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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere für den Einsatz in Fahrzeugen, bevorzugt in Kraftfahrzeugen. Hier kann der erfindungsgemäße Steckverbinder, zum Beispiel im Bordnetz, zum Einsatz kommen. Die Erfindung betrifft im Besonderen ein Sicherungselement zur Realisierung einer sogenannten CPA (Connection Position Assurance).
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Die eingangs genannten elektrischen Steckverbinder werden in der Regel manuell zu einer Steckverbindung gefügt. Die dazu benötigte Steckkraft variiert nach Polzahl, Kontakt und Gehäuseausführung (gedichtet u. ungedichtet). Sind die Gehäuse der Steckverbinder nicht vollständig zusammengefügt, kann zwar der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktelementen hergestellt, die Dichtheit und Vibrationsfestigkeit der Steckverbindung jedoch beeinträchtigt sein oder sich die Steckverbindung nach einiger Zeit lösen und zu Ausfällen im Betrieb führen. Um sicherzustellen, dass die Gehäuse richtig verriegelt sind, werden Sicherungselemente eingesetzt. Diese dienen der CPA, das heißt die korrekt geschlossene Steckverbindung zu quittieren und ein ungewolltes Lösen der Steckverbindung bzw. Verriegelung zu verhindern. Es sind daher auch andere Einsatzgebiete als die zuvor genannten denkbar, in denen eine solche CPA gefordert ist.
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Die elektrischen Verbindungen müssen so gestaltet sein, dass die im Fahrzeugbetrieb entstehenden Vibrationen die Qualität der Verbindung mittel- und langfristig nicht negativ beeinflussen. Um dies sicherzustellen kommen die eingangs genannten Sicherungselemente zum Einsatz. Eine CPA hat weiterhin die Aufgabe aufzuzeigen, dass die Gehäuse der Steckverbindung richtig gesteckt sind. Nur wenn sie richtig gesteckt sind kann die CPA in Endstellung (Sicherungsstellung) gebracht werden und zusätzlich ein versehentliches Lösen der Gehäuse verhindern. Dadurch kann bei der Montage sichergestellt werden, dass die elektrische Verbindung vollständig realisiert bzw. die Steckverbinder vollständig verbunden wurden. Dabei muss die Herstellung und Montage der Verbindungskonzepte möglichst ressourceneffizient erfolgen, das heißt der Kapital-, Zeit- und Materialaufwand sollte minimal sein.
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Ein gattungsgemäßer Steckverbinder ist aus der
US 2012/0282791 A1 bekannt. Hier ist an dem Gehäuse eines elektrischen Steckverbinders ein Rasthaken elastisch angelenkt, der mit einer Aussparung in dem Gehäuse eines Gegenstücks in Eingriff bringbar sind, um die Steckverbindung zu verriegeln. Des Weiteren ist ein separat ausgebildetes Sicherungselement als CPA in das Gehäuse des Steckverbinders einschiebbar, um den Rasthaken in der Raststellung zu blockieren und ein unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern, wobei das Sicherungselement nur im verrasteten Zustand einschiebbar ist. Durch das Vorsehen separater Elemente ist der Aufbau kompliziert. Auch die Lagerhaltung der separaten Elemente ist aufwändiger und eine falsche Montage des Sicherungselements kann nicht ausgeschlossen werden.
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Dementsprechend ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, der einen weniger komplizierten Aufbau aufweist, sicherer montierbar ist und auch die Lagerhaltung weniger aufwändig gestaltet.
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Diese Aufgabe wird durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen, der folgenden Beschreibung der Erfindung sowie der beispielhaften Ausführungsform und den Zeichnungen.
