DE102014101952A1

DE102014101952A1 - Steckverbinderteil mit einem Rastelement

Info

Publication number: DE102014101952A1
Application number: DE102014101952.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Führer; Robert Babezki
Original assignee: Phoenix Contact eMobility GmbH
Current assignee: Phoenix Contact eMobility GmbH
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-08-20
Anticipated expiration: 2034-02-18
Also published as: US20160359264A1; CN105993100A; CN105993100B; US9806459B2; WO2015121208A1; DE102014101952B4

Abstract

Ein Steckverbinderteil für einen Steckverbinder umfasst ein Gehäuseteil, einen an dem Gehäuseteil angeordneten Steckabschnitt zum steckenden Verbinden mit einem anderen Steckverbinderteil und ein an dem Gehäuseteil bewegbar angeordnetes Rastelement, das einen Rastabschnitt zum Verriegeln mit dem anderen Steckverbinderteil aufweist, wobei das Rastelement zwischen einer ersten, verriegelnden Stellung zum Herstellen einer Verriegelung zwischen dem Steckverbinderteil und dem anderen Steckverbinderteil und einer zweiten, entriegelnden Stellung zum Entriegeln des Steckverbinderteils von dem anderen Steckverbinderteil bewegbar ist. Zusätzlich ist eine Fixiereinrichtung (24) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, das Rastelement (22) in der ersten, verriegelnden Stellung zu fixieren, wobei die durch die Fixiereinrichtung (24) in der ersten, verriegelnden Stellung bereitgestellte Fixierung durch Aufbringen einer Kraft auf das Rastelement (22), die größer als eine vorbestimmte Fixierkraft ist, lösbar ist und das Rastelement (22) nach Lösen der Fixierung unter Aufbringen einer Bewegungskraft, die kleiner als die vorbestimmte Fixierkraft ist, in eine Betätigungsrichtung (B) hin zur zweiten, entriegelnden Stellung bewegbar ist. Auf diese Weise wird ein Steckverbinderteil geschaffen, das auf einfache, zuverlässige Weise ein Überführen des Rastelements aus der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil für einen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Steckverbinderteil umfasst ein Gehäuseteil, einen an dem Gehäuseteil angeordneten Steckabschnitt zum steckenden Verbinden mit einem anderen Steckverbinderteil und ein an dem Gehäuseteil bewegbar angeordnetes Rastelement, das einen Rastabschnitt zum Verriegeln mit dem anderen Steckverbinderteil aufweist. Das Rastelement ist zwischen einer ersten, verriegelnden Stellung zum Herstellen einer Verriegelung zwischen dem Steckverbinderteil und dem anderen Steckverbinderteil und einer zweiten, entriegelnden Stellung zum Entriegeln des Steckverbinderteils von dem anderen Steckverbinderteil bewegbar.
Ein solches Steckverbinderteil in Form eines Ladesteckers ist beispielsweise aus der DE 196 49 707 C2 bekannt. Der Ladestecker weist ein Rastelement in Form eines Verriegelungshebels auf, der dazu ausgebildet ist, bei an eine Ladebuchse angestecktem Ladestecker den Ladestecker mit der Ladebuchse zu verriegeln. Zum Lösen der Verriegelung zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse kann der Verriegelungshebel verschwenkt werden, um auf diese Weise einen Rastabschnitt des Verriegelungshebels außer Eingriff mit einer zugeordneten Rastaufnahme der Ladebuchse zu bringen, so dass der Ladestecker aus der Ladebuchse gezogen werden kann.
Andere Ladestecker mit einem Rastelement in Form eines Rasthebels sind beispielsweise aus der DE 10 2011 002 024 A1 , der US 8,206,171 B2 , der US 8,573,994 B2 und der WO 2013/035 240 A1 bekannt.
Durch Vorsehen eines solchen Rastelements beispielsweise bei einem Steckverbinderteil in Form eines Ladesteckers kann bei an ein anderes Steckverbinderteil, beispielsweise eine Ladebuchse, angestecktem Steckverbinderteil eine zuverlässige Verriegelung der Steckverbinderteile erreicht werden, so dass das Steckverbinderteil nicht ohne weiteres, jedenfalls nicht ohne Lösen der Verriegelung, von dem anderen Steckverbinderteil entnommen werden kann.
Bei herkömmlichen Steckverbinderteilen ist hierbei das Rastelement in Form des Rasthebels üblicherweise über eine Vorspannfeder in Richtung der ersten, verriegelnden Stellung vorgespannt, so dass zum Lösen der Verriegelung das Rastelement gegen den Federdruck der Vorspannfeder bewegt werden muss. Weil die zu überwindende Federkraft zum Betätigen des Rastelements groß sein kann, kann es dabei dazu kommen, dass bei manueller Betätigung des Rastelements durch einen Nutzer der Nutzer versucht, das Steckverbinderteil von dem anderen Steckverbinderteil zu entnehmen, bevor die durch das Rastelement bereitgestellte Verriegelung vollständig aufgehoben ist, beispielsweise wenn der Rastabschnitt des Rastelements sich zumindest teilweise noch in einer zugeordneten Rastaufnahme des anderen Steckverbinderteils befindet. Zieht der Nutzer zum Lösen des Steckverbinderteils von dem anderen Steckverbinderteil an dem Steckverbinderteil, so kann dies zu einer Kraftwirkung auf den Rastabschnitt des Rastelements führen, die ggf. eine Beschädigung oder gar Zerstörung des Rastabschnitts am Rastelement bewirken kann.
