DE102013225512A1

DE102013225512A1 - Steckverbinder mit Verriegelungshebel

Info

Publication number: DE102013225512A1
Application number: DE102013225512.8A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dünkel; Gregor Panitz
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-06-11
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: CN105794051A; CN105794051B; KR102240779B1; WO2015086619A1; KR20160096668A; JP2016540354A; JP6543254B2; DE102013225512B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steckerelement (2) für einen elektrischen Steckverbinder (1), mit einem um eine Drehachse (R) von einer Entriegelungsstellung (O) in eine Verriegelungsstellung (C) drehbarem Hebel (4), der ein von der Drehachse (R) beabstandetes Verriegelungsorgan (43) aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gegensteckerelement (3) für einen elektrischen Steckverbinder (1). Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Steckverbinder (1). Um die Drehachse (R) zu entlasten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der Verriegelungsstellung (C) das Verriegelungsorgan (43) mit einem Gegenverriegelungsorgan (33) des Gegensteckerelements (3) und der Hebel (4) mit dem Widerlager (24) in Eingriff befindlich sind, wobei das Verriegelungsorgan (43) am Gegenverriegelungsorgan (33) entgegen bzw. der Hebel (4) am Widerlager (24) in der Steckrichtung (S) abgestützt sind, in welcher das Steckerelement (2) mit dem Gegensteckerelement (3) zusammengeführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steckerelement für einen elektrischen Steckverbinder, mit einem um eine Drehachse von einer Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung drehbaren Hebel, der ein von der Drehachse beabstandetes Verriegelungsorgan aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gegensteckerelement für einen elektrischen Steckverbinder.
Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Steckverbinder.
Elektrische Steckverbinder mit Steckerelementen und Gegensteckerelementen der vorgenannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Steckerelement und Gegensteckerelement sind in der Regel in einer Steckrichtung bzw. Gegensteckrichtung zusammenführbar ausgestaltet, um in ihnen aufgenommene Kontaktelemente bzw. Gegenkontaktelemente elektrisch leitend in Kontakt miteinander zu bringen.
Um die beim Zusammenstecken von Steckerelement und Gegensteckelement auftretenden Steckkräfte besser zu überwinden und die Steckerelemente in einer Endsteckstellung zu sichern, in der sie vollständig zusammengesteckt sind, werden Hilfsmittel wie Hebel und Schieber eingesetzt. Die Hebel sind in der Regel am Steckerelement drehbar gelagert und greifen am Gegensteckerelement ein, um anschließend von der Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung überführt zu werden, wobei das Steckelement und Gegensteckelement aufeinander zubewegt und die Steckkräfte überwunden werden. Dabei werden die Steckkräfte zwischen einem am Hebel ausgeformten Verriegelungsorgan und einem am Gegenstecker ausgeformten Gegenverriegelungsorgan auf der einen Seite und auf der anderen Seite vom Hebel auf eine Drehachse übertragen, die am Steckerelement angeordnet ist und um die der Hebel drehbar gelagert ist.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindern mit Hebeln besteht das Problem, dass die Drehachse des Hebels bildende Organe an Steckerelement und Hebel durch wiederholten Gebrauch des Hebels verschleißen und zudem selbst nach dem Überwinden der Steckkräfte vorhandene Verspannkräfte zwischen Steckerelement und Hebel einerseits sowie Hebel und Gegensteckerelement andererseits zu einer Materialermüdung der die Drehachse vorgegebenen Organe führen können. Daraus resultiert der Nachteil, dass diese Organe nur über eine überdurchschnittliche Dimensionierung so stabil ausgestaltet werden können, dass sie dem Verschleiß und der Dauerbelastung durch die Verspannkräfte über die gewünschte Lebensdauer des Steckverbinders und wenn möglich darüber hinaus standhalten können.
In Anbetracht der oben genannten Probleme und Nachteile bei aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindern mit Hebel liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, möglichst hohe Verspannkräfte bei möglichst kleindimensionierten Organen bereitzustellen, welche die Drehachse des Hebels vorgeben.
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte Steckerelement erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein von der Drehachse und dem Verriegelungsorgan beabstandetes Widerlager vorgesehen ist, das zumindest in der Verriegelungsstellung den Hebel entgegen einer Steckrichtung des Steckerelements abstützt.
Beim eingangs genannten Gegensteckerelement wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gegensteckerelement komplementär zu einem erfindungsgemäß ausgestalteten Steckerelement ausgestaltet ist.
Bei einem eingangs genannten elektrischen Steckverbinder wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Steckverbinder ein erfindungsgemäßes Steckerelement und ein erfindungsgemäßes Gegensteckerelement aufweist.
