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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit sich mit ihrem freien Ende in eine in Steckrichtung erstreckenden Kontaktelementen zur elektrisch leitenden Kontaktierung korrespondierender Kontaktelemente eines Gegensteckverbinders, wenn der Steckverbinder in Steckrichtung auf den Gegensteckverbinder aufgesteckt wird, einem die Kontaktelemente umgebenden Isolierstoffgehäuse, und mit einer Verriegelungsklinke an dem Isolierstoffgehäuse, die einen zur Verrastung mit dem Gegensteckverbinder ausgebildeten Rastabschnitt hat und beweglich am Isolierstoffgehäuse des Steckverbinders gelagert ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Set aus einem solchen Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder.
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Steckverbinder sind in vielfältiger Form hinreichend bekannt.
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EP 0 253 961 A1 offenbart einen Rundsteckverbinder, der am Kontaktträgerteil wenigstens eine radial federnde Zunge mit einer Nase aufweist, die in auf der Innenfläche eines steckerseitigen Endteils der Griffhülse ausgebildete Ausnehmungen eingreift, wenn sich eine Überwurfmutter in einer zum Aufschrauben auf einen Gegensteckverbinder frei auf einem Kontaktträger drehbaren Lager befindet. Mit Hilfe der radial federnden Zunge kann ein ungewolltes Abschrauben der Griffhülse vom Kontaktträger verhindert werden. Steckverbinder und Gegensteckverbinder werden miteinander durch die rotatorisch am Isolierstoffgehäuse gelagerte Überwurfmutter miteinander verrastet.
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Auch aus der
DE 201 21 594 U1 ist eine Verbindung eines modularen Rundsteckverbinders mittels Schraub-Überwurfmutter bekannt.
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DE 10 2007 015 973 A1 offenbart einen Steckverbinder mit einer Losdrehsicherung. Auf dem Gerätesteckerkörper sitzt ein Verriegelungsring, der mit einem Innengewinde auf ein entsprechendes Außengewinde eines Kabeldosenkörpers einer Kabeldose aufgeschraubt ist.
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EP 1 067 636 A1 beschreibt einen elektrischen Steckverbinder bestehend aus einem Steckerteil und einem Buchsenteil. Zur Verriegelung von Steckerteil und Buchsenteil ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die an jeder Steckverbinderhälfte jeweils zwei angeformte Rasthakenaufnahmen und ein Rasthaken-Verbindungsstück hat. Das Rasthaken-Verbindungsstück besitzt auf jeder Seite zwei Haltezapfen, die in Längsschächte einer Rasthakenaufnahme einsteckbar sind. Innerhalb einer Wippe am Rasthaken-Verbindungsstück angeformte Rasthaken gleiten über Anlaufschrägen in Rastvertiefungen, um Steckerteil und Buchenteil rastend miteinander zu verbinden.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Steckverbinder und Set aus Steckverbinder und Gegensteckverbinder zu schaffen, bei dem eine einfach zu handhabende, stabile und preiswerte Verriegelung realisiert ist.
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Die Aufgabe wird mit dem Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Verriegelungsklinke an einem Führungsabschnitt mit einer Schlittenführung quer zur Steckrichtung auf einer Schiebeebene verschiebbar am Isolierstoffgehäuse gelagert ist und sich der Rastabschnitt von dem Führungsabschnitt mit einem freien Ende in Steckrichtung weg erstreckt.
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Im Unterschied zu den herkömmlichen rotatorisch oder kippbar am Steckergehäuse gelagerten Verriegelungselementen wird eine quer zur Steckrichtung auf einer Schiebeebene mit einer Schlittenführung verschiebbar am Isolierstoffgehäuse gelagerte Verriegelungsklinke vorgeschlagen.
