der 6 geschnitten
entlang der Linie A-A dargestellt;
-
8 eine
geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen
Steckerkombination der zweiten Ausführungsform aus 7 in
der Vormontagestellung zusammen mit dem Gegenstecker der erfindungsgemäßen
Steckverbindung der zweiten Ausführungsform;
-
9 eine
geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen
Steckverbindung der zweiten Ausführungsform in der Endsteckstellung
mit freigegebenem Kontrollelement; und
-
10 eine
geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen
Steckverbindung der zweiten Ausführungsform in der Endsteckstellung
mit abgenommenem Kontrollelement.
-
In
den 1 bis 10 ist die erfindungsgemäße
Steckverbindung 1 bzw. die erfindungsgemäße
Steckerkombination 2 als elektrische Steckverbindung 1 dargestellt.
-
In
den 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsform
erfindungsgemäße Steckverbindung 1, umfassend
eine Steckerkombination 2 und einen Gegenstecker 3 dargestellt.
In den 1 und 2 ist die Steckverbindung 1 bzw.
die Steckerkombination 2, welche einen Stecker 4 und
ein Kontrollelement 5 umfasst, in der Montagestellung gezeigt,
in welcher Stecker 4 und Kontrollelement 5 voneinander
getrennt sind.
-
Der
Gegenstecker 3 weist einen Gegensteckerkörper 6 auf,
der einen Aufnahmeraum 7 ausbildet, in welchem elektrische
Kontaktstifte 8 angeordnet sind. Die elektrischen Kontaktstifte 8 des
Gegensteckers 3 erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer
Einsteckrichtung E, in der Stecker 4 und Gegenstecker 3 miteinander
zusammengesteckt werden.
-
Der
Stecker 4 weist einen Steckerkörper 9 sowie
am Steckerkörper 9 angeordnete elektrische Gegenkontakte
(nicht dargestellt) auf. Werden der Stecker 4 und der Gegenstecker 3 in
Einsteckrichtung E zum Schließen der Steckverbindung 1 zusammengesteckt,
werden die elektrischen Kontaktstifte 8 mit den entsprechenden
elektrischen Gegenkontakten des Steckers 4 elektrisch verbunden.
Neben der elektrischen Verbindung sind der Stecker 4 und
der Gegenstecker 3 in der Endsteckstellung, die in den 4 und 5 gezeigt
ist, über eine Verrastung gegen Auseinanderziehen gesichert.
Dazu weist der Stecker ein Rastelement 10 und der Gegenstecker 3 ein
Gegenrastelement 11 auf. In der in 5 gezeigten
Endsteckstellung steht das Gegenrastelement 11 im Eingriff
mit dem Rastelement 10 des Steckers 4 und sichert
Stecker 4 und Gegenstecker 3 gegen Auseinanderziehen,
indem das Rastelement 10 des Steckers in Einsteckrichtung
E hinter dem Gegenrastelement 11 des Gegensteckers 3 angeordnet
ist.
-
Das
Rastelement 10 ist in einem Gehäuse 12 des
Steckerkörpers 9 angeordnet. Dieses Gehäuse dient
der zumindest teilweisen Aufnahme des Kontrollelementes 5.
In der in 3 gezeigten Vorsteckstellung
ist das Kontrollelement 5 abschnittsweise im Gehäuse 12 angeordnet
und am Stecker abnehmsicher angebracht ist. Das Gehäuse 12 weist
zwei sich gegenüberliegende Führungsnuten 13 auf,
welche die Richtung des Einschiebens und des Abziehens des Kontrollelementes 5 vom
Stecker 4 festlegt. Die Führungsnuten 13 verlaufen
in Einsteckrichtung E und das Kontrollelement 5 wird in
Einsteckrichtung E in das Gehäuse 12 eingeschoben,
um die Steckerkombination aus der in 2 gezeigten
Montagestellung, in der Stecker 4 und Kontrollelement 5 voneinander
getrennt sind, in die in 3 gezeigte Vorsteckstellung,
in der das Kontrollelement 5 gegen Abnehmen am Stecker 4 gesichert
angebracht ist, überführbar ist.