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Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, das Sicherungselement verschiebbar in dem Gehäuse des elektrischen Steckverbinders zu halten und gleichzeitig die Verschiebbarkeit temporär und bis zum Erreichen einer vollständig eingesteckten Position des Steckverbinders in das Gegenstück zu blockieren. Dadurch wird einerseits realisiert, dass das Sicherungselement Bestandteil des Steckverbinders selbst ist und damit keine getrennte Lagerhaltung erforderlich wird und auch die Verliersicherheit gegeben ist. Andererseits wird der vollständig eingesteckte Zustand des Steckverbinders in das Gegenstück dadurch quittiert, dass das Sicherungselement nur in diesem vollständig eingesteckten Zustand verschoben werden kann, während die Verschiebbarkeit sonst temporär blockiert ist. Durch die Verschiebung des Sicherungselements kann darüber hinaus ein unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelung des Steckverbinders mit dem Gegenstück durch den Rasthaken verhindert werden, in dem der Rasthaken in dieser sogenannten Sicherungsposition an einem Ausfedern aus der Aussparung in dem Gegenstück gehindert wird.
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Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere einen elektrischen Steckverbinder zum Einsatz in Fahrzeugen, Flugzeugen, Nutzfahrzeugen, Landmaschinen, besonders Kraftfahrzeugen. Unter dem Begriff Steckverbinder ist ein Stecker, eine Buchse, eine Kupplung, ein Header, etc. zu verstehen. Der elektrische Steckverbinder weist ein Gehäuse (erstes Gehäuse) auf. In dem Gehäuse kann wenigstens ein erstes elektrisches Kontaktelement aufgenommen sein. Das Gehäuse ist vorzugsweise elektrisch isolierend und kann einstückig aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sein. Ein derartiges Gehäuse kann kostengünstig in einem gängigen Spritzgussverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse ist dabei so ausgestaltet, dass es in ein Gehäuse (zweites Gehäuse) des Gegenstücks einsteckbar ist, wobei die elektrischen Kontaktelemente in den jeweiligen Gehäusen elektrisch verbunden werden. In dieser vollständig eingesteckten Position (Verriegelungsposition) sind die Gehäuse durch einen Verriegelungsmechanismus (Verrastmechanismus) verriegelt bzw. verrrastet. Hier kommt insbesondere ein Rasthaken, der zum Verriegeln bzw. Verrasten in einer Rastrichtung senkrecht zur Steckrichtung federnd an dem ersten Gehäuse gelagert ist und in eine Aussparung des zweiten Gehäuses des Gegenstücks einrastet zum Einsatz. Durch das Einrasten wird eine formschlüssige Verbindung entgegen der Steckrichtung realisiert, um ein Trennen der Gehäuse des elektrischen Steckverbinders und des Gegenstücks zu verhindern. Des Weiteren ist ein Sicherungselement vorgesehen, das eine Stützfläche aufweist und relativ zu dem ersten Gehäuse des elektrischen Steckverbinders nach dem Erreichen der Verriegelungsposition in eine Sicherungsposition schiebbar ist. In der Sicherungsposition stützt die Stützfläche den Rasthaken in Rastrichtung ab, so dass dieser nur noch geringfügig oder nicht mehr federn kann, in jedem Fall jedoch aus dem Hintergriff und dem Formschluss mit der Aussparung nicht lösbar ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Sicherungselement in Steckrichtung verschiebbar an dem Gehäuse gehalten. Sowohl der Rasthaken als auch das Sicherungselement weisen eine Eingriffseinrichtung bzw. ein Eingriffsgegeneinrichtung auf, die miteinander in Eingriff stehen. Durch den Eingriff der Eingriffseinrichtung und der Eingriffsgegeneinrichtung wird die Verschiebbarkeit des Sicherungselements relativ zu dem Gehäuse blockiert. Das heißt, das Sicherungselement ist während des Fügens des ersten Gehäuses, vor dem Erreichen der vollständig eingesteckten Position nicht oder nur in einem geringen Maß in Steckrichtung relativ zu dem Gehäuse verschiebbar. Ferner ist die Eingriffsgegeneinrichtung in Rastrichtung, das heißt vorzugsweise in derselben Richtung wie der Rasthaken relativ zu dem Gehäuse federnd gelagert. Durch Federn der Eingriffsgegeneinrichtung entgegen der