Die erfindungsgemäßen Lösungen haben den Vorteil, dass die Verspannungskräfte über das Widerlager abgetragen werden können, was zu einer Entlastung der Drehachse beiträgt. Somit kann die Drehachse bzw. können die sie bildenden Organe möglichst klein dimensioniert werden. Wenn der Steckverbinder während des Betriebes Vibrationen ausgesetzt ist, dann wirken diese nicht ausschließlich auf die Drehachse sondern können am Widerlager aufgenommen werden und die Drehachse ist somit weiter entlastet.
Das Verriegelungsorgan kann beispielsweise exzentrisch zur Drehachse am Hebel ausgestaltet und/oder angeordnet sein. Das Verriegelungsorgan kann mit dem Gegenverriegelungsorgan in Eingriff bringbar ausgestaltet sein, das am Gegensteckerelement des Steckverbinders angeordnet sein kann, mit dem das Steckerelement in der Steckrichtung zusammensteckbar ausgestaltet ist. Das von der Drehachse beabstandet angeordnete Widerlager des Steckerelements kann mit einem Widerlagerabschnitt des Drehhebels zusammenwirken und diesen entgegen der Steckrichtung abstützen.
Die erfindungsgemäßen Lösungen können mit den folgenden weiteren, jeweils für sich vorteilhaften Ausführungsformen beliebig kombiniert und weiter verbessert werden:
Das Verriegelungsorgan kann entlang der Steckrichtung zumindest abschnittsweise auf einer vom Widerlager abgewandten Seite der Drehachse angeordnet sein. In anderen Worten kann die Drehachse zwischen Verriegelungsorgan und Widerlager angeordnet sein. Das Gegenverriegelungsorgan kann auf der vom Widerlager abgewandten Seite der Drehachse angeordnet sein. Somit kann die Drehachse zwischen Widerlager und Verriegelungsorgan bzw. Gegenverriegelungsorgan entlastet werden, da Verspannkräfte jeweils über den Hebel zwischen Widerlager und Hebel entgegen der Steckrichtung sowie zwischen dessen Verriegelungsorgan und dem Gegenverriegelungsorgan in Steckrichtung wirken. In beiden Fällen wirken die Verspannkräfte von der Drehachse weggerichtet. Im Bereich der Drehachse sind die Verspannkräfte möglichst weitgehend neutralisiert.
Der Hebel kann sich am Widerlager federnd abstützen. Ein sich am Widerlager abstützender Abschnitt des Hebels kann über einen Verbindungsabschnitt elastisch mit einem von der Drehachse durchdrungenen Lager- und/oder Verriegelungsabschnitt des Hebels verbunden sein, wobei die Drehachse den Lager- und/oder Verriegelungsabschnitt durchdringt. Somit können die Vibrationen vom Hebel aufgenommen und über seine Elastizität möglichst hohe Verspannkräfte aufgebracht werden.
Am Hebel kann ein Widerlagerabschnitt vorgesehen sein, auf dem das Widerlager bei der Bewegung des Hebels von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung aufsetzt. Der Widerlagerabschnitt kann beispielsweise zwischen einer Auflauffläche und einer Widerlagerfläche eine Auflauframpe aufweisen, wobei ein Auflaufabstand zwischen Auflauffläche und Drehachse größer sein kann als ein Widerlagerabstand zwischen Widerlagerfläche und Drehachse. Die Auflauframpe kann von einer federnden Materialbrücke gebildet sein. Über die Auflauframpe können Verspannkräfte bei der Drehbewegung des Hebels erhöht werden, während das Widerlager zuerst auf die Auflauffläche auftrifft und dann über die Auflauframpe auf die Widerlagerfläche geführt wird.
Zumindest bei in der Verriegelungsstellung am Widerlager anliegendem Widerlagerabschnitt kann ein parallel zur Steckrichtung gemessenes Spiel zwischen einem gehäuseseitigen Drehlagerorgan und einem hebelseitigen Drehlagerorgan des Steckerelements vorhanden sein, die gemeinsam die Drehachse vorgeben. Die Dimensionierung der Drehlagerorgane kann also eine schwimmende Lagerung des Hebels ermöglichen, was die auf die Drehachse wirkenden Kräfte weiter minimieren hilft.
Das gehäuseseitige Drehlagerorgan kann als Zapfen und das hebelseitige Drehlagerorgan als Öffnung ausgestaltet sein. Alternativ kann das gehäuseseitige Drehlagerorgan als Öffnung und das hebelseitige Drehlagerorgan als Zapfen ausgestaltet sein. Um ein Spiel zwischen dem Drehlagerorgan zumindest parallel zur Steckrichtung zuzulassen, kann die Öffnung wenigstens parallel zur Steckrichtung gemessen einen größeren Innendurchmesser als ein Außendurchmesser des Zapfens aufweisen.
