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Die
Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung mit einer einen
Aufnahmekanal aufweisenden Steckaufnahme und einem Stecker mit Steckvorsprung,
wobei letzterer in den Aufnahmekanal einsteckbar ist.
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Steckverbindungsvorrichtungen
der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Sie bestehen üblicherweise aus einer Steckaufnahme und
einem Stecker. Dabei weist der Stecker einen Steckvorsprung auf,
welcher zumindest bereichsweise in einem Aufnahmekanal der Steckaufnahme
angeordnet werden kann. Zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung
wird also der Steckvorsprung des Steckers in den Aufnahmekanal der
Steckaufnahme eingebracht. Bekannte Steckverbindungsvorrichtungen
weisen allerdings den Nachteil auf, dass sich der Steckvorsprung
aus dem Aufnahmekanal lösen kann, beispielsweise durch
Einfluss von Vibrationen und Erschütterungen, insbesondere
im Kraftfahrzeugbereich. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn
es möglich sein soll, den Steckvorsprung auf einfache Weise
wieder aus dem Aufnahmekanal zu entfernen, um die Steckverbindung
zu lösen. Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
DE 32 37 093 C2 ,
sind zwar Steckvorrichtungen mit Verriegelungsmitteln bekannt, diese
weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie entweder nicht ausreichend
gegen ein Lösen des Steckvorsprungs aus dem Aufnahmekanal
gesichert sind oder ein beabsichtigtes Lösen nur schwierig
möglich ist. Bei der Auslegung einer solchen Steckvorrichtung
ist es also stets notwendig, die zum Halten des Steckvorsprungs
in dem Aufnahmekanal notwendige Haltekraft so auszulegen, dass ein
sicherer Verbleib des Steckers in dem Aufnahmekanal gewährleistet
ist. Dabei kann es jedoch vorkommen, dass das beabsichtigte Lösen
des Steckvorsprungs nur schwierig möglich ist.
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Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindungsvorrichtung
vorzustellen, welche die eingangs genannten Nachteile nicht aufweist, also
insbesondere sowohl einen sicheren Halt des Steckvorsprungs in dem
Aufnahmekanal auch bei Vibrationen und Erschütterungen
gewährleistet und gleichzeitig ein beabsichtigtes Lösen
einfach ermöglicht.
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Dies
wird erfindungsgemäß mit einer Steckverbindungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei sind Bajonettverriegelungsmittel
an Aufnahmekanal und Steckvorsprung vorgesehen. Der Steckvorsprung
ist also zur Herstellung der Steckverbindung in dem Aufnahmekanal
anordenbar, wobei zur Aussteckverhinderung des Steckers die Bajonettverriegelungsmittel
vorgesehen sind. Sowohl Aufnahmekanal als auch Steckvorsprung weisen
die Bajonettverriegelungsmittel auf. Die Bajonettverriegelungsmittel
an dem Aufnahmekanal bilden dabei ein Gegenstück zu Bajonettverriegelungsmitteln
an dem Steckvorsprung. Die Bajonettverriegelungsmittel des Aufnahmekanals
sind in dem Aufnahmekanal vorgesehen, also in einem innen liegenden
Steckbereich der Steckaufnahme. Steckbereich bezeichnet dabei den
Bereich, in welchem der Steckvorsprung in dem Aufnahmekanal nach
Herstellen der Steckverbindung vorliegt. Die Bajonettverriegelungsmittel
beruhen auf dem Eingreifen eines Haltevorsprungs in eine im Wesentlichen
L-förmige Ausnehmung. Die Ausnehmung weist also zwei Schenkel
auf, die winkelig zueinander angeordnet sind. Dabei erlaubt ein
erster Schenkel, in welchem der Haltevorsprung geführt
ist, das Einbringen des Steckers in die Steckaufnahme oder im umgekehrten
Fall das Ausbringen aus der Steckaufnahme. Anschließend
wird der Haltevorsprung derart angeordnet, dass er in einen zweiten
Schenkel eingreift, so dass kein Aus- oder Einbringen des Steckers
möglich ist. Das Anordnen des Haltevorsprungs in dem zweiten
Schenkel ist dabei vorzugsweise durch Drehen des Steckers in der
Steckaufnahme vorgesehen, so dass eine Verriegelungsposition vorliegt.