-
Das
Kontrollelement 5 weist zwei parallele Führungsstifte 14 als
Führungsvorsprünge auf, welche in die Führungsnuten 13 des
Gehäuses 12 am Stecker 4 eingeschoben
werden können.
-
Das
Kontrollelement 5 umfasst ferner einen Handhabungsbereich 15,
der als eine Griffplatte ausgestaltet ist, die an dem entgegen der
Einsteckrichtung E weisenden Ende des Kontrollelementes 5 angebracht
ist. Der Handhabungsbereich 15 dient dazu, das Kontrollelement 5 festzuhalten
und beim Übergang in die Vormontagestellung in das Gehäuse 12 des
Steckers einzuschieben bzw. nach Erreichen der Endsteckstellung
vom Stecker 4 abzuziehen.
-
Das
Kontrollelement 5 der in den 1 bis 5 gezeigten
ersten Ausführungsform ist mit einem Verbindungsorgan 16 ausgebildet.
Das Verbindungsorgan 16 stellt ein elastisch verformbarer
Federarm 17 dar, der sich im Wesentlichen vom Handhabungsbereich 15 ausgehend
in Einsteckrichtung E erstreckt. An der einsteckseitigen Spitze
des Federarms 17 ist ein erstes Befestigungsmittel 18 ausgeformt.
In der in den 1 bis 5 gezeigten
Ausführungsform ist das erste Befestigungsmittel 18 eine im
Federarm ausgebildete Befestigungsaussparung 18a, wodurch
an dem in Einsteckrichtung E weisenden Ende des Federarms 17 ein
Befestigungshaken 19 ausgebildet wird.
-
Ferner
weist das Kontrollelement 5 zwei Verbindungsstäbe 20 auf,
von denen jeweils einer einen Führungsstift 14 mit
dem Federarm 17 verbindet. Die beiden Führungsstifte 14,
der Federarm 17 und die beiden Verbindungsstäbe 20 sind
im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet, so dass der Federarm 17 des
Kontrollelementes 5 dieser Ausführungsform in seinem
Ruhezustand im Wesentlichen parallel zu den Führungsstiften 14 und
somit in Einsteckrichtung E angeordnet ist.
-
Mit
Hilfe des der in den 1 bis 5 gezeigten
Steckverbindung bzw. der gezeigten Steckerkombination kann das erfindungsgemäße
Verfahren zur Kontrolle des Steckzustandes einer gegen Auseinanderziehen
gesicherten Steckverbindung 1 durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:
- a) abnehmsicheres Anbringen des Kontrollelementes
an den Stecker;
- b) Zusammensetzen von Stecker und Gegenstecker;
- c) Verrasten von Stecker und Gegenstecker bei gleichzeitiger
Freigabe der Anbringung des Kontrollelementes; und
- d) Abnehmen des Kontrollelementes vom Stecker.
-
Die
einzelnen Stufen dieses Verfahrens sind in den 2 bis 5 dargestellt,
wobei der Übergang von 2 zu 3 Schritt
a), der Übergang von 3 zu 4 die
Schritte b) und c) und der Übergang von 4 zu 5 Schritt
d) darstellt. Auf die einzelnen Verfahrensschritte wird im Folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen der 2 bis 5 für
die erfindungsgemäße Steckverbindung der ersten
Ausführungsform Bezug genommen.
-
Um
das Kontrollelement 5 abnehmsicher am Stecker 4 anzubringen,
wird das in 2 gezeigte Kontrollelement 5 am
Handhabungsbereich 15 angefasst und entlang der Einsteckrichtung
E mit dem Befestigungshaken 19 des Federarms 17 voran
in das Gehäuse 12 des Steckers 4 eingeschoben.