Das Widerlager kann als Vorsprung mit einer entgegen der Steckrichtung weisenden abgerundeten Stützfläche ausgestaltet sein. Als Vorsprung kann sich das Widerlager einfach vom Steckerelement bzw. einem Gehäuse des Steckerelementes weg erstrecken. Alternativ kann das Widerlager als Schlitz, Nut oder eine sonstige Ausführungsform ausgestaltet sein, die eine entgegen der Steckrichtung weisende Stützfläche bietet. Die Abrundung der Stützfläche hilft, den Widerlagerabschnitt bzw. dessen Widerlagerfläche möglichst präzise und sanft auf das Widerlager auflaufen zu lassen und dort abzustützen.
Das Verriegelungsorgan kann zumindest abschnittsweise als eine um die Drehachse herum gekrümmte Kulisse ausgestaltet sein. In der Entriegelungsstellung kann die eine an der Kulisse ausgeformte Einführöffnung in Steckrichtung weisen. Das Gegenverriegelungsorgan kann einfach entlang einer Führungsfläche der Kulisse bzw. des Verriegelungsorgans geführt werden und dieses kann das Gegenverriegelungsorgan beim Überführen des Hebels von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung in Richtung zum Steckerelement hin ziehen.
Am Gegensteckerelement kann das Gegenverriegelungsorgan entsprechend als Bolzen, Zapfen, Stift oder Ähnliches ausgestaltet sein, wenn das Verriegelungsorgan als Kulisse ausgestaltet ist. Alternativ kann das Verriegelungsorgan als eine stegartige Führung oder ein führbarer Vorsprung ausgestaltet sein. Als Vorsprung kann das Verriegelungsorgan mit einer am Gegensteckerelement ausgeformten Führung oder Kulisse zusammenwirken.
Bei einem eingangs genannten elektrischen Steckverbinder kann die erfindungsgemäße Lösung beispielsweise dadurch weiter verbessert werden, dass in der Verriegelungsstellung das Verriegelungsorgan mit einem Gegenverriegelungsorgan des Gegensteckerelements und der Hebel mit dem Widerlager in Eingriff befindlich ist, wobei wenigstens das Verriegelungsorgan am Gegenverriegelungsorgan entgegen bzw. der Hebel am Widerlager in der Steckrichtung abgestützt ist, in welcher das Steckerelement mit dem Gegensteckerelement zusammengeführt ist. Mit anderen Worten können, wie schon oben erwähnt, Verspannkräfte zwischen Hebel und Widerlager einerseits sowie zwischen Verriegelungsorgan und Gegenverriegelungsorgan andererseits, anstatt wie im Stand der Technik üblich, zwischen Verriegelungsorgan und Drehachse wirken, die somit entlastet ist.
Die Drehachse kann zumindest in der Verriegelungsstellung parallel zur Steckrichtung kräftefrei sein. Somit können zumindest in der Verriegelungsstellung, also in der Regel im Betrieb des Steckverbinders parallel zur Steckrichtung wirkende Kräfte gänzlich zwischen Hebel, Widerlager und Gegenverriegelungsorgan übertragen sein und die Drehachse bzw. die sie bildenden Organe geschont werden.
Das Widerlager und das Gegenverriegelungsorgan können entlang einer Höhenrichtung des Steckverbinders im Wesentlichen auf Höhe einer Mittelachse des Steckverbinders angeordnet sein. Die Mittelachse kann beispielsweise wenigstens in Höhenrichtung mittig durch einen Steckabschnitt des Steckerelementes und/oder einen Gegensteckabschnitt des Gegensteckabschnittes verlaufen. Optimalerweise verläuft die Mittelachse entlang einer neutralen Faser des Steckverbinders bzw. ist mit dieser überlagert. Widerlager und Gegenverriegelungsorgan können in Höhenrichtung mittig am Steckverbinder und/oder auf der neutralen Faser angeordnet sein. Somit können Steckerelement und Gegensteckerelement möglichst ohne Verkanten und Auftreten von Querkräften zusammengeführt und im verriegelten Zustand gehalten sein, was hilft, sowohl Steckabschnitt und Gegensteckabschnitt als auch Widerlager, Widerlagerabschnitt, Verriegelungsorgan, Gegenverriegelungsorgan und Drehachse zu schonen.