Durch das Drehen gelangt der Haltvorsprung von dem ersten der Schenkel
in den zweiten, sodass der Stecker in der Steckaufnahme beziehungsweise
der Steckvorsprung in dem Aufnahmekanal sicher gehalten ist. Es
ist also ein Verfahren zum Herstellen der elektrischen Steckverbindung vorgesehen,
wobei der in den Aufnahmekanal eingesteckte Stecker durch Drehen
in die Verriegelungsposition mittels an Aufnahmekanal und Steckvorsprung
vorgesehenen Bajonettverriegelungsmitteln in der Steckaufnahme befestigt
wird. Das Drehen erfolgt dabei beispielsweise um einen Winkel von
90°. In der Verriegelungsposition verhindern die Bajonettverriegelungsmittel
ein Ausstecken des Steckers aus der Steckaufnahme. Die Steckverbindungsvorrichtung
kann eine elektrische Steckverbindungsvorrichtung sein, also zum
Herstellen einer elektrischen Verbindung vorgesehen sein. Ebenso
kann es jedoch vorgesehen sein, dass die Steckverbindungsvorrichtung
lediglich zum mechanischen Halten des Steckers in der Steckaufnahme
ausgebildet ist. Beispielsweise kann an dem Stecker ein Sensor,
insbesondere Temperatursensor vorgesehen sein, welcher in der Steckaufnahme
angeordnet beziehungsweise durch die Steckaufnahme in ein Gehäuse
eingebracht sein soll.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bajonettverriegelungsmittel
zumindest einen Haltevorsprung und zumindest eine Vertiefung zur
Aufnahme des Haltevorsprungs aufweisen. Der Haltevorsprung greift
zumindest in der Verriegelungsposition in die Vertiefung ein. Er
ist dabei beispielsweise wulstförmig ausgebildet. Die Vertiefung kann
im Sinne einer Nut vorgesehen sein. Es können auch mehrere,
beispielsweise über einen Umfang des Aufnahmekanals verteilt
angeordnete Vertiefungen vorgesehen sein. Die Vertiefung ist mit
ihrer Längserstreckung winkelig zu einer Aussteckrichtung des
Steckers aus der Steckaufnahme ausgebildet. Das bedeutet, dass sobald
der Haltevorsprung in die Vertiefung eingreift, ein Ausstecken des
Steckers aus der Steckaufnahme nicht mehr möglich ist.
Es ist dabei vorgesehen, dass der Haltevorsprung durch eine Verdrehung
des Steckers in der Steckaufnahme in die Vertiefung eingebracht
wird.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltevorsprung an
dem Stecker und die Vertiefung in der Steckaufnahme vorgesehen sind. Die
Bajonettverriegelungsmittel sind also derart vorgesehen, dass der
Haltevorsprung beziehungsweise ein Bereich des Steckers in die Steckaufnahme
beziehungsweise deren Vertiefung eingreift. Die Vertiefung liegt
dabei in dem Aufnahmekanal beziehungsweise dem Steckbereich der
Steckaufnahme vor. Es kann selbstverständlich alternativ
auch vorgesehen sein, dass der Haltevorsprung in der Steckaufnahme und
die Vertiefung an dem Stecker ausgebildet sind.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stecker zumindest
bereichsweise einen kreisrunden Querschnitt und/oder der Aufnahmekanal
mindestens einen exzentrischen Bereich aufweist. Der kreisrunde
Querschnitt des Steckers liegt insbesondere im Bereich des Haltevorsprungs
vor. Ein Grundkörper des Steckers ist kreisrund ausgebildet,
wobei der Haltevorsprung über den Grundkörper des
Steckers heraussteht. Anders ausgedrückt ist der Haltevorsprung
auf den kreisrunden Querschnitt des Steckers aufgebracht. Alternativ
oder zusätzlich weist der Aufnahmekanal den exzentrischen
Bereich auf. Dieser ist dabei insbesondere im Steckbereich vorgesehen,
also in einem Bereich, in welchem der Steckvorsprung des Steckers
angeordnet wird. Exzentrisch bedeutet, dass eine Abweichung von
einer Kreisform vorliegt, der Querschnitt soll also insbesondere
oval oder stadionförmig sein. Es sind jedoch auch andere,
von der Kreisform abweichende Querschnitte vorstellbar. Der exzentrische
Bereich bildet einen Bereich des Bajonettverriegelungsmittels des Aufnahmekanals
und stellt dabei den ersten der Schenkel dar, in welchen der Haltevorsprung
der Bajonettverriegelungsmittel eingebracht wird.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Haltevorsprünge,
insbesondere einander diametral gegenüberliegend, vorgesehen
sind. Die Bajonettverriegelungsmittel umfassen also eine Mehrzahl
von Haltevorsprüngen. Diese können prinzipiell
beliebig über einen Umfang des Aufnahmekanals oder des
Steckers verteilt angeordnet sein. Vorzugsweise ist jedoch eine
diametral gegenüberliegende Anordnung jeweils zweier Haltevorsprünge vorgesehen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltevorsprung durch
den exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals in diesen einbringbar ist.