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Die Schlittenführung kann dabei preiswert und einfach an dem Isolierstoffgehäuse integral angeformt werden, so dass nur die Verriegelungsklinke als einfaches zusätzliches Kunststoffteil erforderlich ist. Diese lässt sich vom Benutzer von außen per Hand oder mit einem Betätigungswerkzeug leicht und einfach quer verschieben. Die Funktion der Verriegelungsklinke ist dabei nicht erklärungsbedürftig und für den unbedarften Benutzer transparent. Die Querverschiebung erleichtert die Handhabung des Steckverbinders auch im Vergleich zu Rundsteckverbindern insofern, als eine schnelle Entriegelung bzw. Entriegelung möglich ist, ohne dass wie bei einer Überwurfmutter von Rundsteckverbindern ein Aufschrauben einer Überwurfmutter erforderlich ist. Die Entriegelung kann auch mit der Hand ohne Betätigungswerkzeug erfolgen. Im Vergleich hierzu ist die Entriegelung einer in Art einer Wippe gelagerten Verriegelungsklinke in der Praxis kaum ohne Werkzeug möglich.
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Beim Ineinanderstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder kann die Verriegelungsklinke bereits in der Verriegelungsposition sein. Der Rastabschnitt kann ohne Querverschiebung der Verriegelungsklinke automatisch verrasten, so dass eine Betätigung der Verriegelungsklinke nur zur Entriegelung erforderlich ist.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Schlittenführung durch mindestens einen Führungssteg am Isolierstoffgehäuse und mindestens einer Führungsnut an dem Führungsabschnitt der Verriegelungsklinke realisiert wird. Die mindestens eine Führungsnut an dem Führungsabschnitt der Verriegelungsklinke ist zur Aufnahme und Führung jeweils eines zugeordneten, sich quer zur Streckrichtung erstreckenden Führungsstegs des Isolierstoffgehäuses vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens zwei parallele Führungsstege am Isolierstoffgehäuse angeformt sind. Die Verriegelungsklinke hat dann ebenfalls mindestens zwei parallele, an die Führungsstege angepasste Führungsnuten, in die zugeordnete Führungsstege eintauchen und geführt werden.
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Alternativ können Führungsstege auch an der Verriegelungsklinke vorhanden sein. Im Isolierstoffgehäuse sind dann mindestens zwei an die Führungsstege angepasste Führungsnuten vorhanden.
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Denkbar ist auch eine Variante, bei der das Isolierstoffgehäuse mindestens einen Führungssteg und mindestens eine Führungsnut und die Verriegelungsklinke hieran angepasst entsprechend mindestens eine Führungsnut und mindestens einen Führungssteg hat, so dass komplementäre Führungsstege und Führungsnuten von Isolierstoffgehäuse und Verriegelungsklinke ineinander geführt werden und zusammenwirken.
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Die Führungsstege und entsprechende Führungsnuten sind im Querschnitt vorzugsweise schwalbenschanzförmig, V-förmig oder T-förmig, so dass die Verriegelungsklinke quer zur Erstreckungsrichtung der Führungsstege nicht von diesen abfallen oder abgezogen werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass der Nutgrund der Führungsnuten breiter als die Nutöffnung der Führungsnuten ist. Entsprechend ist die Oberfläche der Führungsstege breiter als ein darunter liegender Abschnitt. Führungsnut und Führungssteg müssen mindestens einen quer zur Längserstreckungsrichtung verbreiterten Abschnitt haben.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Führungsnuten nicht durchgehend, d. h. in Erstreckungsrichtung beidseits geöffnet sind, sondern einen Endanschlag haben. Mit Hilfe dieses Endanschlags kann z. B. eine zentrale Verriegelungsposition der Verriegelungsklinke definiert werden. Die Verriegelungsklinke lässt sich daher nur von der Verriegelungsklinke in eine Richtung quer zur Steckrichtung verschieben.
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Optional können an den Führungsstegen bzw. der Führungsnut weitere Endanschläge vorhanden sein, mit denen das vollständige Abziehen der Verriegelungsklinke von dem Isolierstoffgehäuse verhindert oder zumindest erschwert wird.