Es besteht somit ein Bedürfnis nach einem Rastmechanismus bei einem Steckverbinderteil, der einerseits in der ersten, verriegelnden Stellung eine zuverlässige Verriegelung zwischen den Steckverbinderteilen herstellt, anderseits aber sicher und zuverlässig aus der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung überführt werden kann, so dass sichergestellt ist, dass beim Lösen der Steckverbinderteile voneinander die Verriegelung auch aufgehoben ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steckverbinderteil bereitzustellen, das auf einfache, zuverlässige Weise ein Überführen des Rastelements aus der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist zusätzlich eine Fixiereinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, das Rastelement in der ersten, verriegelnden Stellung zu fixieren, wobei die durch die Fixiereinrichtung in der ersten, verriegelnden Stellung bereitgestellte Fixierung durch Aufbringen einer Kraft auf das Rastelement, die größer als eine vorbestimmte Fixierkraft ist, lösbar ist und das Rastelement nach Lösen der Fixierung unter Aufbringen einer Bewegungskraft, die kleiner als die vorbestimmte Fixierkraft ist, in eine Betätigungsrichtung hin zur zweiten, entriegelnden Stellung bewegbar ist.
Die Fixiereinrichtung dient dazu, das Rastelement in der ersten, verriegelnden Stellung zu fixieren. Hierzu stellt die Fixiereinrichtung eine Fixierkraft zur Verfügung, die das Rastelement in der ersten, verriegelnden Stellung hält und die überwunden werden muss, um das Rastelement aus der ersten, verriegelnden Stellung heraus in Richtung der zweiten, entriegelnden Stellung zu bewegen. Ist die Fixierkraft einmal überwunden, so kann nachfolgend das Rastelement weiter in Richtung der zweiten, entriegelnden Stellung unter Aufbringen einer geringeren Bewegungskraft bewegt werden. Dies hat zur Folge, dass bei manueller Betätigung das Rastelement nach Überwinden der Fixierkraft schlagartig bis hin zur zweiten, entriegelnden Stellung durchgedrückt wird, da die zunächst von einem Nutzer zu überwindende Fixierkraft die zum weiteren Bewegen des Rastelements erforderliche Kraft übersteigt und bei Aufbringen einer Kraft, die die Fixierkraft übersteigt, das Rastelement dann auch ohne weiteres weiter bis hin zur zweiten, entriegelnden Stellung bewegt wird.
Auf diese Weise werden Zwischenpositionen beim Öffnen des Rastelements, also beim Überführen des Rastelements aus der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung zuverlässig vermieden. Denn nach Überwinden der Fixierkraft wird das Rastelement ohne weiteres vollständig bis in die zweite, entriegelnde Stellung bewegt, weil die nach Überwinden der Fixierkraft zum Bewegen des Rastelements erforderlichen Kräfte geringer als die Fixierkraft sind.
Insbesondere kann die Fixiereinrichtung so dimensioniert sein, dass nach Lösen der Fixiereinrichtung, die zum Bewegen des Rastelements erforderliche Kraft deutlich geringer als die durch die Fixiereinrichtung bereitgestellte Fixierkraft ist. Weist die Fixiereinrichtung beispielsweise magnetisch wirkende Elemente, also beispielsweise zwei Magnete, die sich in der ersten, verriegelnden Stellung anziehend gegenüberstehen, auf und werden die magnetischen Elemente zum Lösen des Rastelements aus der ersten, verriegelnden Stellung voneinander entfernt, so lassen die magnetischen Anziehungskräfte bei Vergrößerung des Abstands zwischen den magnetischen Elementen schlagartig nach, was bewirkt, dass die Weiterbewegung des Rastelements unter Aufbringen deutlich geringerer Kräfte erfolgen kann.
Werden auf diese Weise Zwischenpositionen bei Betätigung des Rastelements zum Überführen aus der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung vermieden, ist sichergestellt, dass bei Lösen der Verriegelung zwischen den Steckverbinderteilen es nicht zu einem Zustand kommt, in dem der Rastabschnitt des Rastelements zumindest teilweise noch in verriegelndem Eingriff mit einer zugeordneten Rastaufnahme des anderen Steckverbinderteils steht, wenn ein Nutzer versucht, die Steckverbinderteile voneinander zu lösen. Auf diese Weise kann ein Verschleiß an dem Rastelement bei Lösen der Verbindung zwischen den Steckverbinderteilen in zuverlässiger Weise verhindert werden. Insbesondere ist der Gefahr einer Beschädigung oder gar Zerstörung des Rastelements oder des daran angeordneten Rastabschnitts vorgebeugt.
Das Rastelement ist vorzugsweise als ein schwenkbar an dem Gehäuseteil gelagerter Rasthebel ausgebildet. Beispielsweise kann das Rastelement über ein Lagerelement schwenkbar an dem Gehäuseteil gelagert sein, wobei das Rastelement in Form des Rasthebels einen den Rastabschnitt tragenden ersten Hebelarm und einen zweiten Hebelarm aufweist, die sich zu unterschiedlichen Richtungen von dem Lagerelement erstrecken. Die Fixiereinrichtung kann beispielsweise an dem zweiten Hebelarm angeordnet sein, so dass über den zweiten Hebelarm das Rastelement in seiner ersten, verriegelnden Stellung fixiert ist.