Dabei greifen die Führungsstifte 14 jeweils in
die zugehörige Führungsnut 13 ein und
bestimmen die Einsteckrichtung E. Gleichzeitig bildet die Führungsnut 13 mit den
Führungsstiften 14 eine formschlüssige
Verbindung für das Kontrollelement 5 am Gehäuse 12 des Steckers 4 quer
zur Einsteckrichtung E. Beim Übergang aus der in 2 gezeigten
Montagestellung der Steckerkombination in die in 3 gezeigte
Vorsteckstellung trifft beim Einschieben des Kontrollelementes 5 in
Einsteckrichtung E den Befestigungshaken 19 des Federarms 17 auf
das Rastelement 10 des Steckers 4. Der Befestigungshaken 19 weist
an seinem in Einsteckrichtung E weisenden Ende eine Auslenkschräge 21 auf,
die quer zur Einsteckrichtung E angeordnet ist. Das Rastelement 10 weist
eine entsprechende Schrägfläche 22 auf.
Beim Einschieben des Kontrollelementes 5 in Einsteckrichtung
E trifft aus Auslenkschräge 21 auf die Schrägfläche 22,
wodurch der Federarm 17 ausgelenkt, der Befestigungshaken 19 in
Einsteckrichtung E am Rastmittel 10 vorbeigeführt
und die Steckerkombination 2 in die Vorsteckstellung überführt
wird.
-
In
der Vorsteckstellung, die in 3 gezeigt ist,
erstreckt sich der Federarm 17 des Kontrollelementes 5 wieder
im Wesentlichen in Einsteckrichtung E. Dabei ist der Befestigungshaken 19 in
Einsteckrichtung E hinter dem Rastmittel 10 des Steckers 4, welches
in dieser ersten Ausführungsform das zweite Befestigungsmittel
der Anbringung darstellt, angeordnet. Auf diese Weise ist das Kontrollelement 5 durch
das Verbindungsorgan 16 gegen Abnehmen gesichert am Stecker 4 angebracht.
In Einsteckrichtung E kann das Kontrollelement 5 nicht
abgenommen werden, da ansonsten der Handhabungsbereich 15 gegen
das Gehäuse 12 des Steckers bzw. die entgegen
der Einsteckrichtung E weisende Fläche 23 der
Befestigungsaussparung 18a gegen das Rastelement 10 stößt.
Entgegen der Einsteckrichtung E hintergreift der Befestigungshaken 19 das
Rastmittel 10 und verhindert ein Abziehen in dieser Richtung.
In sämtlichen Richtungen quer zur Einsteckrichtung E sichert
die Führung der zwei Führungsnuten 13,
in welchen die Führungsstifte 14 des Kontrollelementes 5 angeordnet
sind, das Abnehmen des Kontrollelementes 5.
-
Im
Folgenden wird das Zusammenstecken von Stecker 4 und Gegenstecker 3 sowie
das Verrasten von Stecker 4 und Gegenstecker 3 bei
gleichzeitiger Freigabe der Anbringung des Kontrollelementes 5 unter
Bezugnahme auf die 4, in welcher die erfindungsgemäße
Steckverbindung 1 in der Endsteckstellung mit freigegebenen,
aber noch nicht abgenommenen Kontrollelement 5 dargestellt
ist, beschrieben.
-
Werden
der Gegenstecker 3 und die erfindungsgemäße
Steckerkombination 2 in der Vorsteckstellung, in der das
Kontrollelement 5 durch das Verbindungsorgan 16 am
Stecker 4 gegen Abnehmen gesichert ist und Stecker 4 und
Gegenstecker 3 voneinander getrennt sind, in Einsteckrichtung
E miteinander zusammengesteckt, werden Stecker 4 und Gegenstecker 3 miteinander
gegen Auseinanderziehen gesichert verrastet. Gleichzeitig mit dem
Verrasten wird die Anbringung des Kontrollelementes 5 freigegeben,
wie in 4 gezeigt ist.