Federkraft ist die Eingriffsgegeneinrichtung außer Eingriff mit der Eingriffseinrichtung des Rasthakens bringbar, so dass das Sicherungselement relativ zu dem ersten Gehäuse und damit auch dem Rasthaken verschiebbar und in die Sicherungsposition bringbar ist. Indem das Sicherungselement nur dann verschiebbar ist, wenn der Rasthaken in die Verriegelungsposition gebracht ist, in der der Rasthaken in die Aussparung des Gegenstücks oder dessen Gehäuses einrastet, wird die vollständig verriegelte Position quittiert. Darüber hinaus ist durch das Vorsehen von Eingriffseinrichtung und Eingriffsgegeneinrichtung auf einfachste Art und Weise realisierbar, dass das Sicherungselement den vollständig verriegelten Zustand quittiert, während ein Verschieben im nicht verriegelten Zustand ausgeschlossen ist. Ferner wird durch die in diesem Zustand frei gegebene Verschiebbarkeit des Sicherungselements und weiteres Einschieben des Sicherungselements in die Sicherungsposition ein unbeabsichtigtes Lösen des Rasthakens verhindert, in dem die Stützfläche des Sicherungselement in dieser Position den Rasthakten in Rastrichtung, in der er federbar ist, stützt, so dass ein Ausfedern des Rasthakens aus der Aussparung zuverlässig verhindert wird. Indem das Sicherungselement verschiebbar an dem Gehäuse des elektrischen Steckverbinders gehalten ist, kann eine Verliersicherheit und eine Montagefreundlichkeit realisiert werden. Dementsprechend ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass das (erste)Gehäuse durch Betätigung, beispielsweise Druck, auf das Sicherungselement (CPA) komplett montiert bzw. in das (zweite) Gehäuse gesteckt werden kann. Nach dem Erreichen der vollständig eingesteckten Position entriegelt sich das Sicherungselement automatisch und kann in die Sicherungsposition gedrückt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Eingriffseinrichtung durch einen senkrecht zur Rast- und Steckrichtung verlaufenden Vorsprung gebildet und die Eingriffsgegeneinrichtung ist eine Nut. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei entgegengesetzt verlaufende Vorsprünge und zwei Nuten vorgesehen.
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Um die Steckverbindung auch wieder lösen zu können, ist es ferner vorteilhaft hinter der Eingriffsgegeneinrichtung gesehen in Steckrichtung eine Rampe auszubilden. Somit kann durch Ziehen am Sicherungselement die Eingriffsgegeneinrichtung wieder in den Eingriff mit dem Eingriffselement des Rasthakens federn und in dieser Position der Rasthaken gelöst werden, um den elektrischen Steckverbinder aus dem Gegenstück zu ziehen.
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Darüber hinaus ist es bevorzugt in Steckrichtung gesehen hinter der Eingriffsgegeneinrichtung eine Freigabefläche auszubilden. Die Freigabefläche ist ausgestaltet, um beim Stecken des Steckverbinders in das Gegenstück mit einem die Aussparung in Steckrichtung vorne begrenzenden Steg des Gegenstücks in Kontakt zu kommen, um die Eingriffsgegeneinrichtung entgegen ihrer Federkraft in Rastrichtung relativ zu dem Gehäuse zu bewegen und damit außer Eingriff mit der Eingriffseinrichtung des Rasthakens zu bringen. Mit anderen Worten gelangt beim Einstecken des Steckverbinders bzw. des ersten Gehäuses in das Gegenstück bzw. das zweite Gehäuse zunächst eine in Steckrichtung vor der Eingriffsgegeneinrichtung angeordnete Rampe mit dem Steg in Eingriff. Ebenso kann eine in Steckrichtung vor dem Ende des Rasthakens angeordnete Rampe mit diesem Steg in Eingriff kommen. Dadurch werden sowohl der Rasthaken als auch die Eingriffsgegeneinrichtung über die beiden Rampen durch den Steg in Rastrichtung beaufschlagt und „tauchen” unter dem Steg hindurch. Nach dem Steg federt der Rasthaken in die Verriegelungsposition, während die Freigabefläche noch immer mit dem Steg in Kontakt verleibt und dadurch die Eingriffseinrichtung und die Eingriffsgegeneinrichtung außer Kontakt gelangen. Der Rasthaken mit der Eingriffseinrichtung wird relativ zu der Eingriffsgegeneinrichtung bewegt. Dadurch kann das Sicherungselement weiter eingeschoben werden, bis es die Sicherungsposition erreicht.