An dem zweiten Hebelarm kann beispielsweise auch ein Betätigungsabschnitt vorgesehen sein, über den ein Nutzer manuell zum Betätigen des Rastelements auf das Rastelement einwirken kann. Durch Einwirken auf den Betätigungsabschnitt kann ein Nutzer somit den zweiten Hebelarm bewegen und dadurch auch den ersten Hebelarm verschwenken, so dass auf diese Weise der an dem ersten Hebelarm angeordnete Rastabschnitt des Rastelements aus einer zugeordneten Rastaufnahme des anderen Steckverbinderteils gehoben werden kann, um die Verriegelung zwischen den Steckverbinderteilen zu lösen.
Vorzugsweise ist das Rastelement in Richtung seiner ersten, verriegelnden Stellung vorgespannt, wobei hierzu beispielsweise ein Federelement vorgesehen sein kann, das zwischen dem Rastelement und dem Gehäuseteil wirkt. Das Federelement kann beispielsweise als Druckfeder ausgebildet sein, die das Rastelement in Richtung der ersten, verriegelnden Stellung vorspannt.
Bei Betätigung des Rastelements zum Überführen von der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung muss ein Nutzer in diesem Fall das Rastelement gegen den Federdruck des Federelements bewegen. Das Federelement ist hierbei jedoch so dimensioniert, dass die vom Nutzer zu überwindende Federkraft (deutlich) geringer ist als die anfänglich zu überwindende Fixierkraft ist, so dass bei Betätigung des Rastelements mit einer Betätigungskraft, die größer als die Fixierkraft ist, das Rastelement ohne weiteres unter Überwindung der Federkraft vollständig bis in die zweite, entriegelnde Stellung bewegt wird.
Lässt ein Nutzer das Rastelement nachfolgend los und übt er keine Betätigungskraft (mehr) auf das Rastelement aus, so bewegt sich das Rastelement unter Wirkung des vorspannenden Federelements selbsttätig zurück in seine erste, verriegelnde Stellung, so dass bei (erneutem) Verbinden des Steckverbinderteils mit einem anderen Steckverbinderteil die Verriegelung zwischen den Steckverbinderteilen vorteilhafterweise selbsttätig hergestellt werden kann.
Vorzugsweise umfasst die Fixiereinrichtung ein an dem Gehäuseteil angeordnetes, erstes Fixierelement und ein an dem Rastelement angeordnetes, zweites Fixierelement, die in der ersten, verriegelnden Stellung des Rastelements zum Bereitstellen der vorbestimmten Fixierkraft miteinander in Wechselwirkung stehen. Die Fixierelemente können beispielsweis durch magnetisch wirkende Elemente, also beispielsweise zwei Magnete oder einen Magnet und einen magnetischen Anker in Form eines Bauelements aus einem Material mit ferromagnetischen Eigenschaften, ausgebildet sein und liegen in der ersten, verriegelnden Stellung vorzugsweise magnetisch anziehend aneinander an oder stehen sich zumindest in geringem Abstand magnetisch anziehend gegenüber. Bei Betätigung des Rastelements zum Überführen des Rastelements aus der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung werden die Fixierelemente in Form der magnetisch wirkenden Elemente voneinander entfernt, was zur Folge hat, dass die zwischen den Elementen wirkenden magnetischen Anziehungskräfte mit zunehmendem Abstand nachlassen und das Rastelement somit mit deutlich geringerer Kraft weiter in Richtung der zweiten, entriegelnden Stellung bewegt werden kann.
Das erste Fixierelement in Form eines ersten magnetisch wirkenden Elements (beispielsweise ein Magnet oder ein magnetischer Anker) ist vorzugsweise in einer Aufnahmekammer einer Wandung des Gehäuseteils angeordnet. Die Aufnahmekammer fasst hierbei das Fixierelement zumindest abschnittsweise ein, wobei die Aufnahmekammer hin zu einer Seite der Wandung des Gehäuseteils, die dem Rastelement zugewandt ist, durch einen Randabschnitt begrenzt ist, an dem das erste Fixierelement anliegt. Das erste Fixierelement wird somit formschlüssig an dem Gehäuseteil gehalten und kann insbesondere nicht an dem Randabschnitt vorbei hin zum Rastelement bewegt werden. Dadurch, dass das Fixierelement an dem Randabschnitt anliegt, wird ein Formschluss in eine Richtung parallel zur Betätigungsrichtung zwischen dem Fixierelement und dem Gehäuseteil hergestellt, der auf mechanische Weise einen zuverlässigen Halt des Fixierelements an dem Gehäuseteil bewirkt.
In analoger Weise kann auch das zweite Fixierelement in einer Aufnahmekammer des Rastelements angeordnet sein, wobei die Aufnahmekammer hin zu einer Seite des Rastelements, die der das erste Fixierelement tragenden Wandung des Gehäuseteils zugewandt ist, durch einen Randabschnitt begrenzt ist, an dem das zweite Fixierelement anliegt. Das zweite Fixierelement wird somit analog zum ersten Fixierelement an dem Gehäuseteil formschlüssig an dem Rastelement gehalten, so dass das zweite Fixierelement nicht an dem die Aufnahmekammer begrenzenden Randabschnitt des Rastelements vorbei in Richtung des Gehäuseteils bewegt werden kann.
Durch den formschlüssigen Halt der Fixierelemente an der Wandung des Gehäuseteils bzw. an dem Rastelement wird ein sicherer, langlebiger Halt an dem zugeordneten Bauteil gewährleistet.
Alternativ ist jedoch auch möglich, die Fixierelemente mit dem jeweils zugeordneten Bauteil zu verkleben, zu verschrauben oder auf andere Weise zu befestigen. Ein formschlüssiger Halt ist nicht notwendigerweise vorzusehen.
