DE102013206561A1

DE102013206561A1 - Stecker mit neuartigen Primär-Rasthaken

Info

Publication number: DE102013206561A1
Application number: DE102013206561.2A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schmatz; Wolfgang Pade
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-10-16
Also published as: US20140308856A1; JP2014207232A; US9276344B2

Abstract

Steckerelement (2), aufweisend zumindest zwei Kontaktelemente (4); und zumindest ein Rastelement (6) mit zwei gegenüberliegenden Rastnasen (8); wobei das zumindest eine Rastelement (6) zwischen den zumindest zwei Kontaktelementen (4) angeordnet ist, wobei das zumindest eine Rastelement (6) schwenkbar bzw. biegbar ausgebildet ist, wobei die beiden Kontaktelemente (4) jeweils eine Vertiefung (16) aufweisen, die eingerichtet ist, mit einer der Rastnasen (8) des Rastelementes (6) in formschlüssigen Eingriff bringbar zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (16) weiterhin eingerichtet ist, ein Verschwenken bzw. Verbiegen des Rastelementes (6) in Richtung eines der Kontaktelemente (4) zu ermöglichen, so dass der formschlüssige Eingriff zwischen dem anderen Kontaktelement (4) und der zugehörigen Rastnase (8) lösbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungstechnologie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Steckertechnologie für Automobilanwendungen. Weiter insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Steckerelement, ein Kabelelement sowie ein Fahrzeug, insbesondere Automobil.
Stand der Technik
Bei herkömmlichen Steckerelementen für Automobilanwendungen werden Kontaktelemente nach dem Crimpen, somit dem Verbinden eines Kabels mit einem Kontaktelement, in einen Kontaktträger, beispielsweise das Gehäuse des Steckerelementes eingebracht. Die Kontaktelemente verriegeln dabei entweder unter Verwendung eines federnden Elementes am Kontaktelement, eine sogenannte Primärverriegelungslanze, oder durch ein federndes Element im Steckergehäuse, welches in eine entsprechende Aussparung am Kontaktelement einrastet.
Für Kontaktelemente mit Primärverriegelungslanze können für eine gegebene Baugröße regelmäßig höhere Kammerauszugskräfte erzielt werden, da zur Verrastung vorgesehene Kunststoffhinterschnitte massiver ausgeführt werden können als Kunststoffrasthaken des Steckerelementes.
Herkömmliche Kunststoffrasthaken bestehen dabei regelmäßig aus einem federnden Balken, an dem eine Rastnase angebracht ist, welche in einer Öffnung im Kontaktelement oder an einer Kante am Kontaktelement einriegelt.
1a–c zeigen Ausgestaltungen von Steckerelementen.
Bekannt sind Steckerelemente, die Kammern aufweisen, in die Kontaktelemente einbringbar sind. Diese Kammern weisen dabei an einer Position, beispielsweise an einer Rückwand angeordnete Rasthaken (vgl. 1a) auf. Diese Rasthaken 8 greifen in Öffnungen 16 eines Kontaktelementes 4 ein und verriegeln dieses, so dass ein Herausziehen bzw. Herausgleiten des Kontaktelementes 4 aus dem Gehäuse 14 eines Steckerelementes 2 verhindert wird.
Eine weitere Ausgestaltung verwendet Rasthaken, bei denen die Haken nicht von Kammerwänden in ihrer Bewegung begrenzt sind. Durch den Entfall von Rück- bzw. Zwischenräumen zwischen Kontaktelementen und Rastelementen kann der Platzbedarf pro Kammer reduziert werden.
Die Bewegung eines Rasthakens 6 kann dabei beispielsweise in eine ohnehin vorhandene Aussparung erfolgen oder auch in Richtung eines weiteren Rasthakens 6 (vgl. 1b). Alternativ kann ein Rasthaken 6 auch in Richtung einer weiteren Kontaktkammer auf der dem eigenen Rasthaken 6 abgewandten Seite erfolgen (vgl. 1c). Hierbei kann insbesondere das Entfernen eines Kontaktelementes das vorherige Entfernen eines weiteren Kontaktelementes 4 bedingen. Insbesondere im Vergleich zu 1c kann es notwendig sein, zuerst das rechte Kontaktelement 4 zu entfernen, um nachfolgend das linke Kontaktelement 4 entfernen zu können. Andererseits kann somit unter Verwendung des rechten Kontaktelementes 4 das linke Kontaktelement 4 festgelegt werden. Je nach Anordnung können somit Einschränkungen hinsichtlich der Bestückungsreihenfolge der einzelnen Kontakte gegeben sein (vgl. 1c).