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Ferner kann es bevorzugt sein das Sicherungselement mit einer Handhabe zu versehen, die zum Einstecken des Steckverbinders bzw. dessen Gehäuse in das Gegenstück bzw. dessen Gehäuse dient. Das Gehäuse kann über die Handhabe komplett montiert werden (siehe oben).
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Des Weiteren ist es bevorzugt das Sicherungselement als einstückiges Bauteil zu realisieren. Um die federnde Lagerung der Eingriffsgegeneinrichtung zu realisieren, wird vorteilhafterweise eine Materialaussparung vorgesehen. So ist es beispielsweise denkbar, die Eingriffsgegeneinrichtung in einer parallel zur Steckrichtung und zur Rastrichtung verlaufende Seitenwand des Sicherungselements zu integrieren und diese Seitenwand in einer Richtung senkrecht zur Rast- und Steckrichtung vollständig zu durchbrechen. Durch diese Durchbrechung entstehen zwei im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung verlaufende Schenkel sowie zwei in Rastrichtung verlaufende Stege. In einem der Schenkel ist die Eingriffsgegeneinrichtung vorgesehen und dieser Schenkel ist über die Stege relativ zu dem gegenüberliegenden Schenkel federnd gestaltet.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft das Sicherungselement mit einer Führung zu versehen, um das Sicherungselement in dem Gehäuse des Steckverbinders translatorisch zu führen und zu halten. Hierbei ist es von Vorteil, die Führung zum Halten des Sicherungselements gleichzeitig als formschlüssige Führung parallel zur Rastrichtung bzw. senkrecht zur Steckrichtung zu gestalten. Hier kommen beispielsweise T-Nut- oder Schwalbenschwanzführungen in Betracht.
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Vorteilhafterweise kann die Führung zum Beispiel an dem Schenkel mit der Eingriffsgegeneinrichtung gegenüberliegenden Schenkel (siehe oben) vorgesehen sein.
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Des Weiteren ist es bevorzugt das (erste) Gehäuse des elektrischen Steckverbinders in Steckrichtung an wenigstens einer Seite zweifach zu schlitzen. Dadurch wird ein senkrecht zur Steckrichtung beweglicher bzw. federnder Steg gebildet. Dieser kommt beim Stecken in das Gegenstück bzw. in dessen (zweites) Gehäuse mit einem Vorsprung in dem Gehäuse des Gegenstücks in Kontakt und wird in Richtung des (ersten) Gehäuses des Steckverbinders beaufschlagt bzw. nach innen in den Hohlraum des (ersten) Gehäuses verlagert. Der durch das Schlitzen entstandene federnde Steg im (ersten) Gehäuse drückt während des Fügens in das (zweite) Gehäuse auf ein Kontaktelement im ersten Gehäuse und verhindert damit ein Schwingen des Kontaktelements in einer Richtung senkrecht zur Steckrichtung und/oder der Rastrichtung. Dadurch wird Kontaktkorrosion vermieden. Mit anderen Worten wird das Kontaktelement zwischen den gegenüberliegenden Stegen eingeklemmt. Das Schwingen des Kontaktelements parallel zur Rastrichtung wird vorzugsweise durch eine vorgespannte Sekundärverriegelung verhindert, die das Kontaktelement entgegen der Steckrichtung formschlüssig in dem (ersten) Gehäuse hält. Die Sekundärverriegelung wird durch das Gehäuse, zum Beispiel zwei auffahrende Rampen, eine an dem Gehäuse und eine an der Sekundärverriegelung, in Rastrichtung beaufschlagt bzw. vorgespannt und drückt so das Kontaktelement gegen den Boden des (ersten) Gehäuses, so dass das erwähnte Schwingen parallel zur Rastrichtung unterbunden ist. Die Sekundärverriegelung verriegelt das Kontaktelement darüber hinaus in dem (ersten) Gehäuse. Ferner wird auch das (erste) Gehäuse durch die federnden Stege in einer Richtung senkrecht zur Steckrichtung in dem (zweiten) Gehäuse des Gegenstücks fixiert und ein Schwingen des (ersten) Gehäuses in dem (zweiten) Gehäuse des Gegenstücks zu verhindert.