Der Randabschnitt an der Wandung des Gehäuseteils oder an dem Rastelement umgibt vorteilhafterweise umfänglich eine Öffnung, die die Aufnahmekammer hin zum jeweils anderen Bauteil öffnet. Durch eine Öffnung in der Wandung des Gehäuseteils wird beispielsweise die das erste Fixierelement an dem Gehäuseteil haltende Aufnahmekammer hin zum Rastelement geöffnet. Durch eine Öffnung in dem Rastelement wird demgegenüber die Aufnahmekammer, die das zweite Fixierelement an dem Rastelement hält, hin zur Wandung des Gehäuseteils geöffnet. Die Öffnung weist, betrachtet in eine Richtung quer zur Betätigungsrichtung, jeweils eine geringere Weite als die zugeordnete Aufnahmekammer auf, um auf diese Weise den Formschluss zwischen dem Randabschnitt und dem in der Aufnahmekammer angeordneten Fixierelement herzustellen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann an dem ersten Fixierelement oder dem zweiten Fixierelement ein drittes Fixierelement in Form eines Magneten oder magnetischen Ankers angeordnet sen. Dieses dritte Fixierelement liegt in der von dem Randabschnitt umgebenden Öffnung der Wandung des Gehäuseteils oder des Rastelements ein und wirkt in der ersten, verriegelnden Stellung zwischen dem ersten Fixierelement und dem zweiten Fixierelement. Durch dieses dritte Fixierelement wird sichergestellt, dass in der ersten, verriegelnden Stellung eine große magnetische Anziehungskraft zwischen den Fixierelementen wirkt, wobei das dritte Fixierelement zwischen dem ersten Fixierelement an dem Gehäuseteil und dem zweiten Fixierelement an dem Rastelement zu liegen kommt und somit eine magnetische Flussleitung zwischen den Fixierelementen herstellt.
Die Fixierelemente können beispielsweise als scheibenförmige, zylindrische oder rechteckige (quadratische) Magnete ausgebildet sein. Dadurch, dass ein Fixierelement (von dem ersten Fixierelement und dem zweiten Fixierelement) größer als das andere Fixierelement ausgebildet ist, kann erreicht werden, dass das dritte Fixierelement stets an dem größeren der Fixierelemente anliegt und dort haften bleibt und insbesondere nach Lösen der Fixiereinrichtung, also nach Trennung der Fixierelemente voneinander, mit dem größeren der Fixierelemente mitbewegt wird.
Selbstverständlich ist auch denkbar und möglich, dass das dritte Fixierelement an dem ersten oder zweiten Fixierelement befestigt, beispielsweise mit dem ersten oder zweiten Fixierelement verklebt oder verschraubt ist, um auf diese Weise eine Befestigung des dritten Fixierelements an dem zugeordneten Fixierelement zu erreichen.
Gegebenenfalls kann das dritte Fixierelement auch einstückig mit dem ersten oder zweiten Fixierelement ausgebildet sein, so dass sich ein gestufter Magnet oder magnetischer Anker ergibt, der mit einem Abschnitt in der zugeordneten Aufnahmekammer zu liegen kommt und mit einem anderen Abschnitt durch die Öffnung hin zum anderen Bauteil ragt.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Steckverbinders mit zwei Steckverbinderteilen in Form eines Ladesteckers und einer Ladebuchse, die steckend miteinander verbunden werden können;
2 eine ausschnittsweise, vergrößerte Ansicht des Steckverbinders gemäß 1, in einer Stellung vor Herstellen einer Verriegelung zwischen den Steckverbinderteilen;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 1;
4A eine Ansicht einer Fixiereinrichtung, die zum Fixieren eines Rastelements in einer ersten, verriegelnden Stellung zwischen dem Rastelement und einem Gehäuseteil des Steckverbinderteils wirkt;
4B die Ansicht gemäß 4A, jedoch in einer zweiten, entriegelnden Stellung des Rastelements;
5 eine Ansicht einer Fixiereinrichtung mit magnetisch wirkenden Elementen, in einer schematischen Darstellung;
6A eine Teilschnittansicht der Anordnung gemäß 5, in der zweiten, entriegelnden Stellung;
6B eine Teilschnittansicht der Anordnung gemäß 5, in der ersten, verriegelnden Stellung.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Steckverbinder 1, der ein erstes Steckverbinderteil 2 in Form eines Ladesteckers und ein zweites Steckverbinderteil 3 in Form einer dem Ladestecker zugeordneten Ladebuchse aufweist.
Der Steckverbinder 1 kann beispielsweise an einem Elektrofahrzeug zum elektrischen Aufladen des Fahrzeugs Verwendung finden. Hierzu sind an einem Steckabschnitt 21 des ersten Steckverbinderteils 2, der zum Verbinden der Steckverbinderteile 2, 3 in eine Steckaufnahme 31 des zweiten Steckverbinderteils 3 einzustecken ist, Kontaktöffnungen 210 mit darin angeordneten elektrischen Kontakten vorgesehen. Die elektrischen Kontakte kommen bei Einstecken des ersten Steckverbinderteils 2 in das zweite Steckverbinderteil 3 mit zugeordneten elektrischen Kontakten in der Steckaufnahme 31 des zweiten Steckverbinderteils 3 elektrisch kontaktierend in Eingriff, so dass über den Steckverbinder 1 Ladeströme zum Aufladen des Fahrzeugs fließen können.