Beim Einstecken des Steckvorsprungs in den Aufnahmekanal ist es
vorgesehen, dass der Haltevorsprung in dem exzentrischen Bereich
angeordnet ist. Der exzentrische Bereich kann sowohl eine Ovalität als
auch eine Axialnut des Aufnahmekanals sein. Von Bedeutung ist lediglich,
dass Stecker und Steckaufnahme derart ausgebildet sind, dass beim
Einstecken des Steckers der Haltevorsprung in dem exzentrischen
Bereich des Aufnahmekanals bewegt werden kann.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Haltevorrichtung
zum Halten der Bajonettverriegelungsmittel in ihrer Verriegelungsposition vorgesehen
ist. Die Verriegelungsposition liegt vor, sobald die Bajonettverriegelungsmittel
ein Ausstecken des Steckers aus der Steckaufnahme verhindern. Dies
ist der Fall, wenn der Haltevorsprung in der Vertiefung, also dem
zweiten Schenkel, angeordnet ist. Der Haltevorsprung liegt in diesem
Fall also nicht in dem exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals
vor. Die Haltevorrichtung ist nun dazu vorgesehen, um ein Halten
der Bajonettverriegelungsmittel in der Verriegelungsposition zu
gewährleisten. Es soll also ein, insbesondere durch Vibrationen
und Erschütterungen verursachtes, Verdrehen des Steckers
in der Steckaufnahme verhindert werden, bei welchem es möglich
wäre, dass die Bajonettverriegelungsmittel ein Ausstecken
des Steckers aus der Steckaufnahme erlauben.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung
drehfest und axial verschiebbar an dem Stecker vorgesehen ist. Die
Haltevorrichtung soll axial beweglich an dem Stecker angeordnet
sein. Das bedeutet, dass eine Bewegung der Haltevorrichtung in Längsrichtung
des Steckers zugelassen ist. Gleichzeitig soll eine Drehbewegung der
Haltevorrichtung verhindert werden, sodass diese drehfest an dem
Stecker angeordnet ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung
in einer Halteposition zumindest bereichsweise in den exzentrischen
Bereich des Aufnahmekanals eingreift. Die Halteposition liegt vor,
wenn die Haltevorrichtung derart angeordnet ist, dass sie die Bajonettverriegelungsmittel
in der Verriegelungsposition hält. Zu diesem Zweck ist
es vorgesehen, dass sie zumindest bereichsweise in den exzentrischen
Bereich des Aufnahmekanals eingreift. Da die Haltevorrichtung drehfest
an dem Stecker vorgesehen ist, wird dadurch ein Verdrehen des Steckers
in der Steckaufnahme verhindert und damit auch ein Lösen
der Bajonettverriegelungsmittel. Diese verbleiben somit in ihrer
Verriegelungsposition, wenn die Haltevorrichtung in die Halteposition
gebracht ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung
zum Eingreifen in den Aufnahmekanal mindestens eine Eingriffsnase
aufweist. Der in den Aufnahmekanal einzubringende Bereich der Haltevorrichtung
ist als Eingriffsnase ausgebildet. Die Eingriffsnase kann dabei
derart bemessen sein, dass sie den nicht von dem Steckvorsprung
eingenommenen Bereich des Aufnahmekanals im Querschnitt ausfüllt.
Das bedeutet, dass sie in den exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals
eingreift und diesen zumindest bereichsweise ausfüllt.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung
im Querschnitt ringförmig um den Stecker angeordnet ist.
Die Haltevorrichtung umgreift den Stecker folglich vollumfänglich.
Somit kann die axiale Verschiebbarkeit der Haltevorrichtung an dem
Stecker einfach realisiert sein. Um die Haltevorrichtung drehfest
an dem Stecker vorzusehen, ist es beispielsweise möglich,
den Stecker und die Haltevorrichtung oval auszubilden. Es muss also kein
kreisringförmiger Querschnitt vorliegen. Es ist ebenso
möglich, dass die Haltevorrichtung oder der Stecker mindestens
eine Axialnut aufweist, in welche ein Vorsprung des jeweils anderen
Elements eingreift.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung
zumindest in der Halteposition mit dem Stecker verrastbar ist. Stecker und/oder
Haltevorrichtung weisen zu diesem Zweck Rastvorsprünge
auf, mit welchem ein Rastelement des jeweils anderen Teils verrastbar
ist. Vorzugsweise ist das Verrasten in der Halteposition der Haltevorrichtung
vorgesehen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Haltevorrichtung
in mindestens einer weiteren Position mit dem Stecker verrastbar
auszubilden. Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, um die Haltevorrichtung
bis zum Verriegeln des Steckers in der Steckaufnahme mittels der
Bajonettverriegelungsmittel sicher zu halten und erst anschließend,
durch Krafteinwirkung, in die Halteposition zu bringen. Somit wird
verhindert, dass die Haltevorrichtung in die Halteposition gelangen
kann, beispielsweise durch Schwerkrafteinfluss, bevor dies erwünscht
ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Vertiefung zumindest
bereichsweise spiralförmig verläuft. Die Vertiefung
weist also in einem Bereich eine Steigung in axialer Richtung auf.
Auf diese Weise kann bei dem Drehen des Steckers in der Steckaufnahme das
Erzeugen einer Vorspannkraft in axialer Richtung bewirkt werden.
Der Stecker wird beim Drehen dabei weiter in den Aufnahmekanal hineinverlagert.