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Neben dem elektrischen Steckverbinder beschreibt die vorliegende Erfindung auch eine elektrische Steckverbindung mit einem solchen Steckverbinder und einem Gegenstück. Das Gegenstück weist vorzugsweise ein Gehäuse (zweites Gehäuse) mit einer Aussparung auf, Die Aussparung ist bevorzugt an ihrem in Steckrichtung gesehen vorderen Ende durch einen Steg begrenzt, hinter den der Rasthaken des Steckverbinders einrastbar ist, um die Verriegelung herzustellen. Des Weiteren ist es vorteilhaft in dem (zweiten) Gehäuse des Gegenstücks einen Vorsprung korrespondierend zu dem beweglichen Steg des Gehäuses des Steckverbinders vorzusehen, um die zuvor erwähnte Festlegung des (ersten) Gehäuses des Steckverbinders in dem (zweiten) Gehäuse des Gegenstücks zu realisieren und eine Kontaktkorrosion zu vermeiden.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung, die alleinstehend und in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale umgesetzt werden können, finden sich in der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Diese erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen
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1 in der Ansicht a) eine längs geschnittene, perspektivische Ansicht einer Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und in der Ansicht b) den in 1a) angedeuteten Ausschnitt vergrößert darstellt;
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2 eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung der Steckverbindung aus 1 in der vollständig verriegelten Position zeigt, wobei sich das Sicherungselement aber noch nicht in Sicherungsposition befindet;
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3 in der Ansicht a) eine teilweise aufgeschnittene, perspektivische Ansicht der Steckverbindung aus 2 zeigt, bei dem sich das Sicherungselement in der Sicherungsposition befindet; der Ansicht b) einen Längsschnitt der Steckverbindung aus 3a) zeigt; und der Ansicht c) eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindung in der Position in 3a) zeigt; und
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4 einen Horizontalschnitt der Steckverbindung aus 2 auf Höhe der durch Schlitze in dem Gehäuse gebildeten Stege perspektivisch zeigt.
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In den verschiedenen Ansichten kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
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1 zeigt eine elektrische Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung. Sie setzt sich aus einem Steckverbinder 10 und einem Gegenstück 40 zusammen.
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Das Gegenstück 40 weist ein (zweites) Gehäuse 46 mit einem ersten Hohlraum und einer in 1 rechter Hand dargestellten Einstecköffnung 41 auf. In der Oberseite des Gehäuses 46 ist eine Aussparung 42 vorgesehen, die durch einen Steg 43 begrenzt ist. Dabei liegt der Steg 43 gesehen in Steckrichtung S vor der Aussparung 42. Das Gegenstück 40 bzw. Gehäuse 46 kann als einzelnes Gehäuse ausgeführt werden oder in einer Verteiler- oder Sicherungsbox integriert sein.
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Der Steckverbinder 10 weist ein Gehäuse 11 auf. Das Gehäuse 11 ist in Steckrichtung S über die Öffnung 41 in das Gehäuse 46 des Gegenstücks 40 einsteckbar.
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Wie es am besten aus den 2 und 3a) ersichtlich ist, weist das Gehäuse an seinem in Steckrichtung S gesehen vorderen Ende in den beiden Seitenwänden 12 jeweils zwei parallele in einem Abstand zueinander angeordnete Schlitze auf, durch die jeweils ein in einer Richtung senkrecht zur Steckrichtung S und zur später erläuterten Rastrichtung R beweglicher bzw. federnder Steg 14 gebildet wird. In den 2 und 3a) sowie 4 sind die Stege in ihrer nach innen gedrückten Position dargestellt. Diese wird erzielt, indem in dem Gehäuse 46 des Gegenstücks 40 korrespondierende, längliche Rippen oder Vorsprünge 47 ausgebildet sind, die beim Einstecken des Gehäuses 11 in das Gehäuse 46 des Gegenstücks 40 mit den Stegen 14 in Kontakt gelangen und diese, wie in den 2 und 3 sowie 4 dargestellt, nach innen drücken.