Das erste Steckverbinderteil 2 weist ein Gehäuseteil 20 auf, das ein Gehäuse des ersten Steckverbinderteils 2 verwirklicht und an das der Steckabschnitt 21 anschließt. Das zweite Steckverbinderteil 3 weist ein Gehäuse 30 auf, das die Steckaufnahme 31 umfänglich einfasst. Zum Verbinden der Steckverbinderteile 2, 3 kann der Steckabschnitt 21 im Wesentlichen formschlüssig in die Steckaufnahme 31 eingesteckt werden, so dass in eingestecktem Zustand die Steckverbinderteile 2, 3 steckend miteinander verbunden sind.
An dem ersten Steckverbinderteil 2 ist ein Rastelement 22 in Form eines verschwenkbar an dem Gehäuseteil 20 gelagerten Rasthebels angeordnet, der an einem dem zweiten Steckverbinderteil 3 beim Einstecken zugewandten Ende einen Rastabschnitt 220 trägt. An dem Rastabschnitt 220 ist eine Schrägfläche 221 vorgesehen, die, wie in 2 in vergrößerter Ansicht dargestellt, bei Anstecken des ersten Steckverbinderteil 2 an das zweite Steckverbinderteil 3 auf einen vorderen Randabschnitt 321 einer eine Aussparung 320 ausbildenden Rastaufnahme 32 an dem Gehäuse 30 des zweiten Steckverbinderteils 3 aufläuft und somit das Rastelement 22 mit dem darin angeordneten Rastabschnitt 220 derart anhebt, dass der Rastabschnitt 220 über den Randabschnitt 321 hinweggleiten und rastend in die Aussparung 320 eintauchen kann.
Bei vollständig in die Steckaufnahme 31 eingestecktem Steckabschnitt 21 liegt der Rastabschnitt 220 dann verriegelnd in der Rastaufnahme 32 des zweiten Steckverbinderteils 3 ein, so dass das erste Steckverbinderteil 2 entgegen einer Einsteckrichtung E, in die das erste Steckverbinderteil 2 in das zweite Steckverbinderteil 3 einzustecken ist, mit dem zweiten Steckverbinderteil 3 verriegelt ist.
3 zeigt in einer Längsschnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 1 die schwenkbare Anordnung des Rastelements 22 in dem Gehäuseteil 20 des ersten Steckverbinderteils 1. Das Rastelement 22 in Form des Rasthebels weist ein Lagerelement 223 auf, das zumindest abschnittsweise kugelig ausgestaltet ist und in einer Lageraufnahme 202 des Gehäuseteils 20 derart einliegt, dass das Rastelement 22 zumindest über einen gewissen Schwenkbereich relativ zu dem Gehäuseteil 20 verschwenkt werden kann.
An das Lagerelement 223 schließt ein erster Hebelarm 222 an, der an seinem vom Lagerelement 223 abgewandten Ende den Rastabschnitt 220 trägt. In gegenüberliegender Richtung erstreckt sich von dem Lagerelement 223 ein zweiter Hebelarm 224, der an seinem vom Lagerelement 223 abgewandten Ende einen Betätigungsabschnitt 226 trägt, über den ein Nutzer manuell auf das Rastelement 22 einwirken kann, um das Rastelement 22 zum Entriegeln der Steckverbinderteile 2, 3 voneinander zu betätigen.
Im Bereich dieses Endes des zweiten Hebelarms 224 greift auch ein Federelement 23 an, über das das Rastelement 22 gegenüber einer Wandung 201 des Gehäuseteils 20 auf Druck vorgespannt ist. Das Federelement 23 wirkt hierbei entgegen einer Betätigungsrichtung B, in die ein Nutzer das Rastelement 22 zu betätigen hat, um das Rastelement 22 aus einer ersten, verriegelnden Stellung, in der bei aneinander angesteckten Steckverbinderteilen 2, 3 das erste Steckverbinderteil 2 mit dem zweiten Steckverbinderteil 3 verriegelt ist, in eine zweite, entriegelnde Stellung, in der die Verriegelung aufgehoben ist, zu bewegen.
Aufgrund der Federvorspannung wird bewirkt, dass beim Anstecken des Steckverbinderteils 2 an das zweite Steckverbinderteil 3 die Verriegelung zwischen den Steckverbinderteilen 2, 3 selbsttätig hergestellt wird. So schnappt der Rastabschnitt 220 bei Anstecken des ersten Steckverbinderteils 2 an das zweite Steckverbinderteil 3 selbsttätig in die zugeordnete Rastaufnahme 32 ein.
Die Federvorspannung sorgt zudem dafür, dass nach einer erfolgten Betätigung das Rastelement 22 selbsttätig in seine erste, verriegelnde Stellung zurückgeführt wird, so dass das erste Steckverbinderteil 2 wiederum mit dem zweiten Steckverbinderteil 3 verriegelt werden kann.
Um sicherzustellen, dass beim Betätigen des Rastelements 22 zum Entriegeln der Verriegelung zwischen den Steckverbinderteilen 2, 3 zum Lösen der Steckverbinderteil 2, 3 voneinander das Rastelement 22 keine Zwischenpositionen zwischen der ersten, verriegelnden Stellung und der zweiten, entriegelnden Stellung einnehmen kann, ist – wie in 4A und 4B dargestellt – eine Fixiereinrichtung 24 vorgesehen, die zwischen dem Rastelement 22 und einer äußeren Wandung 203 des Gehäuseteils 20 wirkt und eine Fixierung des Rastelements 22 in der ersten, verriegelnden Stellung bereitstellt.
