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Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung, aufweisend ein erstes Steckverbinderteil und ein mit dem ersten Steckverbinderteil verbindbares zweites Steckverbinderteil, wobei die Steckverbinderteile nach dem Zusammenfügen durch einen anfügbaren und verschwenkbaren Hebel aneinander fixierbar sind, und wobei mindestens ein Endabschnitt des Hebels in ein Schwenklager am ersten Steckverbinderteil einsetzbar ist und zum Fixieren der Steckverbinderteile verschwenkbar ist.
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Bei Steckverbinderanordnungen, deren Steckverbinderteile eine Vielzahl verbindbarer Steckkontaktelemente aufweisen und/oder die großvolumige Steckkontaktelemente zur Übertragung hoher Stromstärken aufweisen, sind oftmals erhebliche Steckkräfte sowohl zum Verbinden als auch zum Trennen der Steckverbinderteile aufzubringen. Um die Montage und auch Demontage solcher Steckverbinderanordnungen zu vereinfachen, ist es bekannt, an den Steckverbinderteilen mechanische Montagehilfsmittel vorzusehen.
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Bekannt ist es beispielsweise, an einem Steckverbinderteil einen verschwenkbaren Hebel anzubringen, der über eine Zahnrad-/Zahnstangenmechanik die Steckverbinderteile zusammenführt. Ebenfalls bekannt ist, einen solchen Hebel in seiner Endstellung mechanisch zu fixieren, um ein versehentliches Trennen der Steckverbinderteile zu verhindern. Diese Mechanismen sind wirkungsvoll, erfordern aber eine relativ aufwendige mechanische Ausgestaltung und sind daher in der Herstellung recht kostenaufwendig. Darüber hinaus ist aufgrund einer derartigen Mechanik auch der Platzbedarf einer solchen Steckverbinderanordnung relativ hoch.
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Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 201 21 519 U1 ist eine Verriegelungsanordnung für Steckverbinder bekannt, bei der die zugehörigen Steckverbinderteile durch eine aufrastbare u-förmige Klammer aneinander fixiert werden können. Die Klammer verringert allerdings nicht den zum Verbinden beziehungsweise zum Trennen der Steckverbinderteile erforderlichen Kraftaufwand.
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Es stellte sich die Aufgabe, eine Steckverbinderanordnung mit einer mechanischen Vorrichtung zur Fixierung der Steckverbinderteile zu schaffen, die die Montage und Demontage der Steckverbinderteile unterstützt und dabei einen nur geringen Platzbedarf und Kostenaufwand erfordert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Hebel mindestens einen gekröpften Abschnitt aufweist, der bei noch unvollständig verbundenen Steckverbinderteilen durch ein Verschwenken des Hebels gegen einen Vorsprung des zweiten Steckverbinderteils drückt und das zweite Steckverbinderteil mit dem ersten Steckverbinderteil zusammenführt.
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Beim Verbinden der Steckverbinderteile ist mindestens ein Endabschnitt des Hebels am ersten Steckverbinderteil verschwenkbar gelagert. Bei einer Verschwenkung des Hebels erfasst mindestens ein gekröpfter Abschnitt des Hebels jeweils einen Vorsprung am zweiten Steckverbinderteil und führt diesen mit sich. Der Hebel bildet damit beim Zusammenfügen der Steckverbinderteile einen, im physikalischen Sinne einseitigen Hebel aus, der einen kurzen Lastarm zwischen dem Schwenklager und dem Vorsprung und einen langen Kraftarm zwischen dem Schwenklager und einem zur Krafteinleitung verwendbaren Quersteg des Hebels aufweist. Der Hebel bewirkt so eine Kraftübersetzung und ermöglicht damit ein leichtes Zusammenfügen der Steckverbinderteile.
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Haben die beiden Steckverbinderteile ihre miteinander verbundene Endstellung erreicht, so trifft der Quersteg des Hebels auf ein Gehäuseteil des ersten Steckverbinderteils und kann an diesem, beispielsweise mittels einer Schraube befestigt werden. Der mindestens eine Vorsprung des zweiten Steckverbinderteils ist danach durch einen gekröpften Abschnitt des Hebels und das Gehäuseteil des ersten Steckverbinderteils umschlossen und damit formschlüssig fixiert. Ein versehentliches Trennen der Steckverbinderteile ist damit nicht mehr möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass der Hebel zugleich ein effizientes Hilfsmittel zur Demontage der Steckverbinderteile bilden kann. Nach dem Trennen der Schraubverbindung kann der Hebel dem Schwenklager entnommen werden und nun um 180° gedreht mit seinem Endabschnitt am Vorsprung des zweiten Steckverbinderteils angesetzt werden. Der gekröpfte Abschnitt bildet jetzt das Schwenklager eines nun physikalisch zweiseitigen Hebels aus, welcher nun eine Kraftübersetzung zum Trennen der beiden Steckverbinderteile bewirkt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steckverbinders sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steckverbinders ist in der Zeichnung dargestellt und soll im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
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1 und 2 eine Steckverbinderanordnung mit vollständig verbundenen Steckverbinderteilen,
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3 bis 5 drei Verbindungsphasen der Steckverbinderteile,
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6 und 7 zwei Trennphasen der Steckverbinderteile.