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Ferner ist in dem Gehäuse 11 ein Kontaktelement 48 aufgenommen. Das Kontaktelement steht in dem Gehäuse 11 mit seiner Stirnseite 49 mit einem Endanschlag 50 des Gehäuses 11 in Kontakt. Ferner ist eine Sekundärverriegelung 51 vorgesehen, die einen Steg 52 aufweist. Die Sekundärverriegelung 51 wird über den Steg 52, der in eine Nut 53 (3b)) des Gehäuses 11 eingreift, relativ zu dem Gehäuse parallel zur Steckrichtung S festgelegt. In dieser aus 4 ersichtlichen Position wird das Kontaktelement 48 sicher zwischen dem Endanschlag 50 und der Sekundärverriegelung 51 in dem Gehäuse gehalten. Hierfür kommt ein Vorsprung 54 des Kontaktelements 48 in Kontakt mit der Sekundärverriegelung 51, so dass die Sekundärverriegelung 51 des Kontaktelements 48 entgegen der Steckrichtung S formschlüssig in dem Gehäuse 11 hält.
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Durch die Stege 14 wird das Kontaktelement 48 senkrecht zur Steckrichtung S und zur später beschriebenen Rastrichtung R im Gehäuse 11 beaufschlagt bzw. vorgespannt in dem die Stege 14 in dem gesteckten Zustand das Kontaktelement 48 von entgegengesetzten Seiten klemmt. Dadurch kann zuverlässig ein Schwingen des Kontaktelements 48 senkrecht zur Steckrichtung S und zur Rastrichtung R in dem Gehäuse 11 verhindert und dadurch die Kontaktkorrosion vermieden werden. Ferner weist die Sekundärverriegelung 51 eine Rampe 55 (4) auf. Diese kommt beim Einstecken des Kontaktelements 48 und der Sekundärverriegelung 51 in das Gehäuse 11 mit einer Rampe 56 (3b)) im Hohlraum des Gehäuses 11 in Kontakt, bzw. läuft die Rampe 55 auf die Rampe 56 auf. Dadurch wird die Sekundärverriegelung 51 in Rastrichtung R bzw. zum Boden 57 (3b)) des Gehäuses hin vorgespannt bzw. beaufschlagt. Folglich drückt die Sekundärverriegelung 51 das Kontaktelement 48 gegen den Boden 57 und verhindert ein Schwingen des Kontaktelements 48 in dem Gehäuse 11 parallel zur Rastrichtung R. Auch dies verhindert zuverlässig die Kontaktkorrosion.
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Ferner ist das elektrische Kontaktelement 48 mit einem nicht dargestellten elektrischen Leiter elektrisch verbunden.
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Darüber hinaus weist das Gehäuse 11 an seiner Oberseite einen Rasthaken 15 auf. Der Rasthaken 15 ist über einen Schenkel 16 in Richtung R federnd an dem Gehäuse 11 gelagert. Dabei ist der Rasthaken 15 mit dem Schenkel 16 einstückiger Bestandteil des Gehäuses 11. In Steckrichtung S gesehen vor einem Rastbereich 18 des Rasthakens sind zwei parallel verlaufende Rampen 17 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar statt zwei parallel verlaufenden Rampen 17 nur eine durchgängige Rampe einzusetzen. Der Rastbereich 18 wird durch eine von dem Schenkel 16 vorragende Wand gebildet. Ferner sind an dem Rasthaken 15 zwei Eingriffseinrichtungen 19 ausgebildet, die sich in einer seitlichen Richtung senkrecht zur Steckrichtung S und senkrecht zur Rastrichtung R hinaus erstrecken und damit Vorsprünge bilden.
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Ferner sind in dem Gehäuse 11, wie es am besten aus 3b) ersichtlich ist, zwei T-Nutführungen 20 vorgesehen, in denen ein Sicherungselement 21 parallel zur Steckrichtung S hin und her verschieblich geführt und an dem Gehäuse 11 gehalten ist.