Damit ist zum einen ein sicherer und fester Sitz des Steckers in
der Steckaufnahme und zum anderen – wenn der Stecker zum
Herstellen einer elektrischen Verbindung verwendet wird – ein
zuverlässiger elektrischer Kontakt hergestellt. Die Vorspannkraft
kann dazu dienen, einen elastischen Sicherungsring zu komprimieren,
so dass dieser den Steckbereich vor äußeren Einflüssen
abdichtet. Die Spiralform kann beispielsweise nur in einem Bereich vorgesehen
sein, in welchen der Haltevorsprung zu Beginn des Drehens eingreift,
um die Vorspannkraft zu erzeugen, während im späteren
Verlauf keine Steigung mehr vorliegt, um ein durch die Vorspannkraft
und eine Steigung verursachtes Zurückdrehen zu vermeiden.
Das Zurückdrehen kann jedoch auch mittels der Haltevorrichtung
verhindert werden. Die Spiralform ist vorzugsweise derart vorgesehen,
dass der Stecker zum Festsetzen in der Steckaufnahme in eine beliebige
Richtung gedreht werden kann, also keine Vorzugsdrehrichtung vorliegt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert,
ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
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1 eine
isometrische Anordnung einer Steckverbindungsvorrichtung mit einem
mit einer Haltevorrichtung ausgerüsteten Stecker mit Steckvorsprung,
wobei der Steckvorsprung in einem Aufnahmekanal einer – geschnitten
dargestellten – Steckaufnahme angeordnet ist und am Aufnahmekanal
und Steckvorsprung Bajonettverriegelungsmittel vorgesehen sind,
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2 die
aus 1 bekannte Steckverbindungsvorrichtung, wobei
sich die Bajonettverriegelungsmittel in ihrer Verriegelungsposition
und die Haltevorrichtung in einer Halteposition befinden,
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3a eine
Schnittdarstellung der Steckverbindungsvorrichtung in einer ersten
Ansicht,
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3b die
Schnittdarstellung in einer zweiten Ansicht,
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3c einen
Querschnitt der in 3a dargestellten Steckverbindungsvorrichtung,
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3d einen
weiteren Querschnitt der in 3a dargestellten
Steckverbindungsvorrichtung,
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4a eine
Schnittansicht der Steckverbindungsvorrichtung, wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel
in ihrer Verriegelungsposition befinden,
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4b eine
weitere Schnittansicht der Steckverbindungsvorrichtung,
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4c einen
Querschnitt der in 4a dargestellten Steckverbindungsvorrichtung,
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4d einen
weiterer Querschnitt der in 4a dargestellten
Steckverbindungsvorrichtung,
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5a einen
Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung,
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5b einen
weiterer Querschnitt der weiteren Ausführungsform,
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6a einen
Querschnitt der weiteren Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung,
wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel in ihrer Verriegelungsposition
befinden, und
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6b einen
weiterer Querschnitt der weiteren Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung.
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Die 1 zeigt
eine isometrische Ansicht einer Steckverbindungsvorrichtung 1,
die eine Steckaufnahme 2 und einen Stecker 3 aufweist.
Zur Herstellung der Steckverbindung ist ein Steckvorsprung 4 des
Steckers 3 in einem Aufnahmekanal 5 der Steckaufnahme 2 angeordnet.
Der Steckvorsprung 4 ist also in den Aufnahmekanal 5 einsteckbar.
Der Bereich des Aufnahmekanals 5, in welchem der Steckvorsprung 4 zum
Herstellen der Steckverbindung angeordnet ist, wird im Folgenden
als Steckbereich bezeichnet. Der Stecker 3 weist einen
Sensor 6 auf, der beispielsweise von Sensorbereichen 6' und 6'' (oder lediglich
einem der Sensorbereiche 6' und 6'') gebildet
ist. Die beiden Sensorbereiche 6' und 6'' sind voneinander
isoliert, wozu zwischen ihnen eine Dichtung 7 beziehungsweise
eine Isolierung vorgesehen ist. Die Steckverbindungsvorrichtung
dient also dem Befestigen des Sensors 6 in der Steckaufnahme 2 beziehungsweise
in einem von dieser durchgriffenen Gehäuse (nicht dargestellt).
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Ebenso
kann vorgesehen sein, dass die vorstehend als Sensorbereiche 6' und 6'' bezeichneten Elemente
Kontaktbereiche 6' und 6'' sind, die der Herstellung
einer elektrischen Verbindung dienen. In diesem Fall treten die
Kontaktbereiche 6' und 6'' zur Herstellung der
elektrischen Verbindung mit nicht dargestellten Gegenkontakten der
Steckaufnahme 2 in Verbindung. Es ist dabei vorgesehen,
dass die elektrische Verbindung dann vorliegt, wenn der Steckvorsprung 4 bis
zur vollständigen Herstellung der Steckverbindung in die
Steckaufnahme 2 eingebracht wurde. Die Kontaktbereiche 6' und 6'' können mit
den Gegenkontakten im Sinne einer Koaxialverbindung zusammenwirken.
Es liegt somit eine elektrische Steckverbindungsvorrichtung 1 vor.