Die Dimensionierung eines Rasthakens und damit auch die Knickfestigkeit gegen die Auszugskraft gehen hierbei direkt in den erreichbaren Reihenabstand im Steckverbinder 2 ein.
Offenbarung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, ein Verriegelungskonzept durch Rasthaken im Gehäuse eines Steckelementes bereitzustellen, das zum einen hohe Haltekräfte der Kontakte gegen Ausreißen ermöglicht und andererseits den benötigten Bauraum minimiert.
Demgemäß wird ein Steckerelement, ein Kabelelement sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Automobil gemäß den unabhängigen Ansprüchen angezeigt. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß werden zwei Kontaktelemente jeweils von einem zwischenliegenden Rasthaken mit gegenüberliegenden Rastnasen in ihrer Position im Steckerelement gehalten. Die beiden Kontaktelemente bilden dabei z.B. eine Reihe des Steckerelementes aus. Steckerelemente können in diesem Zusammenhang beliebig erweitert werden und sowohl eine Vielzahl von soeben beschriebenen Reihen aufweisen als auch mehr als zwei Kontaktelemente in einer Reihe aufweisen.
Dabei kann zwischen jedem Kontaktelement ein Rastelement vorgesehen sein. Alternativ können zumindest jeweils zwei benachbarte Kontaktelemente paarweise durch ein Rastelement gehalten werden, jeweils ergänzt um zwei weitere Kontaktelemente sowie einen Rasthaken je Reihe des Steckerelementes. Die Rastelemente weisen dabei gegenüberliegende Rastnasen auf, die in geeignet ausgebildete Öffnungen im Kontaktelement eingreifen und dieses fixieren bzw. formschlüssig festlegen. Die Öffnungen können dabei derart ausgestaltet sein, so dass das zwischen zwei Kontaktelementen liegende Rastelement in Richtung eines der beiden Kontaktelemente verschwenkbar bzw. verbiegbar ist, wodurch der Formschluss mit dem jeweils anderen der beiden Kontaktelemente gelöst wird, so dass dieses aus dem Steckerelement bzw. aus dem Gehäuse und insbesondere aus der jeweiligen Kammer des Kontaktelementes entfernbar ist.
Das Zusammenfassen von zwei Rastnasen auf einem Rastelement bei Verwendung eines federnden Balkens mag insbesondere den Platzbedarf für ein Rastelement pro Kontakt bei im Wesentlichen gleicher geometrischer Dimensionierung und damit vergleichbarer Stabilität reduzieren. Alternativ mag eine größere Dimensionierung des federnden Rastelementes eine erhöhte Stabilität bereitstellen, ohne dass gegenüber bekannten Steckerelementen mehr Platz beansprucht wird.
Ein erfindungsgemäßes Steckerelement ist somit ausgestaltet, dass die Rastnase eines Rastelementes bei der Montage bzw. Demontage eines Kontaktelementes ungehindert in das jeweils andere Kontaktelement bzw. deren Vertiefung eintauchen mag, um somit jeweils das Kontaktelement freizugeben, in welchem das Rastelement gerade nicht eingetaucht ist.
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1a–c Ausgestaltungen von Steckerelementen; und
2a, b eine exemplarische Ausgestaltung eines Steckerelementes im montierten Zustand sowie bei Montage/Demontage gemäß der vorliegenden Erfindung.
2a zeigt eine Anordnung eines Steckerelementes 2 im Querschnitt, bestehend aus einer Steckerreihe von zwei Kontaktelementen 4 mit innenliegendem Rastelement 6. Rastelement 6 weist dabei zwei gegenüberliegende Rastnasen 8 auf, die in geeignet ausgebildete Vertiefungen 16 der Kontaktelemente 4 eingreifen und dort durch Flächenauflage einen Formschluss bereitstellen.