Die Fixiereinrichtung 24 weist zwei Fixierelemente 240 und 241 auf, von denen ein erstes Fixierelement 240 an der Wandung 203 des Gehäuseteils 20 und ein zweites Fixierelement 241 an dem zweiten Hebelarm 224 des Rastelements 22 angeordnet ist. Die Fixierelemente 240, 241 sind jeweils als magnetisch wirkende Elemente ausgestaltet und stehen sich magnetisch anziehend gegenüber. Beispielsweise kann das erste Fixierelement 240 als Magnet, beispielsweise als Neodym-Magnet ausgestaltet sein, während das zweite Fixierelement 241 als Magnet oder als magnetischer Anker, also als ein aus einem ferromagnetischen Material gefertigtes Bauteil, ausgebildet ist. Sind beide Fixierelemente 240, 241 als Magnete ausgestaltet, so weisen sie mit ungleichnamigen Polen aufeinander zu, so dass sie sich magnetisch anziehen.
In der ersten, verriegelnden Stellung des Rastelement 22, dargestellt in 4A, liegen die Fixierelemente 240, 241 aneinander an, so dass die magnetische Anziehungskraft zwischen den Fixierelementen 240, 241 maximal ist. Zum Lösen des Rastelementes 22 aus dieser ersten, verriegelnden Stellung kann ein Nutzer in die Betätigungsrichtung B auf den Betätigungsabschnitt 226 am ersten Hebelarm 224 drücken, um auf diese Weise das Rastelement 22 zu verschwenken.
Bringt der Nutzer hierbei eine Kraft auf den Betätigungsabschnitt 226 auf, die eine durch die magnetische Anziehung zwischen den Fixierelementen 240, 241 bereitgestellte Fixierkraft übersteigt, so werden die Fixierelemente 240, 241 voneinander gelöst und voneinander entfernt, was zur Folge hat, dass die zwischen den Fixierelementen 240, 241 wirkende magnetische Anziehungskraft schlagartig abnimmt. Die für das weitere Bewegen des Rastelements 22 erforderliche Kraft ist weitaus geringer als die zum Lösen des Rastelements 22 aus der ersten, verriegelnden Stellung erforderliche Kraft, so dass das Rastelement 22 bei Betätigung durch einen Nutzer ohne weiteres vollständig bis hin zur zweiten, entriegelnden Stellung, dargestellt in 4B, bewegt wird.
Die die Federvorspannung bereitstellende Feder 23 ist hierbei so dimensioniert, dass die vorspannende Federkraft geringer ist als die durch die Fixiereinrichtung 24 in der ersten, verriegelnden Stellung bereitgestellte Fixierkraft, so dass nach Lösen der Fixierelemente 240, 241 voneinander das Bewegen des Rastelementes 22 bis in die zweite, entriegelnde Stellung unter geringer Kraftaufwendung erfolgen kann.
Durch Bereitstellung der Fixiereinrichtung 24 wird sichergestellt, dass bei bestimmungsgemäßer Nutzung und Betätigung keine Zwischenpositionen bei Betätigung des Rastelements 22 zum Lösen der Verriegelung eingenommen werden können. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nach Lösen der Verriegelung das erste Steckverbinderteil 2 sicher von dem zweiten Steckverbinderteil 3 entnommen werden kann und hierbei der Rastabschnitt 220 des Rastelements nicht mehr in die Rastaufnahme 32 des zweiten Steckverbinderteils 3 eingetaucht ist. Auf diese Weise kann zuverlässig ausgeschlossen werden, dass es beim Lösen der Steckverbinderteile 2, 3 voneinander zu Beschädigungen an dem Rastelement 22 und dem daran angeordneten Rastabschnitt 220 kommen kann.
Die Fixiereinrichtung 24 ist vorteilhafterweise als magnetisch wirkende Einrichtung mit zwei magnetischen Fixierelementen 240, 241 ausgestaltet, wobei zumindest eins der Fixierelemente 240, 241 durch einen (Permanent-)Magneten ausgebildet ist. Das andere Fixierelement 241, 240 ist entweder ebenfalls als (Permanent-)Magnet oder als magnetischer Anker ausgestaltet.
Denkbar ist alternativ jedoch auch, dass die Fixiereinrichtung 24 eine Fixierung des Rastelements 22 in der ersten, verriegelnden Stellung auf andere, beispielsweise mechanische Weise bereitstellt. Beispielsweise kann die Fixiereinrichtung 24 auch als Schnappfeder oder als mechanisch wirkende Rasteinrichtung oder dergleichen ausgebildet sein. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang nur, dass die Fixiereinrichtung 24 eine Fixierkraft in der ersten, verriegelnden Stellung des Rastelements 22 bereitstellt, die zum Betätigen des Rastelements 22 aus der ersten, verriegelnden Stellung überwunden werden muss und die sodann bei weiterer Bewegung des Rastelements 22 vergleichsweise zügig abnimmt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Fixierelement 240 in Form eines magnetisch wirkenden Elements an der Wandung 203 des Gehäuseteils 20 angeordnet, während das zweite Fixierelement 241 ebenfalls in Form eines magnetisch wirkenden Elements an dem zweiten Hebelarm 124 des Rastelements 22 befestigt ist. Grundsätzlich sind hierbei unterschiedliche Weisen zur Befestigung der Fixierelemente 240, 241 an dem jeweils zugeordneten Bauteil möglich. So können die Fixierelemente 240, 241 mit dem jeweils zugeordneten Bauteil verklebt oder verschraubt sein oder auf andere Weise an dem zugeordneten Bauteil gehalten werden.