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Vorteilhaft ist es, wenn auf den Führungsstegen und/oder in den Führungsnuten Rastnasen vorhanden sind, die in Rastvertiefungen in mindestens einer definierten Endposition eingreifen. So ist es denkbar, dass Führungsstege am Isolierstoffgehäuse Rastnasen vorzugsweise auf einer zentralen Mittelachse des Steckverbinders haben, die in Rastvertiefungen der Verriegelungsklinke eintauchen, wenn die Verriegelungsklinke in einer zentralen Verriegelungsposition ist. Bei der Entriegelung der Verriegelungsklinke sorgen die Rastnasen dann für einen erhöhten Schiebewiderstand, mit dem die Verriegelungsklinke vor selbstständigem Herausgleiten von den Führungsstegen am Isolierstoffgehäuse gesichert wird.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und im nebengeordneten Anspruch beschrieben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 – perspektivische Ansicht eines Steckverbinders und Gegensteckverbinders im ineinander gesteckten und verriegelten Zustand;
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2 – perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus 1;
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3 – perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus 2 mit geöffneter Verriegelungsklinke;
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4 – perspektivische Ansicht der Verriegelungsklinke des Steckverbinders aus 1 bis 3 schräg von unten;
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5 – perspektivische Ansicht der Verriegelungsklinke des Steckverbinders aus 1 bis 3 schräg von oben;
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6 – Draufsicht auf den Gegensteckverbinder des Sets aus 1;
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7 – Seiten-Teilschnittansicht des Steckverbinders aus 2;
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8 – Seiten-Teilschnittansicht des Sets aus Steckverbinder und Gegensteckverbinder aus 1.
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1 lässt eine perspektivische Ansicht eines Sets aus Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 erkennen. Es wird deutlich, dass der Steckverbinder 1 mit dem Gegensteckverbinder 2 in Steckrichtung S zusammengesteckt sind. Um ein Lösen der elektrischen und mechanischen Verbindung von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 bei Zugbelastung, die in oder entgegengesetzt zur Steckrichtung S wirkt, zu verhindern, ist eine Verriegelungsklinke 3 an der Oberseite des Isolierstoffgehäuses 4 des Steckverbinders 1 angeordnet. Die Verriegelungsklinke 3 hat einen mit einer Schlittenführung quer zur Steckrichtung S auf einer Schiebeebene verschiebbar am Isolierstoffgehäuse 4 gelagerten Führungsabschnitt 5 sowie einen sich von dem Führungsabschnitt 5 in Steckrichtung S in Richtung Gegensteckverbinder 2 erstreckenden Rastabschnitt 6. Der Rastabschnitt 6 hat eine nach unten in Richtung Gegensteckverbinder 2 weisende Rastnase 7, der einen als nach oben abragenden Vorsprung am Isolierstoffgehäuse des Gegensteckverbinders 2 hintergreift. Der Vorsprung bildet das Rastmittel 8 des Gegensteckverbinders 2.
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Damit wirkt der Rastabschnitt 6 der Verriegelungsklinke 3 in dargestellter zentralen Verriegelungsstellung mit dem Rastmittel 8 des Gegensteckverbinders 2 so zusammen, dass Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 aneinander gesichert sind.
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Durch die quer zur Steckrichtung S verlaufende Schlittenführung wird die Verriegelungsklinke 3 auch bei Zugbelastung auf dem Set aus Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 fest an dem Isolierstoffgehäuse 4 des Steckverbinders 1 gehalten, da die Schlittenführung solche Querkräfte auf die Schlittenführung sicher abfangen kann.
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Die Schlittenführung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Führungsstegen 9a, 9b gebildet, die integral an das Isolierstoffgehäuse 4 des Steckverbinders 1 angeformt sind. Die Verriegelungsklinke 3 hat entsprechend hierzu im Profil ausgestaltete Führungsnuten 10a, 10b, in die die Führungsstege 9a, 9b eintauchen und geführt werden.
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Die Verriegelungsklinke 3 hat zudem Rastvertiefungen 11 angrenzend an jeden Führungssteg 9a, 9b zur Aufnahme einer an der Oberseite der Führungsstege 9a, 9b angeordneten Rastnase 13. Die Rastvertiefungen 11 sind in Bezug auf die in Steckrichtung S verlaufende Mittelachse des Steckverbinders 1 und in Bezug auf die Breite B des Steckverbinders 1 zentriert angeordnet, so dass die Verriegelungsklinke 3 in der zentralen Verriegelungsstellung mit Hilfe der in die Rastvertiefungen 11 dann eintauchenden Rastnasen verrastet ist.