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Steckaufnahme 2 und
Stecker 3 weisen Bajonettverriegelungsmittel 8 auf,
mit welchen der Stecker in der Steckaufnahme 2 verriegelt
werden kann. Die Bajonettverriegelungsmittel 8 sind in
dem Aufnahmekanal 5 als Vertiefung 9 und Exzentrizität 10 ausgebildet,
während sie an dem Steckvorsprung als Haltevorsprünge 11 vorliegen.
In dem Aufnahmekanal 5 bilden also die Exzentrizität 10 und
die Vertiefung 9 zusammen eine im Wesentlichen L-förmige Ausnehmung
in dem Aufnahmekanal 5. Es ist vorgesehen, dass zur Herstellung
der Steckverbindung der Haltevorsprung 11 beim Einbringen
des Steckers 3 in die Steckaufnahme 2 die Haltevorsprünge 11 in
der Exzentrizität 10 ebenfalls in den Aufnahmekanal 5 einbringbar
ist. Dies gilt jedoch nur für eine erste Winkelposition
des Steckers 3, die in 1 dargestellt ist.
Der Stecker 3 verfügt zudem über eine
Haltevorrichtung 12 mit Eingriffsnasen 13, wobei
die Haltevorrichtung 12 durch ein Zusammenwirken von Rastvorsprüngen 14 des
Steckers 3 und einer Rastvorrichtung 15 der Haltevorrichtung 12 mit
dem Stecker 3 verrastbar ist. Zum vorübergehenden
Lösen der Rastverbindung sind Griffelemente 16 vorgesehen, über
welche durch Krafteinwirkung senkrecht zu einer Längsachse
des Steckers 3 die Rastvorrichtungen 15 außer
Eingriff mit den Rastvorsprüngen 14 gebracht werden
können.
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In
der 1 ist die Position dargestellt, in welcher sich
der Stecker 3 unmittelbar nach dem Einstecken in die Steckaufnahme 2 befindet.
Er liegt dabei in einer ersten Winkelposition vor. In dieser Winkelposition
ist ein Entnehmen des Steckers 3 aus der Steckaufnahme 2 ohne
Weiteres möglich. Um den Stecker 3 in der Steckaufnahme 2 zu
sichern, wird der Stecker 3 in eine zweite Winkelposition,
in welcher eine Verriegelungsposition der Bajonettverriegelungsmittel 8 vorliegt,
verdreht. Dies ist in der 2 dargestellt.
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Die 2 zeigt
erneut die Steckverbindungsvorrichtung 1 mit Steckaufnahme 2 und
Stecker 3, wobei die Bajonettverriegelungsmittel (hier nicht
sichtbar) nun in ihrer Verriegelungsposition vorliegen. Ebenso ist
die Haltevorrichtung 12 in eine Halteposition gebracht.
In der Verriegelungsposition der Bajonettverriegelungsmittel 8 ist
der Stecker 3 derart in der Steckaufnahme 2 angeordnet,
dass die Haltevorsprünge 11 nicht mehr durch die
Exzentrizität 10 aus dem Aufnahmekanal 5 herausgelangen
können. Stattdessen sind sie im Bereich der Vertiefungen 9 angeordnet,
wobei diese im Wesentlichen senkrecht zu einer Aussteckrichtung
des Steckers 3 aus der Steckaufnahme 2 vorgesehen
sind. Somit kann der Stecker 3 nicht mehr aus der Steckaufnahme 2 ausgesteckt
werden. Um zu verhindern, dass die Bajonettverriegelungsmittel 8 aus
ihrer Verriegelungsposition herausgelangen können, beispielsweise
durch Vibrationen, Stöße oder Erschütterungen,
liegt die Haltevorrichtung 12 wie in der 2 dargestellt
in ihrer Halteposition vor. Das bedeutet, dass ihre Eingriffsnasen 13 in
die Exzentrizität 10 des Aufnahmekanals 5 eingreifen
und so verhindern, dass der Stecker 3 in der Steckaufnahme 2 verdreht
wird, womit er nicht mehr in der Steckaufnahme 2 gesichert
wäre.
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In
ihrer Halteposition ist die Haltevorrichtung 12 mit dem
Stecker 3 verrastet. Dabei stehen die Rastvorrichtungen 15 in
Rastverbindung mit den Rastvorsprüngen 14 des
Steckers 3. Daher kann die Haltevorrichtung 12 nicht
ohne Weiteres, also nur durch Krafteinwirkung auf die Griffelemente 16,
aus ihrer Halteposition verlagert werden. Es ist also wirkungsvoll
verhindert, dass die Haltevorsprünge 11 aus der
Vertiefung 9 in den Bereich der Exzentrizität 10 des
Aufnahmekanals 5 gelangen können, womit der Stecker 3 aus
der Steckaufnahme 2 entnehmbar wäre. Zur Ausbildung
der Exzentrizität 10 beziehungsweise des exzentrischen
Querschnitts des Aufnahmekanals 5 ist dieser beispielsweise
oval- oder stadionförmig ausgebildet, wie in 1 angedeutet ist.