Zumindest in der Verriegelungsstellung kann ein parallel zur Steckrichtung gemessener Abstand zwischen dem Widerlager und der Drehachse größer sein als ein parallel zur Steckrichtung gemessener Abstand zwischen der Drehachse und dem Gegenverriegelungselement. Somit können über den zwischen Drehachse und Widerlager befindlichen Abschnitt des Hebels, der länger ist als sonst zwischen Gegenverriegelungsorgan und Drehachse befindlicher Abschnitt möglichst hohe Hebelwirkungen erzielt werden, die ein Überwinden der Steckkräfte erleichtern.
Zumindest in der Verriegelungsstellung können das Widerlager, die Drehachse und das Gegenverriegelungselement sich in einer Projektion entlang der Drehachse in einer Dreiecksanordnung befinden. Die Drehachse kann also außerhalb der zwischen Gegenverriegelungsorgan und Widerlager gebildeten Kraftlinie angeordnet sein, was weiter zur Entlastung der Drehachse beitragen kann.
Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand möglicher Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. Die bei diesen Ausführungsformen dargestellten Merkmalskombinationen dienen lediglich Anschauungszwecken. Einzelne Merkmale können nach Maßgabe ihrer oben beschriebenen Vorteile auch weggelassen werden, wenn es bei bestimmten Anwendungen auf den Vorteil des jeweiligen Merkmals nicht ankommt.
In der Beschreibung der Ausführungsformen sind der Einfachheit halber gleiche Merkmale und Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Merkmale und Elemente mit einer gleichen oder zumindest ähnlichen Funktionalität weisen in der Regel die gleiche Bezugsnummer bzw. den gleichen Bezugsbuchstaben auf, die bzw. der zur Kennzeichnung einer weiteren Ausführungsform oder -möglichkeit mit einem oder mehreren Apostrophen versehen ist.
Es zeigen:
1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders mit voneinander beabstandeten Steckerelement und Gegensteckerelement sowie einem Hebel in der Entriegelungsstellung;
2 eine schematische Perspektivansicht des in 1 gezeigten Steckverbinders in einem Endzustand mit Steckerelement und Gegensteckerelement in einer Endsteckstellung und Hebel in der Verriegelungsstellung;
3 eine schematische Seitenansicht des in 1 und 2 gezeigten Steckverbinders mit Steckerelement und Gegensteckerelement in einer Vorsteckstellung sowie Hebel in der Entriegelungsstellung;
4 eine schematische Perspektivansicht des in 1 bis 3 gezeigten Steckverbinders mit Steckerelement und Gegensteckerelement in einer weiteren Vorsteckstellung und Hebel in einer Eingriffsstellung;
5 eine schematische Seitenansicht des in 1 bis 4 gezeigten Steckverbinders im Endzustand mit Steckerelement und Gegensteckerelement in der Endsteckstellung sowie Hebel in der Verriegelungsstellung; und
6 ein Detail V aus 5.
Bei 1 ist ein erfindungsgemäßer Steckverbinder 1 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt. Der Steckverbinder 1 umfasst ein Steckerelement 2 und ein Gegensteckerelement 3 sowie einen am Steckerelement 2 befestigten Hebel 4. Des Weiteren umfasst der Steckverbinder 1 ein Dichtelement 5, eine dem Steckerelement 2 zugeordnete Kontaktanordnung 6 und eine dem Gegensteckerelement 3 zugeordnete Gegenkontaktanordnung 7. Das Steckerelement 2 und der Hebel 4 bilden gemeinsam ein Drehlager 8, an dem der Hebel 4 am Steckerelement 2 um eine Drehachse R drehbar befestigt ist.
Der Steckverbinder 1 erstreckt sich in einer Längsrichtung X, einer quer zur Längsrichtung X verlaufenden Querrichtung Y sowie einer quer zu Längsrichtung X und Querrichtung Y verlaufenden Höhenrichtung Z, die gemeinsam ein kartesisches Koordinatensystem aufspannen. Das Steckerelement 2 ist mit dem Gegensteckerelement 3 in einer Steckrichtung S sowie das Gegensteckerelement 3 mit dem Steckerelement in einer Gegensteckrichtung S' zusammensteckbar ausgestaltet. Die Drehachse R erstreckt sich quer zur Steckrichtung S im Wesentlichen parallel zur Querrichtung Y. Die Steckrichtung S sowie die Gegensteckrichtung S' verlaufen im Wesentlichen parallel zur Längsachse X. Eine Mittelachse M bzw. Längsachse L des Steckverbinders läuft ebenfalls parallel zur Längsrichtung X.