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Das Sicherungselement 21 weist eine Eingriffsgegeneinrichtung 22 auf. Diese ist in Form einer Nut ausgebildet, welche in einem ersten 23 von zwei parallelen Schenkeln 23, 24 ausgebildet ist. In dem zweiten 24 der parallelen Schenkel 23, 24 ist das Gegenstück für die T-Nutführung 20 ausgebildet. Die beiden parallelen Schenkel 23, 24 sind über gegenüberliegende Stege 25 in Richtung R relativ zueinander federnd gelagert, wobei der Schenkel 24 am Gehäuse 11 abgestützt ist, so dass der Schenkel 23 relativ zum Schenkel 24 bzw. dem Gehäuse 11 und dem Rasthaken 15 beweglich ist. Dafür ist in einer Richtung senkrecht zur Steckrichtung S und Rastrichtung R eine Materialaussparung 26 gebildet, welche die federnde Lagerung der Eingriffsgegeneinrichtung 23 realisiert.
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Wie es am besten aus 3a) ersichtlich ist, weist das Sicherungselement 21 zwei Eingriffsgegeneinrichtungen in Form der Nuten auf.
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Vor der Herstellung der Steckverbindung und wie ersichtlich aus 1b), sitzen die Vorsprünge 19 des Rasthakens 15 in den Nuten 22 des Sicherungselements, das heißt die Eingriffseinrichtung 19 steht mit der Eingriffsgegeneinrichtung 22 in Eingriff. Dadurch ist eine Verschiebbarkeit des Sicherungselements 21 in und entgegen der Steckrichtung S unterbunden. Das Sicherungselement kann nur gemeinsam mit dem Gehäuse 11 bis der Rasthaken 15 verclipst ist verschoben werden. Nach dem Einrasten des Rasthakens 15 wird das Sicherungselement 21 automatisch entriegelt und gelangt in Sicherungsstellung (siehe 3a)). Ferner ist in Steckrichtung S gesehen vor der Eingriffsgegeneinrichtung 22 bzw. Nut eine erste Rampe 27 vorgesehen. In Steckrichtung S gesehen nach der Eingriffsgegeneinrichtung 22 ist eine Freigabefläche 28 und in Steckrichtung vor der Freigabefläche 28 eine weitere Rampe 29 vorgesehen. Diese sind ebenfalls in Bezug auf beide Eingriffsgegeneinrichtungen 22 vorgesehen. Ferner weist das Sicherungselement 21 eine Handhabe 30 auf, mittels derer das Gehäuse 11 und die Sicherungseinrichtung 21 in Steckrichtung S in das Gehäuse 46 des Gegenstücks 40 eingeschoben werden können. Wie es sich am besten aus 3b) ergibt, ist ferner bevorzugt an die Handhabe 30 anschließend eine Stützfläche 31 vorgesehen. Diese kommt in der Sicherungsposition des Sicherungselements 21 (3b)) mit der Unterseite 32 des Schenkels 16, welches den Rasthaken 15 umfasst, in Kontakt und verhindert eine federnde Bewegung des Rasthakens 15 in Rastrichtung R.
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Im Folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Steckverbindung anhand der Figuren erläutert.
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Zunächst wird ausgehend von 1 das Gehäuse 11 des Steckverbinders über die Öffnung 41 in den Hohlraum des Gehäuses 46 des Gegenstücks 40 in Steckrichtung S eingesteckt. Dabei drückt der Monteur auf die Handhabe 30 des Sicherungselements 21. Während dieses Vorgangs kommen die Rampen 17 und 27 des Rasthakens 15 bzw. des Sicherungselements 21 mit der Unterseite 45 des Stegs 43 in Kontakt (1b)). Bei der weiteren Bewegung des Gehäuses 11 mit der Sicherungseinrichtung 21 in Steckrichtung S werden der Rasthaken 15 sowie der obere Schenkel 23 des Sicherungselements 21 in Rastrichtung R nach unten gedrückt. Dabei bleiben die Eingriffseinrichtungen 19 mit den Eingriffsgegeneinrichtungen 22 in Eingriff. Eine Verschiebbarkeit des Sicherungselements 21 in den T-Nutführungen 20 ist damit relativ zu dem Gehäuse 11 in diesem Zustand noch immer unterbunden. Hat der Rastbereich 18 des Rasthakens 15 den Steg 43 in Steckrichtung S überwunden, wie es in 2 dargestellt ist, federt er entgegen der Rastrichtung R zurück und hintergreift den Steg 43, in dem er in die Aussparung 42 einrastet. Dadurch entsteht eine formschlüssige Verbindung des Gehäuses 11 in dem Gehäuse 46 des Gegenstücks 40 in einer Richtung entgegengesetzt zur Steckrichtung S.