Der Stecker 3 weist in einem Steckbereich, also in einem
Bereich, mit welchem er in den Aufnahmekanal 5 eingebracht
ist, einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Auf diesen
kreisrunden Querschnitt sind die Haltevorsprünge 11 aufgebracht.
Es ist also zu betonen, dass die in 1 dargestellte
Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung 1 einen
Aufnahmekanal 5 aufweist, der zumindest bereichsweise einen
exzentrischen Querschnitt aufweist, während der Stecker 3 zumindest bereichsweise
einen kreisrunden Querschnitt hat, auf welchen die Haltevorsprünge 11 aufgebracht
sind. Es kann dabei vorgesehen sein, dass in dem Bereich, in welchem
die Kontaktbereiche 6' und 6'' des Steckers 3 vorgesehen
sind, sowohl der Aufnahmekanal 5 als auch der Stecker 3 eine
einheitliche Querschnittsform aufweisen, also beispielsweise einen
kreisrunden Querschnitt haben.
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Die 3a zeigt
einen Querschnitt der bekannten Steckverbindungsvorrichtung 1 in
einer ersten Ansicht. Die Bajonettverriegelungsmittel 8 befinden
sich nicht in ihrer Verriegelungsposition. Die 3a zeigt
deutlich die Vertiefungen 9, die zur Aufnahme der Haltevorsprünge 11 vorgesehen
sind, wenn sich die Bajonettverriegelungsmittel 8 in ihrer Verriegelungsposition
befinden. Es ist eine Position des Steckers 3 dargestellt,
in welchem dieser mit seinem Steckvorsprung 4 vollständig
in den Aufnahmekanal 5 eingebracht ist, sodass durch ein
Verdrehen des Steckers 3 aus der dargestellten ersten Winkelposition
in eine zweite Winkelposition (wie in den 4a bis 4d dargestellt)
dieser in der Steckaufnahme 2 verriegelbar und damit sicher
gehalten ist. In der ersten Winkelposition sind die Eingriffsnasen 13 der
Haltevorrichtung 12 derart angeordnet, dass sie nicht in
den Aufnahmekanal 5 gelangen können. Sie sind
also nicht im Bereich der Exzentrizität 10 (in der 3a nicht
erkennbar) angeordnet.
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An
dem Stecker ist ein Dichtring 21 vorgesehen, welcher in
Einsteckposition des Steckers 3 mit einem Vorsprung 22 der
Steckaufnahme 2 zusammenwirkt beziehungsweise auf diesem
aufliegt. Der Dichtring 21 ist elastisch. Er ist so an
dem Stecker 3 angebracht, dass er bei einem Einstecken
des Steckers 3 in die Steckaufnahme 2 zunächst
komprimiert, also zusammengedrückt, werden muss, um den
Stecker 3 so in der Steckaufnahme 2 anzuordnen,
dass die Bajonettverriegelungsmittel 8 – durch Verdrehen
des Steckers 3 – in ihre Verriegelungsposition
gebracht werden können. Auf diese Weise ist zum einen eine
hervorragende Dichtwirkung des Dichtrings 21 erzielt und
zum anderen eine Vorspannkraft erzeugt, so dass ein unbeabsichtigtes
Lockern der Verbindung zwischen Stecker 3 und Steckaufnahme 2 nicht
auftreten kann.
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Die 3b zeigt
die Steckverbindungsvorrichtung 1 in einer weiteren, zur 3a um
90° gedrehten, Seitenansicht, wobei die Steckaufnahme 2 geschnitten
dargestellt ist. Die Bajonettverriegelungsmittel 8 befinden
sich auch hier nicht in ihrer Verriegelungsposition. In dieser Ansicht
ist erkennbar, wie die Haltevorsprünge 11 in der
Exzentrizität 10 des Aufnahmekanals 5 angeordnet
sind. Der Stecker 3 befindet sich also in seiner ersten
Winkelposition, sodass ein einfaches Entnehmen des Steckers 3 aus
der Steckaufnahme 2 möglich ist.
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Die 3c und 3d verdeutlichen
diesen Sachverhalt weiter an einer Schnittdarstellung der in der 3a gekennzeichneten
Schnittebenen. Die 3c zeigt dabei den Schnitt A-A,
also einen Schnitt oberhalb der Vertiefung 9. Es ist deutlich
zu erkennen, wie der Haltevorsprung 11 des Steckers 3 in
der Exzentrizität 10 des Aufnahmekanals 5 der Steckaufnahme 2 angeordnet
ist. Es wird weiter deutlich, dass der Stecker 3 einen im
Wesentlichen kreisrunden Querschnitt hat, auf welchen die Haltevorsprünge 11 aufgebracht
sind, wohingegen der Aufnahmekanal 5 oval ausgebildet ist.