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2 lässt eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders 1 aus 1 erkennen. Dabei wird deutlich, dass sich Kontaktelemente 12 mit ihren freien Enden in Steckrichtung S erstrecken. Die Kontaktelemente 12 haben elektrisch leitfähige Kontakteinsätze (nicht sichtbar), um im Innenraum des Steckverbinders 1 an die jeweiligen Kontaktelemente 12 angeschlossene elektrische Leitungen mit zugeordneten Leitungen des Gegensteckverbinders 2 über korrespondierende Kontaktelemente des Gegensteckverbinders 2 elektrisch leitend zu verbinden.
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Deutlich wird auch, dass die Kontaktelemente 12 von dem Isolierstoffgehäuse 4 des Steckverbinders 1 unter Belassung eines Freiraums zur Aufnahme eines Kontaktabschnitts des Gegensteckverbinders 2 umgeben sind. Die konkrete Ausgestaltung der Kontaktelemente 12 und des Isolierstoffgehäuses 4 ist nahezu beliebig und von der Verriegelung gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung nicht abhängig.
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3 lässt den Steckverbinder 1 aus 2 in entsprechender perspektivischer Ansicht erkennen. Dabei ist jedoch die Verriegelungsklinke 3 aus der zentralen Verriegelungsstellung (1) in eine geöffnete, querverlagerte Offenstellung verschoben. Nunmehr sind die vom Isolierstoffgehäuse 4 nach oben abragenden und sich quer zur Steckrichtung S erstreckenden Führungsstege 9a, 9b erkennbar. Deutlich wird, dass die Schlittenführung mit Hilfe eines im Querschnitt T-förmigen Profils der Führungsstege 9a, 9b und der entsprechenden Führungsnuten 10a, 10b realisiert ist. Der Nutgrund der Führungsnuten 10a, 10b und die freie Oberseite der Führungsstege 9a, 9b sind dabei breiter als der sich daran anschließende Abschnitt, so dass die Verriegelungsklinke vor Herausfallen oder Abziehen nach oben gesichert ist.
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Erkennbar sind weiterhin die an der Oberseite der Führungsstege 9a, 9b zentriert in Bezug auf die Breite B des Steckverbinders und sich in Steckrichtung S erstreckende Mittelachse ausgerichteten Rastnasen 13. Wenn die Verriegelungsklinke 3 quer verschoben ist und mit den Rastnasen 13 in Berührung kommt, so wird die Verriegelungsklinke 3 während des Aufschiebens durch Reibschluss an der Schlittenführung gehalten und kann nicht einfach seitlich herausfallen.
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Deutlich erkennbar ist auch die nach unten in Richtung Steckverbinder 1 ragende Rastnase 7 am freien Ende des Rastabschnitts 6 der Verriegelungsklinke 3.
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4 lässt eine perspektivische Ansicht der Verriegelungsklinke 3 schräg von unten erkennen. Deutlich wird, dass die im Führungsabschnitt 5 eingebrachten Führungsnuten 10a, 10b nicht beidseits in Erstreckungsrichtung geöffnet sind. Vielmehr enden die Führungsnuten 10a, 10b auf der linken Seite an einer Wand des Führungsabschnitts, so dass die Verriegelungsklinke 3 nur bis zu diesen Endanschlägen 17 querverschoben werden kann. Diese Endanschläge 17 sind vorzugsweise so positioniert, dass sie in der zentralen Verriegelungsstellung an die Endkanten der sich quer zur Steckrichtung S erstreckenden Führungsstege 9a, 9b anstoßen.
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Deutlich wird auch, dass der Rastabschnitt 6 eine geringere Höhe als der Führungsabschnitt 5 hat, um einen Rastvorsprung des Gegensteckverbinders 2 zu übergreifen. Am freien Ende des Rastabschnitts 6 ragt dann die Rastnase 7 nach unten, um einen solchen Rastvorsprung zu hintergreifen.