-
Beim
Zusammenstecken von Stecker 4 und Gegenstecker 3 werden
die elektrischen Kontaktstifte 8 mit den entsprechenden
elektrischen Gegenkontakten elektrisch verbunden. Ferner wird der
Steckerkörper 9 teilweise in den Aufnahmeraum 7 des
Gegensteckers 3 eingeführt. Die Ummantelung 24,
welche den Aufnahmeraum 7 des Gegensteckers 3 quer zur
Einsteckrichtung E begrenzt, fährt beim Zusammenstecken
in entsprechende Aufnahmeöffnungen 25 des Steckerkörpers 9 ein.
In der vorliegenden Erfindung ist die Einsteckrichtung E definiert
als die Richtung, in welcher der Stecker 4 in den Gegenstecker 3 eingesteckt
wird, wobei der Gegenstecker 3 ortsfest gehalten ist.
-
Beim
Einstecken des Steckers 4 in Einsteckrichtung E trifft
das Gegenrastelement 11, das als eine an der Außenseite
der Mantelfläche 24 herausragende Gegenrastnase 11 ausgebildet
ist, zunächst auf die Ablenkschräge 21 des
Befestigungshakens 19. Die Gegenrastnase 11 weist
entgegen der Einsteckrichtung E eine Rastschräge 26 auf,
die im Wesentlichen quer zur Einsteckrichtung E entsprechend der
Auslenkschräge 21 des Befestigungshakens 19 ausgerichtet
ist. Beim Einstecken des Steckers 4 in Einsteckrichtung
E gleitet der Befestigungshaken 19 entlang der Rastschräge 26 und
wird entsprechend ausgelenkt. Auch das Rastelement 10 gleitet
an der Rastschrägen 26 entlang, so dass ein Zusammensetecken
von Stecker 4 und Gegenstecker 3 in Einsteckrichtung
E möglich ist. Nachdem der Befestigungshaken 19 und
das Rastmittel 10 über die Gegenrastnase 11 des
Gegensteckers 4 gehoben wurden, kommt das Rastmittel 10 mit
der in Einsteckrichtung E weisenden Gegenrastfläche 27 der
Gegenrastnase 11 in Eingriff. Dabei ist das Rastmittel 10 in Einsteckrichtung
E hinter der Gegenrastnase 11 angeordnet, wodurch Stecker 4 und
Gegenstecker 3 gegen Auseinanderziehen entgegen der Einsteckrichtung
E gesichert sind. Ein Auseinanderziehen des Steckers 4 vom
Gegenstecker 3 entgegen der Einsteckrichtung E ist erst
dann möglich, wenn das Rastmittel 10 aus der Anlage
mit der Rastfläche 27 des Gegenrastelementes 11 gelöst
ist.
-
In
der in 4 gezeigten Endsteckstellung ist die Anbringung
des Kontrollelementes 4 freigegeben. Das Verbindungsorgan 16 ist
von dem Gegenrastelement 11 so freigegeben, dass die Befestigungsaussparung 18a von
dem Rastelement 10 abgehoben und der Befestigungshaken 19 aus
seinem Eingriff entgegen Einsteckrichtung E mit dem Rastelement 10 freigegeben
ist. Das Kontrollelement 5 kann deshalb vom Stecker in
einer Abzugsrichtung A, die der Einsteckrichtung E entgegengesetzt
ist, abgenommen werden.
-
Die
Freigabe des Verbindungsorgans 16 wird dadurch realisiert,
dass das Verbindungsorgan 16 vom Gegenrastelement 11 des
Gegensteckers 3 betätigt wird, d. h. dass der
Federarm 17 vom Gegenrastelement 11 quer zur Einsteckrichtung
E in eine Freigabeposition ausgelenkt ist. Die den Federarm 17 mit
seinem ersten Befestigungsmittel 18 freigebende Betätigung
geschieht dadurch, dass die Gegenrastnase 11 in der Endsteckstellung
an einer Position zum Liegen kommt, in welcher in der Vorsteckstellung
ein Teil des Federarms 17 liegt. Das Gegenrastelement 11 verdrängt
den Abschnitt des Federarms 17, welcher in der Vorsteckstellung
in dem dem Gegenrastelement 11 zugeordneten Bereich des Steckers 4 angeordnet
ist und lenkt somit den Federarm 17 aus. Diese Auslenkung
bewirkt, dass das erste Befestigungsmittel 18, die Befestigungsaussparung 18a im
Federarm 17 und die von dieser Befestigungsaussparung 18a ausgebildete
Befestigungshaken 19 aus dem Eingriff entgegen der Einsteckrichtung
E mit dem Rastelement 10 des Steckers 4 gelöst wird.