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In 3d ist
die Schnittebene B-B dargestellt, also eine Schnittebene im Bereich
der Vertiefung 9. Die Vertiefung 9 mündet
dabei in die Exzentrizität 10, sodass durch eine
Drehung des Steckers 3 aus der ersten in die zweite Winkelposition
die Haltevorsprünge 11 aus der Exzentrizität 10 in
die Vertiefung 9 gelangen. Auf diese Weise ist das Prinzip
eines Bajonettverschlusses realisiert, da die Vertiefung 9 im
Wesentlichen rechtwinklig zu der Steckrichtung des Steckers 3 in
der Steckaufnahme 2 ausgebildet ist. Nach einem Verdrehen
des Steckers 3 befindet sich der Haltevorsprung 11 in
der Vertiefung 9 und sein Entnehmen aus der Steckaufnahme 2 nicht mehr
möglich.
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Dies
wird anhand der 4a bis 4d verdeutlicht.
Die 4a zeigt die Steckverbindungsvorrichtung 1 in
derselben Schnittdarstellung wie die 3a, wobei
sich die Bajonettverriegelungsmittel 8 in ihrer Verriegelungsposition
befinden. Das bedeutet, dass die Haltevorsprünge 11 in
die Vertiefungen 9 eingreifen und sich nicht mehr im Bereich
der Exzentrizität 10 befinden. Der Stecker 3 befindet
sich also in seiner zweiten Winkelposition und kann folglich nicht
mehr ohne Weiteres aus der Steckaufnahme 2 entnommen werden.
Um zu verhindern, dass er in die erste Winkelposition zurückgelangen
kann und somit die Bajonettverriegelungsmittel 8 nicht
mehr in ihrer Verriegelungsposition vorliegen, befindet sich die
Haltevorrichtung 12 wie in der 4a dargestellt in
ihrer Halteposition. Das bedeutet, dass sie derart angeordnet ist,
dass die Eingriffsnasen 13 in die Exzentrizität 10 eingreifen.
Auf diese Weise wird verhindert, dass die Haltevorsprünge 11 in
den Bereich der Exzentrizität 10 zurückgelangen
können, womit der Stecker 3 aus der Steckaufnahme 2 entnehmbar
wäre.
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Die 4b zeigt
die Steckverbindungsvorrichtung 1 der 4a in
einer weiteren Seitenansicht, wobei die Steckaufnahme 2 geschnitten
dargestellt ist. Es wird deutlich, auf welche Weise die Eingriffsnasen 13 der
Haltevorrichtung 12 in die Exzentrizität 10 eingreifen
und diese zumindest bereichsweise ausfüllen. In der Halteposition
der Haltevorrichtung 12 sind die Rastvorrichtungen 15 mit
den Rastvorsprüngen 14 des Steckers 3 verrastet,
sodass die Haltevorrichtung 12 nicht ohne Weiteres aus
ihrer Halteposition gebracht werden kann.
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Die 4a und 4b illustrieren
weiterhin, dass ein weiterer Stecker 20 vorgesehen sein
kann, der derart auf den Stecker 3 aufgesteckt wird, dass ein
Herausbewegen der Haltevorrichtung 12 aus ihrer Halteposition
nicht erfolgen kann. Bei einer solchen Konfi guration können
die Rastvorsprünge 14 und die Rastvorrichtung 15 entfallen.
Sie können jedoch auch zusätzlich zu dem weiteren
Stecker 20 zum Halten der Haltevorrichtung 12 dienen.
Der weitere Stecker 20 dient beispielsweise der elektrischen Kontaktierung
des Sensors 6 oder alternativ der Kontaktbereiche 6' und 6''.
Mit Vorteil ist der weitere Stecker 20 mittels einer Rastverbindung
an dem Stecker 3 unverlierbar gehalten. In dem in den 4a und 4b dargestellten
Beispiel ist der weitere Stecker 20 nicht vollständig
auf den Stecker 3 aufgebracht. Um dies zu bewerkstelligen – und
damit das Halten der Haltevorrichtung 12 zu erreichen – muss
der weitere Stecker 20 in Axialrichtung auf den Stecker 3 aufgesteckt
werden.
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Die 4c und 4d zeigen
analog zu den 3c und 3d Schnittdarstellungen
der Schnittebenen A-A und B-B, die in der 4a gekennzeichnet
sind. In 4c ist gut erkennbar, wie die
Haltevorsprünge 11 des Steckers 3 in
den Vertiefungen 9 angeordnet sind, und somit nicht mehr
aus dem Aufnahmekanal 5 beziehungsweise der Steckaufnahme 2 herausgelangen
können. Ebenso ist gezeigt, wie die Eingriffsnasen 13 in
der Exzentrizität 10 angeordnet sind und somit
eine Drehbewegung des Steckers 3 verhindern. Zur besseren Übersicht
zeigt eine erste Linie 17 den Querschnitt des Aufnahmekanals 5 im
Bereich des Schnitts A-A, während eine Linie 18 den
Querschnitt des Steckers 3 zusammen mit der drehfest an
diesem vorgesehenen Haltevorrichtung 12 andeutet. Es wird
deutlich, dass der Stecker 3 zusammen mit der Haltevorrichtung 12 nicht
verdreht werden kann, solange die Haltevorrichtung 12 in
ihrer Halteposition vorliegt, da die Abmessungen des Steckers 3 zusammen
mit der Haltevorrichtung 12 – wie durch die Linie 18 angedeutet – die
Abmessungen des Aufnahmekanals 5 (Linie 17) übertrifft.