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5 lässt die Verriegelungsklinke 3 aus 4 in der perspektivischen Ansicht schräg von oben erkennen. Deutlich ist, dass in einer zentralen Vertiefung 14 in die Führungsnuten 10a, 10b mündende Rastvertiefungen 11 eingebracht sind. Die Vertiefung 14 sorgt dafür, dass die Verriegelungsklinke 3 mit der Hand oder mit einem Betätigungswerkzeug sicher ergriffen und quer verschoben werden kann. Sie verhindert z. B. ein Abrutschen eines Fingers bei manueller Betätigung der Verriegelungsklinke 3. Zudem kann die Vertiefung 14 zur Aufnahme des freien Endes eines Betätigungswerkzeugs, z. B. eines Schraubendrehers, dienen, mit dem die Verriegelungsklinke 3 quer verschoben wird.
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6 lässt eine Draufsicht auf den Gegensteckverbinder 2 aus 1 erkennen. Deutlich wird, dass in dem Isolierstoffgehäuse 15 des Gegensteckverbinders 2 an der Oberseite ein Rastmittel 16 in Form eines nach vorne zum freien Ende hin konisch zulaufenden Vorsprungs angeordnet ist. Beim Verbinden von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 gleitet das ebenfalls angeschrägte freie Ende des Rastabschnitts der Verriegelungsklinke 3 auf dem nach vorne hin verjüngt zulaufenden Vorsprung ab, federt leicht aus und federt in der Verriegelungsstellung wieder so zurück, dass die Rastnase 7 der Verriegelungsklinke 3 den Vorsprung hintergreift. Damit wird Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 vor Abziehen bei Zugbelastung aneinander gesichert. Zum Lösen der Verriegelung durch die Verriegelungsklinke 3 muss diese nur noch quer zur Steckrichtung S verschoben werden, wie in der 3 skizziert ist. Alternativ kann ein Lösen der Verriegelung auch durch Anheben des Rastabschnitts z. B. mit Hilfe eines Schraubendrehers erfolgen, ohne dass die Verriegelungsklinke aus der Verriegelungsstellung heraus querverschoben werden muss.
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7 lässt eine Seiten-Teilschnittansicht des Steckverbinders 1 aus der 2 erkennen. Deutlich wird das im Querschnitt T-förmige Profil der Führungsstege 10a, 10b. Alternativ sind aber auch andere Profilformen zur Realisierung einer Schlittenführung denkbar. Beispielsweise kann eine Schwalbenschwanzführung oder ein V-förmiges Profil gewählt werden. Entscheidend ist, dass mindestens ein Abschnitt der Führungsstege 10a, 10b in Bezug auf mindestens einen in Richtung Isolierstoffgehäuse 4 angrenzenden Bereich verbreitert ist, um ein Abziehen der Verriegelungsklinke 3 vom Isolierstoffgehäuse 4 nach oben zu verhindern.
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Erkennbar ist auch, dass das freie Ende des Rastabschnitts 6 der Verriegelungsklinke 3 schräg zulaufend ist, um eine Einführungsrampe für die Verriegelungsnase 7 zu schaffen.
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8 lässt eine Seiten-Teilschnittansicht des Sets aus Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 2 gemäß 1 erkennen. Deutlich wird, dass an dem Isolierstoffgehäuse 15 des Gegensteckverbinders 2 ein Rastmittel 16 in Form eines Rastvorsprungs vorhanden ist, der zum freien Ende hin konisch zuläuft, um eine Auflauframpe für die Rastnase 7 bereitzustellen. Erkennbar ist auch, dass in dem dargestellten zentralen Verriegelungszustand die Rastnase 7 der Verriegelungsklinke 3 das Rastmittel 16 des Gegensteckverbinders 2 hintergreift. Ein Lösen dieser Verriegelung erfolgt dann durch Querverschiebung der Verriegelungsklinke 3 quer zur Steckrichtung S auf einer durch die Führungsstege 9a, 9b definierten Schiebeebene.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0253961 A1 [0004]
- DE 20121594 U1 [0005]
- DE 102007015973 A1 [0006]
- EP 1067636 A1 [0007]