5 und 6A, 6B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Fixiereinrichtung 24, bei der in einer zylindrischen Aufnahmekammer 243 ein erstes Fixierelement 240 an der Wandung 203 des Gehäuseteils 20 angeordnet ist und formschlüssig an einem Randabschnitt 247 gehalten ist (siehe 6A). Analog ist ein zweites Fixierelement 241 in einer zylindrischen Aufnahmekammer 245 am zweiten Hebelarm 224 des Rastelements 22 angeordnet und dort formschlüssig über einen Randabschnitt 248 gehalten.
Der Randabschnitt 247 begrenzt die Aufnahmekammer 243 hin zu einer dem Rastelement 22 zugewandten Seite 204 der Wandung 203. Analog begrenzt der Randabschnitt 248 die Aufnahmekammer 245 des Rastelements 22 hin zu einer Seite 228 des Rastelements 22, die der Wandung 203 des Gehäuseteils 20 zugewandt ist.
Dadurch, dass die zylindrischen, scheibenförmigen Fixierelemente 240, 241 jeweils in einer Aufnahmekammer 243, 245 des zugeordneten Bauteils (Wandung 203 des Gehäuseteils 20 bzw. Rastelement 22) angeordnet sind, sind sie formschlüssig an dem zugeordneten Bauteil gehalten. Die Aufnahmekammer ist hierbei durch einen Randabschnitt 247, 248 jeweils hin zu dem anderen Bauteil begrenzt, wobei der Randabschnitt 247, 248 jeweils eine Öffnung 244, 246 umgibt, die eine lichte Weite W2 aufweist, die kleiner als die lichte Weite W1 der zugeordneten Aufnahmekammer 243, 245 ist (siehe 6A; Bezug genommen wird auf eine Richtung quer zur Betätigungsrichtung B).
Durch den Randabschnitt 247, 248 sind die Fixierelemente 240, 241 zwar sicher und zuverlässig an dem jeweils zugeordneten Bauteil gehalten, gleichzeitig aber in der Schließstellung, also in der ersten, verriegelnden Stellung des Rastelements 22 (siehe 6B) voneinander beabstandet, weil die Randabschnitte 247, 248 zwischen den Fixierelementen 240, 241 zu liegen kommen. Da die magnetischen Anziehungskräfte zwischen den Fixierelementen 240, 241 mit dem Abstand zwischen den Fixierelementen 240, 241 abnehmen würden, ist zwischen den Fixierelementen 240, 241 ein drittes Fixierelement 242 in Form eines Magneten oder eines magnetischen Ankers vorgesehen, das die Fixierelemente 240, 241 magnetisch miteinander verbindet und insbesondere einen magnetischen Fluss zwischen den Fixierelementen 240, 241 leitet. Das dritte Fixierelement 242 liegt in den Öffnungen 244, 246, die von den Randabschnitten 247, 248 umgeben sind, ein und liegt in der ersten, verriegelnden Stellung (6A) einerseits an dem ersten Fixierelement 240 und andererseits an dem zweiten Fixierelement 241 an.
Wird das Rastelement 22 zum Lösen der Fixiereinrichtung 24 in die Betätigungsrichtung B betätigt, so wird das zweite Fixierelement 241 von dem dritten Fixierelement 242 gelöst, wobei das dritte Fixierelement 242 an dem ersten Fixierelement 240 haften bleibt und somit ortsfest in der Öffnung 244 in Anlage mit dem ersten Fixierelement 240 verbleibt (das dritte Fixierelement 242 haftet bei Lösen der Fixiereinrichtung 24 an dem größeren von dem ersten Fixierelement 240 und dem zweiten Fixierelement 241, in diesem Fall dem ersten Fixierelement 240).
Durch Anordnen des ersten Fixierelements 240 und des zweiten Fixierelements 241 jeweils in einer zugeordneten Aufnahmekammer 243, 245 wird ein sicherer Halt des Fixierelements 240, 241 an dem jeweils zugeordneten Bauteil geschaffen, ohne dass das Fixierelement 240, 241 in besonderer Weise an dem zugeordneten Bauteil befestigt werden muss. Auch das dritte Fixierelement 242 muss nicht gesondert an dem ersten Fixierelement 240 befestigt werden, wobei selbstverständlich auch denkbar ist, das dritte Fixierelement 242 zusätzlich durch Verkleben oder Verschrauben oder auf andere mechanische Weise mit dem ersten Fixierelement 240 zu verbinden.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch bei gänzlich anders gearteten Ausführungsformen verwirklichen.
Insbesondere ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung an Steckverbinderteilen in Form von Ladesteckern beschränkt, sondern lässt sich auch bei gänzlich anders gearteten, nicht notwendigerweise elektrischen Steckverbinderteilen verwirklichen.