Somit kann das Kontrollelement 5 in Abzugsrichtung A, die
entgegen der Einsteckrichtung E gerichtet ist, vom Stecker abgenommen
werden.
-
Dieser
Zustand ist in 5 gezeigt, wo die ordnungsgemäß zusammengesteckte
Steckverbindung mit gegen Auseinanderziehen gesichert verrasteten
Stecker 4 und Gegenstecker 3 im Steckzustand gezeigt
ist, wobei das Kontrollelement 5 vom Stecker 4 abgenommen
und von diesem getrennt ist.
-
In
den 6 bis 10 ist eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Steckerkombination 2 und
einer erfindungsgemäßen Steckverbindung 1 dargestellt.
Im Folgenden werden für Teile, deren Aufbau und/oder Funktion ähnlich
oder identisch von Teilen der ersten Ausführungsform ist, dieselben
Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede
der zweiten Ausführungsform im Vergleich zur ersten Ausführungsform
eingegangen.
-
In
den 6 und 7 ist die erfindungsgemäße
Steckerkombination 2 der zweiten Ausführungsform
in der Montagestellung, in welcher Stecker 4 und Kontrollelement 5 voneinander
getrennt sind, dargestellt.
-
Der
Stecker 4 umfasst einen Steckerkörper 9,
der in den Buchsenkörper 9 des Gegensteckers 3 einsteckbar
ist. Der Stecker 4 der zweiten Ausführungsform
weist als Rastelement 10 eine Rastöffnung 10b auf,
die mit dem Gegenrastelement 11, der Gegenrastnase 11 des
Gegensteckers 3 in Eingriff bringbar ist, wodurch Stecker 4 und
Gegenstecker 3 in der Endsteckstellung, die in der 10 gezeigt
ist, gegen Auseinanderziehen gesichert ist. Die Rastöffnung 10b umfasst
zwei Anschläge 28 und 29. Der erste Anschlag
ist der Rastanschlag 28, welche an der in Einsteckrichtung
E weisenden Seite der Rastöffnung 10b ausgebildet
ist. Dieser Rastanschlag 28 steht in der Endsteckstellung
mit der Gegenrastnase 11 des Gegensteckers 3 im
Eingriff und sichert Stecker 4 und Gegenstecker 3 gegen
Auseinanderziehen.
-
Wird
der Stecker 4 in Einsteckrichtung E in den Gegenstecker 3 eingeschoben,
trifft die Gegenrastnase 11 des Gegensteckers 4 auf
die in Einsteckrichtung E weisende, rastanschlagseitige Umrandung 30 der
Rastöffnung 10b des Steckers 4. Der Bereich
der rastanschlagseitigen Umrandung 30 ist mit einer Rastschräge 31 versehen,
welche die Gegenrastnase 11 beim Zusammenstecken in Einsteckrichtung
E quer zur Einsteckrichtung E auslenkt. Dadurch wird der Arm 32 des
Gegenrastelementes 11, an dessen entgegen der Einsteckrichtung
E weisendem Ende die Gegenrastnase 11 ausgebildet ist, elastisch
verformt. In der Endsteckstellung liegt der Rastanschlag 28 in
Einsteckrichtung E hinter der Gegenrastnase 11 und steht
mit dieser im Eingriff.
-
Die
am entgegen der Einsteckrichtung E angeordneten Ende der Rastöffnung 10b liegende
Anschlagfläche ist der Befestigungsanschlag 29.
Dieser Befestigungsanschlag 29 bildet das zweites Befestigungsmittel 18 des
Steckers 4 aus, welches mit dem ersten Befestigungsmittel 18 des
Verbindungsorgans 16, das an dem Kontrollelement 5 ausgebildet
ist, als abnehmsichere Anbringung des Kontrollelementes 5 dient.