Das Steckerelement 2 umfasst ein Gehäuse 20, das einen Steckabschnitts 21 in Form einer buchsenartigen Gegensteckeraufnahme (nicht gezeigt) mit einer Innenkontur 22 ausbildet. Von einer Seitenwand 20a des Gehäuses erstreckt sich ein gehäuseseitiges Drehlagerorgan 23 in Form eines Zapfens entlang der Drehachse R weg. Des Weiteren ist an der Seitenwand 20a ein Widerlager 24 angeordnet, das einen im Wesentlichen entgegen der Steckrichtung S weisende und abgerundete Stütz- bzw. Widerlagerfläche 24a ausbildet. Ferner verfügt das Gehäuse 20 über eine Decke 20b, einen Boden 20c und eine vom Steckabschnitt 21 abgewandte Rückseite 20d.
Das Gegensteckerelement 3 verfügt über ein Gegengehäuse 30, das entsprechend über eine Seitenwand 30a, eine Decke 30b, einen Boden 30c und eine Rückseite 30d verfügt. Ein Gegensteckabschnitt 31 des Steckerelementes 3 ist als Stecker mit einer Außenkontur 32 ausgestaltet, um die herum das Dichtelement 5 eng anliegend angeordnet ist. Ein Gegenverriegelungsorgan 33 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Drehachse bzw. Querrichtung Y von der Seitenwand 30a des Gehäuses 30 weg und bildet ein im Wesentlichen in Steckrichtung S weisende und abgerundete Gegenverriegelungsfläche 33a aus. Des Weiteren erstreckt sich ein Entriegelungsorgan 34 im Wesentlichen parallel zur Querrichtung Y von der Seitenwand 30a des Gehäuses 30 weg und bildet eine im Wesentlichen entgegen der Steckrichtung S weisende abgerundete Entriegelungsfläche 34a aus.
Der Hebel 4 besitzt einen Hebelkörper 40 mit einem Verriegelungsabschnitt 41 und einen Hebelabschnitt 42. Im Verriegelungsabschnitt 41 ist ein Verriegelungsorgan 43 in Form einer Kulisse ausgestaltet. Am Hebelabschnitt 42 ist ein Widerlagerabschnitt 44 angeordnet. Verriegelungsorgan 43 und Widerlagerabschnitt 44 sind um ein hebelseitiges Drehlagerorgan 45 in Form einer Öffnung, das konzentrisch zum gehäuseseitigen Drehlagerorgan 23 angeordnet ist, drehbar ausgestaltet. Mit anderen Worten bilden gehäuseseitiges Drehlagerorgan 23 und hebelseitiges Drehlagerorgan 45 zusammen das Drehlager 8. Das gehäuseseitige Drehlagerorgan 23 ist im hebelseitigen Drehlagerorgan 45 aufgenommen.
2 zeigt den Steckverbinder 1 in einem Endzustand E, in dem Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 bis in eine Endsteckstellung B vollständig zusammengesteckt sind und der Hebel 4 in eine Verriegelungsstellung C umgelegt ist. Eine am Verriegelungsorgan 43 ausgeformte Verriegelungsfläche 43a ist entgegen der Steckrichtung S an der Gegenverriegelungsfläche 33a des Gegenverriegelungsorgans 33 abgestützt. Eine Widerlagerfläche 44a (hier noch nicht gezeigt) des Widerlagerabschnitts 44 ist in Steckrichtung S auf der Stützfläche 24a des Widerlagers 24 abgestützt. Somit sind Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 in der Endsteckstellung B durch den Hebel 4 gegen ein voneinander Lösen in Steckrichtung S bzw. Gegensteckrichtung S’ gesichert.
3 zeigt den Steckverbinder 1 mit Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 in einer Vorsteckstellung A sowie Hebel 4 in einer Entriegelungs- bzw. Offenstellung O in einer schematischen Seitenansicht. Das Gegenverriegelungsorgan 33 ist in Gegensteckrichtung S’ bzw. entgegen der Steckrichtung S über einen Einführabschnitt 41a in Form einer Einführöffnung in den Verriegelungsabschnitt 41 des Hebels 4 eingeführt. Der Hebel 4 besitzt auf der Seite des Verriegelungsabschnitts 41a einen Lagerabschnitt 46, an dem das hebelseitige Drehlagerorgan 45 angeordnet bzw. ausgeformt ist. Verriegelungsabschnitt 41 und Lagerabschnitt 46 spannen zwischen sich das Verriegelungsorgan 43 in Form der Kulisse auf. Die Drehachse R und die Verriegelungsfläche 43a sind parallel zur Steckrichtung S gemessen mit einem Abstand d_{R, 43a} voneinander entfernt angeordnet. Über einen Verbindungsabschnitt 47 des Hebels 4 sind Verriegelungsabschnitt 41 und Lagerabschnitt 46 zusammengeführt und mit dem Widerlagerabschnitt 44 verbunden. Am Widerlagerabschnitt 44 ist eine Auflauffläche 44b ausgeformt, die im Wesentlichen parallel zur Widerlagerfläche 44a verläuft. Die Auflauffläche 44b ist über eine Rampe 44c mit der Widerlagerfläche 44a verbunden.