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Die 4d zeigt
den Schnitt B-B, wie in der 4a angedeutet.
Es ist zu erkennen, wie die Haltevorsprünge 11 in
den Vertiefungen 9 angeordnet sind, wobei ein Übergangsbereich
zwischen Vertiefungen 9 und Exzentrizitäten 10 vorliegt.
Befindet sich die Haltevorrichtung 12 nicht in ihrer Halteposition,
und könnte der Stecker 3 somit verdreht werden, könnten
die Haltevorsprünge 11 aus den Vertiefungen 9 in
die Exzentrizitäten 10 verlagert werden, worauf
der Stecker 3 aus der Steckaufnahme 2 entnommen
werden könnte.
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Die
in den 3a bis 4d gezeigte Steckaufnahme 2 ist
derart ausgebildet, dass die Exzentrizität 10 – insbesondere
bei einer Herstellung der Steckaufnahme 2 mit spanenden
Verfahren – mit demselben Werkzeug hergestellt werden kann
wie der restliche Bereich des Aufnahmekanals 5. Es wird also
zunächst mit einem Werkzeug eine Bohrung zur Ausbildung
des Aufnahmekanals 5 hergestellt und anschließend,
ohne das Werk zeug zu wechseln, die Exzentrizität 10,
beispielsweise durch Verfahren des Werkzeugs ausgebildet. Das Werkzeug
wird somit gleichzeitig als Bohrer und als (Langloch-)Fräser
zur Herstellung des Aufnahmekanals 5 mit der Exzentrizität 10 verwendet.
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Die 5a bis 6b zeigen
eine weitere Ausbildungsform der Steckverbindungsvorrichtung 1. Dabei
sind in den 5a und 5b die
Schnitte A-A und B-B dargestellt, wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel 8 nicht
in ihrer Verriegelungsposition befinden. Die Positionen der Schnitte
A-A und B-B entsprechen den in den 3a und 4a angedeuteten.
In dieser Ausführungsform wird die Exzentrizität 10,
durch welche die Haltevorsprünge 11 in den Aufnahmekanal 5 gelangen
können, durch eine Axialnut 19 in dem Aufnahmekanal 5 gebildet.
Der Haltevorsprung 11 des Steckers 3 ist dabei
in dieser Axialnut 19 beim Einbringen des Steckers 3 in
die Steckaufnahme 2 geführt.
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Die 5b zeigt
einen Schnitt in der Ebene B-B. Hier ist zu erkennen, wie die Axialnut 19 in
die Vertiefungen 9 des Aufnahmekanals 5 mündet. Durch
eine Drehung des Steckers 3 von seiner ersten in seine
zweite Winkelposition können die Haltevorsprünge 11 aus
der Axialnut 19 in die Vertiefungen 9 eingebracht
werden, wodurch die Bajonettverriegelungsmittel 8 in ihre
Verriegelungsposition gelangen und der Stecker 3 in der
Steckeraufnahme 2 gehalten ist. Dies ist in den 6a und 6b dargestellt. Gleichzeitig
ist dargestellt, wie die Eingriffsnasen 13 der Haltevorrichtung 12 in
deren Halteposition in die Axialnut 19 eingreifen und somit
ein Verdrehen des Steckers 3 in der Steckaufnahme 2 verhindern.
Erkennbar ist auch, dass die Haltevorsprünge 11 nun so
angeordnet sind, dass ein Ausbringen des Steckers aus der Steckaufnahme 2 nicht
möglich ist. Die 6b zeigt
eine entsprechende Schnittdarstellung der Schnittebene B-B. Es wird
also nochmals deutlich, dass die Haltevorsprünge 11 in
den Vertiefungen 9 vorgesehen sind.
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- 1
- Steckverbindungsvorrichtung
- 2
- Steckaufnahme
- 3
- Stecker
- 4
- Steckvorsprung
- 5
- Aufnahmekanal
- 6
- Sensor
- 6'
- Sensorbereich/Kontaktbereich
- 6''
- Sensorbereich/Kontaktbereich
- 7
- Dichtung
- 8
- Bajonettverriegelungsmittel
- 9
- Vertiefung
- 10
- Exzentrizität
- 11
- Haltevorsprung
- 12
- Haltevorrichtung
- 13
- Eingriffsnasen
- 14
- Rastvorsprung
- 15
- Rastvorrichtung
- 16
- Griffelemente
- 17
- Linie
- 18
- Linie
- 19
- Axialnut
- 20
- weiterer
Stecker
- 21
- Dichtring
- 22
- Vorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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