Steckerelement 2 weist dabei eine Anschlussseite 10b sowie eine Kontaktzuführungsseite 10a auf. Über die Anschlussseite 10b steht das Steckerelement 2 in leitfähigem Kontakt mit einem geeignet ausgebildeten Anschlusselement, während die einzelnen Kontaktelemente 4 über die Kontaktzuführungsseite 10a in das Gehäuse 14 des Steckerelementes 2 eingebracht werden. Geeignet ausgebildete Elemente 12 verhindern ein Herausgleiten der Kontaktelemente 4 aus dem Gehäuse 14 des Steckerelementes 2 in Richtung der Anschlussseite 10b. Elemente 12 bzw. deren Funktionalität ist in der Figuren nur schematisch dargestellt.
Rastelement 6 ist verschwenkbar bzw. biegbar ausgebildet, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, und kann derart verschwenkt werden, so dass die Rastnasen 8 in die Vertiefungen 16 unterschiedlich weit eindringen, insbesondere so weit in eine Vertiefung 16 eindringen, so dass der Formschluss der jeweils gegenüberliegenden Rastnase 6 mit der entsprechenden Vertiefung 16 des weiteren Kontaktelementes 4 gelöst wird. Dieses lässt sich nachfolgend aus dem Steckerelement 2 entnehmen. Beim Einführen eines Kontaktes 4 in das Steckerelement 2 wird das Rastelement 6 im Wesentlichen vollautomatisch in die jeweils gegenüberliegende Position verschwenkt, so dass bei Montage der Kontaktelemente kein besonderer bzw. gesonderter Montageschritt erforderlich ist. Auf der Kontaktzuführungsseite 10a weisen die Kontaktelemente 4 eine in den 2a, b schematisch dargestellte Kabelanbindung 18 auf. Somit kann über die Anschlussseite 10b ein leitfähiger Kontakt über die Kontaktelemente 4 mit den Kabelelementen 18 hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann dabei sowohl "männliche" als auch "weibliche" Kontaktelemente aufweisen, somit Stecker- als auch Buchsenelementen.
2b zeigt die Anordnung eines Rastelementes 6 bei Montage bzw. Demontage eines Kontaktelementes 4. Rastelement 6 ist exemplarisch mit der linksliegenden Rastnase 8 des Rastelementes 6 vollständig in der Vertiefung 16 des linken Kontaktelementes 4 verschoben bzw. verschwenkt. Hierdurch löst sich der Formschluss mit dem rechten Kontaktelement 4, so dass dieses aus dem Gehäuse 6 entfernt werden kann bzw. in seine Rastkammer des Steckerelementes 2 eingebracht werden kann. Ein derartiges Verschwenken des Rastelementes 6 kann beispielsweise durch manuellen Eingriff aus Richtung der Anschlussseite 10b erfolgen.
Steckerelement 2 kann eine Mehrzahl von in den 2a, b dargestellten Kontaktreihen aufweisen, welche sich senkrecht zur Zeichenebene erstrecken könnten. Eine Ausgestaltung eines Steckerelementes mit beispielsweise einer Kontaktreihe mit vier Kontaktelementen 4 ist realisierbar, indem die Anordnung gemäß den 2a, b analog an einer Außenseite fortgesetzt wird, wobei eine Außenseite des Gehäuses 14 zu einer im Gehäuse liegenden Innenwand wird, an welche sich links und rechts jeweils eine wie beispielsweise in 2a dargestellte Steckerelementanordnung anschließt. Exemplarisch mag somit ein Steckerelement 2 bereitgestellt werden, das an Achse 20 gespiegelt aufgebaut ist. Eine beliebige Fortsetzung zur Ausbildung von Kontaktreihen mit 6, 8, 10, 12 etc. Kontaktelementen ist gleichfalls denkbar.
Alternativ können die erfindungsgemäße Verriegelung auch bei einer ungeraden Anzahl von Kontaktelementen je Steckerreihe Verwendung finden, z.B. 3, 5, 7, 9 etc. und dabei Rastnasen z.B. von beiden Seiten in ein (innenliegendes) Kontaktelement eingreifen. Hierdurch kann beispielsweise die zur Verfügung stehende Haltekraft, zumindest für innenliegende bzw. nicht an eine Außenwand anschließende Kontaktelemente durch zwei bereitgestellte Formschlüsse je Kontaktelement weiter erhöht werden.