4 zeigt den Steckverbinder 1 in einer schematischen Seitenansicht mit Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 in einer weiteren Vorsteckstellung A’ sowie Hebel 4 in einer Eingriffsstellung E. Gegenüber der Offenstellung O ist der Hebel 4 soweit gedreht, dass eine am Verriegelungsorgan 43 ausgeformte Führungsfläche 43b, die im Wesentlichen von der in Richtung zur Drehachse R hinweisenden Innenkontur des kulissenartigen Verriegelungsorgans 43 gebildet ist, auf der Gegenverriegelungsfläche 33a des am Gegensteckerelement 3 ausgeformten Gegenverriegelungsorgans 33 aufliegt. Entlang einem parallel zur Steckrichtung S gemessenen Abstand d_{R, 43d} zwischen der Drehachse R und der Führungsfläche 43b bzw. einem ebenfalls parallel zur Steckrichtung S gemessenen Abstand d_{R, 43a} zwischen der Drehachse R und der Gegenverriegelungsfläche 33a wirkt eine Verriegelungskraft F₁ zwischen Drehachse R und Gegenverriegelungsorgan 33 im Eingriffszustand E. Entlang einem parallel zur Steckrichtung S gemessenen Abstand d_{24a, 43b} zwischen der Stützfläche 24a und der Führungsfläche 43b wirkt eine Verspannkraft F₂ durch Beanspruchen des Widerlagers 24, sobald sich dieses in Eingriff mit dem Widerlagerabschnitt 44 befindet. Die Auflauffläche 44b ist in Höhenrichtung Z knapp oberhalb der Stützfläche 24a angeordnet und wird nach Auftreffen auf der Stützfläche 24a mit der Verspannkraft F₂ das Steckerelement 2 und das Gegensteckerelement 3 in Steckrichtung S bzw. Gegensteckrichtung S’ zueinander ziehen. Ab diesem Punkt wird die Drehachse R bzw. das Drehlager 8 und die dieses bildenden Drehlagerorgane 23, 45 entlastet, die zuvor mit der relativ geringen Verriegelungskraft F₁ beaufschlagt wurden.
5 zeigt den Steckverbinder 1 im Endsteckzustand F. Das Gegenverriegelungsorgan 33 liegt mit seiner Gegenverriegelungsfläche 33a in Steckrichtung S auf der Verriegelungsfläche 43a des Hebels 4 auf. Von ihrem zum Einführabschnitt 41a hin gewandten Ende bis zur Verriegelungsfläche 43a verringert sich ein radialer Abstand zwischen der Führungsfläche 43b und der Drehachse R. Somit werden Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 beim Überführen des Hebels 4 von der Offenstellung O über die Eingriffsstellung E bis in die Verriegelungsstellung C in Steckrichtung S bzw. Gegensteckrichtung S’ zueinander hingezogen. Dieser Effekt verstärkt sich beim Überführen in die Verriegelungsstellung C. Die zwischen Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 wirkenden Verriegelungs- bzw. Verspannkräfte werden erhöht, indem gleichzeitig die Stützfläche 24a von der Auflauffläche 44b über die Rampe 44c auf die Widerlagerfläche 44a aufläuft, wobei ein parallel zur Steckrichtung S gemessener Abstand d_{33a, 44a} zwischen der Gegenverriegelungsfläche 33a und der Widerlagerfläche 44a kleiner ist als ein ebenfalls parallel zur Steckrichtung S gemessener Abstand d_{33a, 44b} zwischen der Gegenverriegelungsfläche 33a und der Auflauffläche 44b.
6 zeigt ein Detail V aus 5, in dem insbesondere ersichtlich ist, dass zumindest im Endzustand F das gehäuseseitige Drehlagerorgan 23 und das hebelseitige Drehlagerorgan 45 so zueinander angeordnet sind, dass eine parallel zur Steckrichtung S gemessene Weite w₂₃ des gehäuseseitigen Drehlagerorgans kleiner ist als eine ebenfalls parallel zur Steckrichtung S gemessene Weite w₄₅ des hebelseitigen Drehlagerorgans 45, wodurch in sowie entgegen der Steckrichtung S jeweils ein Abstand d_{23, 45} zwischen dem gehäuseseitigen Drehlagerorgan 23 und dem hebelseitigen Drehlagerorgan 45 vorhanden ist. Die Abstände d_{23, 45} zwischen gehäuseseitigem Drehlagerorgan 23 und hebelseitigem Drehlagerorgan 45 bilden in ihrer Summe ein parallel zur Steckrichtung S vorhandenes Spiel des Drehlagers 8, das hilft, die Drehachse R bzw. die sie bildenden Organe 23, 45 zu entlasten.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind Abweichungen von den oben beschriebenen Ausführungsformen möglich.