-
Das
Kontrollelement 5 der zweiten Ausführungsform
weist ebenfalls zwei Führungsstifte 14 auf, die
im Wesentlichen den Führungsstiften 14 der ersten
Ausführungsform entsprechen. Allerdings ragen die Führungsstifte
der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen frei in Einsteckrichtung
E, da am Kontrollelement 5 der zweiten Ausführungsform
keine Verbindungsstäbe vorgesehen sind. Das Verbindungsorgan 16 ist
wieder mit einem Federarm 17 versehen, der jedoch mit den
Federarmen 14 nicht in einer Ebene angeordnet ist, sondern
leicht quer aus der Ebene herausragt, welche die beiden Führungsarme 14 aufspannen.
Der Neigungswinkel des Federarms 17 aus der Ebene, welche
die Führungsarme 14 aufspannen, beträgt
in etwa 10 bis 20°.
-
Das
erste Befestigungsmittel 18 dieser Ausführungsform
ist eine Befestigungsnase 18b, die sich am in Einsteckrichtung
E weisenden Ende des Federarms 17 aus diesem erhebt. Die
in Einsteckrichtung E weisende Seite der Befestigungsnase ist gerundet
und bildet die Auslenkschräge 21 aus. Die Befestigungsnase 18b ist
gegenüber dem Federarm 17 durch seitlich ausgebildete
L-förmige Ansätze 35 verbreitert, wodurch
die Befestigungsfläche, mit welcher die Befestigungsnase 18b mit
der Rastöffnung 10b in der Vorsteckstellung im
Eingriff steht, vergrößert ist.
-
Beim Überführen
der erfindungsgemäßen Steckerkombination 2 der
zweiten Ausführungsform wird das Kontrollelement 5 im
Wesentlichen in Einsteckrichtung E in einen Einschubschacht 33 des Steckers 4 eingeschoben.
Die Einschubrichtung wird dabei maßgeblich von den beiden
Führungsstiften 14 des Kontrollelementes 5 und
entsprechenden Führungsnuten (nicht dargestellt) des Einschubschachtes 33 geführt.
Die Einschubsrichtung geben die im Wesentlichen in Einsteckrichtung
E verlaufenden Führungsnuten des Steckers 4 vor.
-
Beim Übergang
aus der in den 6 und 7 gezeigten
Montagestellung, in welcher Kontrollelement 5 und Stecker 4 voneinander
getrennt sind, in die Vorsteckstellung der 8, wird
das Kontrollelement 5 durch das Verbindungsorgan 16 gegen Abnehmen
gesichert am Stecker 4 angebracht.
-
Beim
Einschieben des Kontrollelementes 5 in Einsteckrichtung
E in den Einschubschacht 33 trifft die in Einsteckrichtung
E weisende Auslenkschräge 21 der Befestigungsnase 18b auf
den Bereich des Steckergehäuses 9, welcher an
der Befestigungsanschlag 29 angrenzt. Dabei wird der Federarm 17 so ausgelenkt,
dass er sich im Wesentlichen in Einsteckrichtung E erstreckt. Wird
die Befestigungsnase 18b in Einsteckrichtung weiter geführt,
fällt sie mit der Gegenrastöffnung 10b des
Steckers 4 zusammen und verrastet damit. Da der Federarm 17 in
seine quer zur Einsteckrichtung E gerichtete Ruheposition zurückkehrt.
-
In
dieser Vorsteckstellung, die in 8 gezeigt
ist, steht die Anschlagsfläche 34 der Befestigungsnase 18b,
die entgegen der Einsteckrichtung E weisende Seitenfläche,
mit der Befestigungsanschlagfläche 29 der Rastöffnung 10b im
Eingriff. In Einsteckrichtung E ist die Befestigungsnase 18b hinter
dem Befestigungsanschlag 29 angeordnet, wodurch das Kontrollelement 5 gegen
Abziehen in Abzugsrichtung A, die entgegengesetzt zur Einsteckrichtung
E verläuft, gesichert ist. Die L-förmigen Ansätze 35 liegen
an Vorsprüngen 36 des Befestigungsanschlags 29 an,
die in der Vorsteckstellung in dem Winkel liegen, welchen die L-formigen
Ansätze ausbilden. Auch mit ihren seitlichen Außenflächen
liegen die Ansätze an der Umrandung der Rastöffnung 10b an.