Das Rastelement ist vorzugsweise als Rasthebel ausgebildet, wobei jedoch auch denkbar und möglich ist, das Rastelement beispielsweise als linear verschiebbaren Rastschieber oder dergleichen auszugestalten.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinder
2: Steckverbinderteil
20: Gehäuseteil
200: Raum
201: Wandung
202: Lageraufnahme
203: Wandung
204: Seite
21: Steckabschnitt
210: Kontaktöffnungen
22: Rastelement
220: Rastabschnitt
221: Schrägfläche
222: Hebelarm
223: Lagerelement
224: Hebelarm
226: Betätigungsabschnitt
227: Halterung
228: Seite
23: Federelement
24: Fixiereinrichtung
240–242: Fixierelement (Magnet)
243: Aufnahmekammer
244: Öffnung
245: Aufnahmekammer
246: Öffnung
247, 248: Randabschnitt
3: Steckverbinderteil
30: Gehäuse
31: Steckaufnahme
32: Rastaufnahme
320: Aussparung
321: Randabschnitt
B: Betätigungsrichtung
E: Einsteckrichtung
S: Schließrichtung
W1, W2: Lichte Weite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19649707 C2 [0003]
DE 102011002024 A1 [0004]
US 8206171 B2 [0004]
US 8573994 B2 [0004]
WO 2013/035240 A1 [0004]

Claims

Steckverbinderteil für einen Steckverbinder, mit – einem Gehäuseteil, – einem an dem Gehäuseteil angeordneten Steckabschnitt zum steckenden Verbinden mit einem anderen Steckverbinderteil und – einem an dem Gehäuseteil bewegbar angeordneten Rastelement, das einen Rastabschnitt zum Verriegeln mit dem anderen Steckverbinderteil aufweist, wobei das Rastelement zwischen einer ersten, verriegelnden Stellung zum Herstellen einer Verriegelung zwischen dem Steckverbinderteil und dem anderen Steckverbinderteil und einer zweiten, entriegelnden Stellung zum Entriegeln des Steckverbinderteils von dem anderen Steckverbinderteil bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Fixiereinrichtung (24), die dazu ausgebildet ist, das Rastelement (22) in der ersten, verriegelnden Stellung zu fixieren, wobei die durch die Fixiereinrichtung (24) in der ersten, verriegelnden Stellung bereitgestellte Fixierung durch Aufbringen einer Kraft auf das Rastelement (22), die größer als eine vorbestimmte Fixierkraft ist, lösbar ist und das Rastelement (22) nach Lösen der Fixierung unter Aufbringen einer Bewegungskraft, die kleiner als die vorbestimmte Fixierkraft ist, in eine Betätigungsrichtung (B) hin zur zweiten, entriegelnden Stellung bewegbar ist.
Steckverbinderteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (22) als ein schwenkbar an dem Gehäuseteil (20) gelagerter Rasthebel ausgebildet ist.
Steckverbinderteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (22) über ein Lagerelement (223) schwenkbar an dem Gehäuseteil (20) gelagert ist und einen den Rastabschnitt (220) tragenden ersten Hebelarm (222) und einen vom ersten Hebelarm (222) unterschiedlichen, zweiten Hebelarm (224) aufweist.
Steckverbinderteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (24) an dem zweiten Hebelarm (224) angeordnet ist.
Steckverbinderteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (22) einen an dem zweiten Hebelarm (224) angeordneten Betätigungsabschnitt (226) aufweist, über den das Rastelement (22) zum Überführen von der ersten, verriegelnden Stellung in die zweite, entriegelnde Stellung betätigbar ist.
Steckverbinderteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (22) in Richtung seiner ersten, verriegelnden Stellung vorgespannt ist.
Steckverbinderteil nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Federelement (23) zur Bereitstellung einer Vorspannung zwischen dem Rastelement (22) und dem Gehäuseteil (20) in Richtung der ersten, verriegelnden Stellung.
Steckverbinderteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (24) ein an dem Gehäuseteil (20) angeordnetes, erstes Fixierelement (240) und ein an dem Rastelement (22) angeordnetes, zweites Fixierelement (241) aufweist, die in der ersten, verriegelnden Stellung des Rastelements (22) zum Bereitstellen der vorbestimmten Fixierkraft miteinander in Wechselwirkung stehen.
Steckverbinderteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fixierelement (240) und das zweite Fixierelement (241) durch Betätigung des Rastelements (22) zum Bewegen in Richtung der zweiten, entriegelnden Stellung voneinander entfernbar sind.
Steckverbinderteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fixierelement (240) und das zweite Fixierelement (241) jeweils als magnetisch wirkende Elemente ausgebildet sind, die sich in der ersten, verriegelnden Stellung magnetisch anziehend gegenüber stehen.
Steckverbinderteil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fixierelement (240) in einer Aufnahmekammer (243) einer Wandung (203) des Gehäuseteils (20) angeordnet ist, wobei die Aufnahmekammer (243) hin zu einer Seite (204) der Wandung (203) des Gehäuseteils (20), die dem Rastelement (22) zugewandt ist, durch einen Randabschnitt (247) begrenzt ist, an dem das erste Fixierelement (240) anliegt.
Steckverbinderteil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixierelement (241) in einer Aufnahmekammer (245) des Rastelements (22) angeordnet ist, wobei die Aufnahmekammer (243) hin zu einer Seite (228) des Rastelements (22), die einer Wandung (203) des Gehäuseteil (20) zugewandt ist, durch einen Randabschnitt (248) begrenzt ist, an dem das zweite Fixierelement (241) anliegt.
Steckverbinderteil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Randabschnitt (247, 248) eine Öffnung (244, 246) umgibt, die eine geringere Weite (W2), betrachtet in eine Richtung quer zur Betätigungsrichtung (B), als die Aufnahmekammer (243, 245) aufweist.
Steckverbinderteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Fixierelement (240) oder dem zweiten Fixierelement (241) ein drittes Fixierelement (242) in Form eines magnetisch wirkenden Elements angeordnet ist, wobei das dritte Fixierelement (242) in der von dem Randabschnitt (247, 248) umgebenden Öffnung (244, 246) der Wandung (203) des Gehäuseteils (20) oder des Rastelements (22) einliegt und in der ersten, verriegelnden Stellung zwischen dem ersten Fixierelement (240) und dem zweiten Fixierelement (241) wirkt.
Steckverbinderteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Fixierelement (242) in der ersten, verriegelnden Stellung einerseits an dem ersten Fixierelement (240) und andererseits an dem zweiten Fixierelement (241) anliegt.