Ein erfindungsgemäßer Steckverbinder 1 kann Steckerelemente 2 und Gegensteckerelemente 3 umfassen, die beliebig mit einem Hebel 4 versehen sein können, um diese miteinander zu verriegeln und Steckkräfte zu überwinden. Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 können Dichtelemente 5, Kontaktanordnungen 6 und Gegenkontaktanordnungen 7 in beliebiger Form und Anzahl. Drehlager 8 können beliebig zwischen Steckerelement 2 und Hebel 4 bzw. Gegensteckerelement 3 und Hebel 4 gebildet sein.
Ein erfindungsgemäßes Steckerelement 2 kann mit einem den jeweiligen Anforderungen gemäß beliebig ausformbaren Gehäuse 20 mit Seitenwänden 20a, Decken 20b und Böden 20c versehen sein sowie einen Steckabschnitt 21 mit einen Innenkontur 22, gehäuseseitige Drehlagerorgane 23, Widerlager 24 und Stützflächen 24a in den jeweiligen Anforderungen entsprechender Form und Anzahl aufweisen.
Das Gegensteckerelement 3 kann den jeweiligen Anforderungen gemäß ein Gegengehäuse 3 mit Seitenwänden 30a, 30b, Böden 30c und Rückseiten 30d aufweisen sowie mit den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltetem Gegensteckabschnitt 31, mit Außenkonturen 32 sowie Gegenverriegelungsorganen 33, Gegenverriegelungsflächen 33a, Entriegelungsorganen 34 und Entriegelungsflächen 34a in beliebiger Form und Anzahl versehen sein.
Der Hebel 4 kann den jeweiligen Anforderungen gemäß einen Hebelkörper 40 mit einem Verriegelungsabschnitt 41, einem Hebelabschnitt 42, Verriegelungsorganen 43 mit Verriegelungsflächen 43a und Führungsfläche 43b, Widerlagerabschnitte 44 mit Widerlagerflächen 44a, Auflaufflächen 44b und Rampen 44c, hebelseitigen Drehlagerorganen 45, Lagerabschnitten 46, Verbindungsabschnitten 47 sowie Einführabschnitten/-öffnungen 41a versehen sein, um mit dem gehäuseseitigen Drehlagerorgan 23, dem Widerlager 24 sowie dem Gegenverriegelungsorgan 33 zusammen zu wirken.
Dichtelemente 5 können den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltet und angeordnet sein, um einen zwischen Steckerelement 2 und Gegensteckerelement 3 gebildeten Innenraum abzudichten, in dem den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltete Kontaktanordnungen 6 und Gegenkontaktanordnungen 7 angeordnet sein können, die den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltete Kontaktelemente 60 und Gegenkontaktelemente 70 in einer beliebigen Anzahl beinhalten können, die spätestens in der Endsteckstellung E elektrisch leitend in Kontakt miteinander stehen können.