Die Ansätze 35 legen somit die Befestigungsnase 18b nicht
nur entgegen der Einsteckrichtung E, sondern auch quer zur Einsteckrichtung
E fest. Die einzige Möglichkeit, die Befestigungsnase 18b vom
Befestigungsanschlag 29 zu lösen ist, die Befestigungsnase 18b in
Richtung des Steckerinnenraums so auszulenken, dass der Federarm
in die Einsteckrichtung E bewegt wird.
-
In
Einsteckrichtung E begrenzt sowohl die Handhabungsfläche 15 des
Kontrollelementes 5, welche gegen den Steckerkörper 9 stößt,
sowie die in Einsteckrichtung E weisende Spitze der Befestigungsnase 18b,
welche an der Rastanschlag 28 der Rastöffnung 10b anliegt,
ein Verschieben in Einsteckrichtung. Quer zur Einsteckrichtung E
ist das Kontrollelement 5 durch die in den Führungsnuten liegenden
Führungsstifte 14 festgelegt. Auf diese Weise
ist das Kontrollelement 5 in der Vorsteckstellung gegen
Abnehmen gesichert am Stecker 4 angebracht.
-
Wird
die in der Vorsteckstellung befindliche Steckerkombination 2 der 8 mit
dem Gegenstecker 3 in Einsteckrichtung E zusammengesteckt,
verrasten Stecker 4 und Gegenstecker 3 bei gleichzeitiger
Freigabe der Anbringung des Kontrollelementes 5. Dieser
Zustand ist in der 9 gezeigt.
-
Die
Befestigungsnase 18b, das erste Befestigungsmittel 18 der
zweiten Ausführungsform, wirkt mit dem Befestigungsanschlag 29 der
Rastöffnung 10b als zweitem Befestigungsmittel
des Steckers 4 als Anbringung zusammen, die das Kontrollelement 5 am
Stecker 4 anbringt. In der Vorsteckstellung ist die Befestigungsnase 18b in
dem Bereich des Steckers 4 angeordnet ist, in welchem in
der Endsteckstellung das Gegenrastelement 11 des Gegensteckers 3 zum
Liegen kommt. In der Endsteckstellung verdrängt die Gegenrastnase 11 des
Gegensteckers 4 die Befestigungsnase 18b des Federarms 17 vom Kontrollelementes 5.
Durch diese Verdrängung wird der Federarm 17 ausgelenkt
und in eine in 9 gezeigte Freigabeposition
verformt, in welcher sich der Federarm 17 im Wesentlichen
in Einsteckrichtung E erstreckt. Die Auslenkung hat zur Folge, dass
der Anschlagsfläche 34 der Befestigungsnase 18b aus
dem Eingriff mit dem Befestigungsanschlag 29 der Rastöffnung 10 bewegt
wird und das Verbindungsorgan 16, nämlich der
Federarm 17 mit der Befestigungsnase 18b des Kontrollelementes 5 in
Abzugsrichtung A freigegeben wird. Daher kann das Kontrollelement 5 in
der Endsteckstellung in Abzugsrichtung A vom Stecker abgenommen
werde, sobald der Stecker 4 mit dem Gegenstecker 3 verrastet
und gegen Auseinanderziehen gesichert ist.
-
Diese
Endstellung der gegen Auseinanderziehen gesicherten Steckverbindung,
von welcher das Kontrollelement 5 abgenommen wurde, ist
in der 10 gezeigt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0840398
A1 [0006]
- - DE 10159956 A1 [0007]
- - DE 10227016 A1 [0008]