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In diesem Zustand (2) gelangt die Freigabeflächen 28 des Sicherungselements 21 in Kontakt mit der Unterseite 45 des Stegs 43, so dass der Schenkel 23 nach wie vor in Rastrichtung R nach unten gedrückt wird. Da jedoch der Rasthaken 15, wie erläutert, bereits zurückgefedert ist, gelangen die Eingriffseinrichtungen 19 außer Eingriff mit den Eingriffsgegeneinrichtungen 22, wie es in 2 dargestellt ist. Dadurch wird die Blockierung der Verschiebbarkeit des Sicherungselements 21 in den T-Nutführungen 20 aufgehoben. Durch eine weitere Druckbeaufschlagung auf die Handhabe 30 kann das Sicherungselement 21 nunmehr in Steckrichtung S weiter relativ zu dem Gehäuse 11 bzw. dem Rasthaken 15 in die Sicherungsposition verschoben werden, wie es in den 3a) bis c) dargestellt ist. In der Sicherungsposition federt der Schenkel 23 entgegen der Rastrichtung R zurück, wobei die Rampe 29 mit der Eingriffseinrichtung 19 in Kontakt gelangt und das Sicherungselement 21 in der Sicherungsposition gehalten wird. Ferner gelangt die Stützfläche 31 mit der Unterseite 32 des Schenkels 16, an dem auch der Rastabschnitt 18 ausgebildet ist, in Eingriff bzw. unterstützt sie diesen. Dadurch ist der Rasthaken 15 in Rastrichtung R unterstützt und der Rastbereich 18 kann nicht aus dem Formschluss mit dem Steg 43 heraus federn. Ein unbeabsichtigtes Lösen dieses Formschlusses kann dadurch zuverlässig verhindert werden.
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Ferner ist in diesem Zustand, wie bereits erwähnt, der bewegliche Steg 14 des Gehäuses 11 nach innen beaufschlagt und führt zu einer weiteren kraftschlüssigen Verbindung entgegen der Steckrichtung S mit den damit verbundenen oben erwähnten Vorteilen.
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Um die elektrische Steckverbindung zu lösen, muss ein Verwender an der Handhabe 30 des Sicherungselements 21 ziehen, wodurch der Schenkel 23 über die Rampe 29, welche an der Eingriffseinrichtung 19 anliegt, nach unten gedrückt wird. Sind die Eingriffseinrichtung 19 und die Eingriffsgegeneinrichtung 22 zueinander ausgerichtet, kann der Rasthaken 19 manuell nach unten in Rastrichtung R gedrückt werden, um die Steckverbindung zu lösen und das Gehäuse 11 aus dem Gehäuse 46 des Gegenstücks 40 ziehen zu können.
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Es versteht sich, dass die obige Ausführungsform lediglich eine Möglichkeit der Umsetzung der vorliegenden Erfindung darstellt. Diesbezüglich wäre es zum Beispiel auch denkbar nur eine Eingriffsgegeneinrichtung 19 mit den damit verbundenen Elementen vorzusehen. Darüber hinaus ist es selbstverständlich auch denkbar andere translatorische Führungen vorzusehen oder die federnde Lagerung von Rasthaken und/oder Eingriffsgegeneinrichtungen durch separate Federelemente oder andere Konstruktionen zu realisieren. Somit sind dem Fachmann verschiedenartige Abwandlungen der Erfindung ersichtlich.
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Falls mehrere Stecker zum Einsatz kommen kann eine Codierung seitlich oder auf der Unterseite in Form von mehreren Rippen eingebracht werden. Dadurch wird ein falsches Stecken der Gehäuse verhindert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0282791 A1 [0004]