Ein erfindungsgemäßes Drehlager 8 kann den jeweiligen Anforderungen gemäß aus gehäuseseitigen Drehlagerorganen 23 und hebelseitigen Drehlagerorganen 45 gebildet sein, die als jeweils komplementär zueinander ausgestaltete Drehlagerteile, wie Zapfen, Bolzen und Stifte auf der einen Seite sowie Buchsen, Öffnungen und Aufnahmen auf der anderen Seite ausgeformt sein können
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinder
2: Steckelement
3: Gegensteckerelement
4: Hebel
5: Dichtelement
6: Kontaktanordnung
7: Gegenkontaktanordnung
20: Gehäuse
20a: Seitenwand
20b: Decke
20c: Boden
20d: Rückseite
21: Steckabschnitt
22: Innenkontur
23: gehäuseseitiges Drehlagerorgan
24: Widerlager
24a: Stütz-/Widerlagerfläche
30: Gegengehäuse
30a: Seitenwand
30b: Decke
30c: Boden
30d: Rückseite
31: Gegensteckerabschnitt
32: Außenkontur
33: Gegenverriegelungsorgan
33a: Gegenverriegelungsfläche
34: Entriegelungsorgan
34a: Entriegelungsfläche
40: Hebelkörper
41: Verriegelungsabschnitt
41a: Einführabschnitt/-öffnen
42: Hebelabschnitt
43: Verriegelungsorgan
43a: Verriegelungsfläche
43b: Führungsfläche
44: Widerlagerabschnitt
44a: Widerlagerfläche
44b: Auflauffläche
44c: Rampe
45: hebelseitiges Drehlagerorgan
46: Lagerabschnitt
47: Verbindungsabschnitt
60: Kontaktelement
70: Gegenkontaktelement
A, A’: Vorsteckstellung/Offenstellung
B: Endsteckstellung
D: Entriegelungsstellung
E: Eingriffsstellung
C: Verriegelungsstellung
F: Endzustand
F₁: Verriegelungskraft
F₂: Verspannkraft
I: Längsachse
M: Mittelachse
R: Drehachse
X: Längsrichtung
Y: Querrichtung
Z: Höhenrichtung

Claims

Steckerelement (2) für einen elektrischen Steckverbinder (1), mit einem um eine Drehachse (R) von einer Entriegelungsstellung (O) in eine Verriegelungsstellung (C) drehbarem Hebel (4), der ein von der Drehachse (R) beabstandetes Verriegelungsorgan (43) aufweist, gekennzeichnet durch ein von der Drehachse (R) und dem Verriegelungsorgan (43) beabstandetes Widerlager (24), das zumindest in der Verriegelungsstellung (C) den Hebel (4) entgegen einer Steckrichtung (S) des Steckerelements (2) abstützt.
Steckerelement (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsorgan (43) entlang der Steckrichtung (S) zumindest abschnittsweise auf einer vom Widerlager (24) abgewandten Seite der Drehachse (R) angeordnet ist.
Steckerelement (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (4) sich am Widerlager (24) federnd abstützt.
Steckerelement (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Widerlagerabschnitt (44) des Hebels (4), auf den das Widerlager (24) bei der Bewegung des Hebels (4) von der Entriegelungsstellung (O) in die Verriegelungsstellung (C) aufsetzt.
Steckerelement (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei in der Verriegelungsstellung (C) am Widerlager (24) anliegendem Widerlagerabschnitt (44) parallel zur Steckrichtung (S) gemessen ein Spiel zwischen einem gehäuseseitigen Drehlagerorgan (23) und einem hebelseitigen Drehlagerorgan (45) des Steckerelements (2) vorhanden ist, die gemeinsam die Drehachse (R) vorgeben.
Steckerelement (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gehäuseseitige Drehlagerorgan (23) als Zapfen und das hebelseitige Drehlagerorgan (45) als Öffnung ausgestaltet ist.
Steckerelement (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (24) als Vorsprung mit einer entgegen der Steckrichtung weisenden abgerundeten Stützfläche (24a) ausgestaltet ist.
Steckerelement (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsorgan (43) als zumindest abschnittsweise um die Drehachse herum gekrümmte Kulisse ausgestaltet ist.
Gegensteckerelement (3) für einen elektrischen Steckverbinder (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Gegensteckerelement (3) komplementär zu einem Steckerelement (2) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgestaltet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (1) ein Steckerelement (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 und ein Gegensteckerelement (3) nach Anspruch 9 aufweist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verriegelungsstellung (C) das Verriegelungsorgan (43) mit einem Gegenverriegelungsorgan (33) des Gegensteckerelements (3) und der Hebel (4) mit dem Widerlager (24) in Eingriff befindlich sind, wobei wenigstens das Verriegelungsorgan (43) am Gegenverriegelungsorgan (33) entgegen bzw. der Hebel (4) am Widerlager (24) in der Steckrichtung (S) abgestützt sind, in welcher das Steckerelement (2) mit dem Gegensteckerelement (3) zusammengeführt ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (R) zumindest in der Verriegelungsstellung (C) parallel zur Steckrichtung (S) kräftefrei ist.
Steckverbinder (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (24) und das Gegenverriegelungsorgan (33a) entlang einer Höhenrichtung (Z) des Steckverbinders (1) im Wesentlichen auf Höhe einer Mittelachse (M) des Steckverbinders (1) angeordnet sind.
Steckverbinder (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest in der Verriegelungsstellung (C) ein parallel zur Steckrichtung (S) gemessener Abstand (d_{24, R}) zwischen dem Widerlager (24) und der Drehachse (R) größer ist als ein parallel zur Steckrichtung (S) gemessener Abstand (d_{R, 33}) und dem Gegenverriegelungselement (33).
Steckverbinder (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest in der Verriegelungsstellung (C) das Widerlager (24), die Drehachse (R) und das Gegenverriegelungselement (33) sich in einer Dreiecksanordnung befinden.