Claims

Steckerelement (2), aufweisend zumindest zwei Kontaktelemente (4); und zumindest ein Rastelement (6) mit zwei gegenüberliegenden Rastnasen (8); wobei das zumindest eine Rastelement (6) zwischen den zumindest zwei Kontaktelementen (4) angeordnet ist; wobei das zumindest eine Rastelement (6) schwenkbar bzw. biegbar ausgebildet ist; wobei die beiden Kontaktelemente (4) jeweils eine Vertiefung (16) aufweisen, die eingerichtet ist, mit einer der Rastnasen (8) des Rastelementes (6) in formschlüssigen Eingriff bringbar zu sein; dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (16) weiterhin eingerichtet ist, ein Verschwenken bzw. Verbiegen des Rastelementes (6) in Richtung eines der Kontaktelemente (4) zu ermöglichen, so dass der formschlüssige Eingriff zwischen dem anderen Kontaktelement (4) und der zugehörigen Rastnase (8) lösbar ist.
Steckerelement gemäß Anspruch 1, wobei die zumindest zwei Kontaktelemente (4) und das zumindest eine Rastelement (6) eine Kontaktreihe des Steckerelementes ausbilden; und wobei das Steckerelement (2) eine Mehrzahl von Kontaktreihen aufweist.
Steckerelement gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend zumindest ein drittes Kontaktelement (4); und zumindest ein weiteres Rastelement (6); wobei zwischen zwei Kontaktelementen (4) jeweils ein Rastelement (6) angeordnet ist.
Steckerelement gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend zumindest ein drittes und ein viertes Kontaktelement (4); und zumindest ein weiteres Rastelement (6); wobei abwechselnd zwischen zwei Kontaktelementen (4) jeweils ein Rastelement (6) angeordnet und nicht angeordnet ist.
Steckerelement gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die zumindest drei Kontaktelemente (4) bzw. die zumindest vier Kontaktelemente (4) und die zumindest zwei Rastelemente (6) eine Kontaktreihe des Steckerelementes (2) ausbilden; und wobei das Steckerelement (2) insbesondere eine Mehrzahl von Kontaktreihen aufweist.
Steckerelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Gehäuse (14), aufweisend eine Anschlussseite (10b) und eine Kontaktzuführungsseite (10a); wobei das Gehäuse (14) eingerichtet ist, dass ein Kontaktelement (4) von der Kontaktzuführungsseite (10a) in das Gehäuse (14) eingebracht wird, ohne dass es an der Anschlussseite (10a) aus dem Gehäuse (14) herausgleiten kann; und wobei ein, insbesondere elektrisch leitender, Anschluss an das Steckerelement (2) an der Anschlussseite (10b) realisierbar ist.
Kabelelement, aufweisend ein Steckerelement (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrzeug, insbesondere Automobil, aufweisend ein Kabelelement gemäß Anspruch 7 und/oder ein Steckerelement (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.