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Die 1 und 2 zeigen jeweils eine Steckverbinderanordnung mit vollständig miteinander verbundenen und fixierten Steckverbinderteilen 1, 2. Das erste Steckverbinderteil 1 weist eine sich senkrecht zur Verbindungsrichtung der Steckverbinderteile 1, 2 erstreckende Fläche auf, die im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Flanschfläche 8 bezeichnet wird, die aber beispielsweise auch durch einen Abschnitt einer Gehäusewand ausbildet sein kann, durch die das erste Steckverbinderteil 1 hindurchgeführt ist. Gehäuseabschnitte des zweiten Steckverbinderteils 2 liegen an der Flanschfläche 8 an, wobei sie Gehäuseabschnitte des ersten Steckverbinderteils 1 übergreifen.
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Von den Steckverbinderteilen 1, 2 sind jeweils nur Teile ihrer Gehäuse dargestellt. Auf eine Darstellung von Kontaktelementen und Anschlussleitungen wurde ganz verzichtet, da deren konkrete Ausgestaltungen zur Erläuterung der Erfindung nebensächlich sind. Am zweiten Steckverbinderteil 2 sind aber beispielhaft drei Kabeleingangsstutzen 9 erkennbar, durch die hindurch Anschlussleitungen zu Kontaktelementen im Inneren des zweiten Steckverbinderteils 2 geführt werden können.
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Das erste und das zweite Steckverbinderteil 1, 2 sind durch einen bügelartigen Hebel 3 aneinander fixiert. Wie besonders deutlich die 2 zeigt, weist der Hebel 3 eine symmetrische, etwa u-förmige Form auf, bei der zwei zueinander parallele Schenkel 11 über einen breiten Quersteg 10 miteinander verbunden sind. Die freien Endabschnitte 5 der Schenkel 11 sind jeweils in eine taschenartige Lagerstelle, die nachfolgend als Schwenklager 4 bezeichnet wird, eingesetzt. Der Quersteg 10 ist mittels einer Schraube 7 an der Flanschfläche 8 befestigt, so dass die Endabschnitte 5 der Schenkel 11 nicht aus den Schwenklagern 4 herausnehmbar sind. Jeder der beiden Schenkel 11 weist eine sich von der Flanschfläche 8 weg erstreckende Kröpfung 12 auf, hinter der sich jeweils ein, allerdings in den 1 und 2 nicht erkennbarer, am zweiten Steckverbinderteil 2 angeformter Vorsprung 6 befindet. Durch die von den Kröpfungen 12 des Hebels 3 eingeschlossenen Vorsprünge 6 sind die beiden Steckverbinderteile 1, 2 formschlüssig aneinander fixiert.
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Die 3 bis 7 zeigen den Verbindungs- und Trennvorgang in jeweils einer Seitenansicht der beiden Steckverbinderteile 1, 2. Sichtbar ist jeweils nur einer der beiden Schenkel 11 des Hebels 3, der mit einem der beiden Vorsprünge 6 des zweiten Steckverbinderteils 2 zusammenwirkt. Die beschriebenen Abläufe finden jeweils in gleicher Weise auch auf der gegenüberliegenden Seite an dem in den 3 bis 7 nicht sichtbaren parallelen Hebelschenkel statt.
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Durch den an beiden Seitenabschnitten des zweiten Steckverbinderteils 2 angreifenden Hebel 3 verteilen sich die durch den Hebel 3 übertragenden Verbindungskräfte auf zwei Vorsprünge 6 als Angriffspunkte. Vorteilhafterweise ist durch die symmetrische Krafteinwirkung ein Verkanten der Gehäuse beim Zusammenfügen der Steckverbinderteile 1, 2 weitgehend ausgeschlossen.
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Die 3 bis 5 verdeutlichen den Verbindungsvorgang der zwei Steckverbinderteile 1, 2 mittels des Hebels 3. In der ersten Verbindungsphase der Steckverbinderanordnung, die in der 3 dargestellt ist, sind das erste und das zweite Steckverbinderteil 1, 2 erst lose aneinandergefügt, so dass die hier nicht darstellten Kontaktelemente der Steckverbinderteile 1, 2 nicht oder jedenfalls noch nicht vollständig miteinander verbunden sind.
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Es sei angenommen, dass die Steckverbinderanordnung relativ querschnittsstarke Kontaktelemente aufweist, so dass zum Zusammenfügen der beiden Steckverbinderteile 1, 2 nicht unerhebliche Steckkräfte aufzubringen sind. Die Steckverbinderteile 1, 2 können zwar prinzipiell auch ohne den Hebel 3 als Hilfsmittel durch Gegeneinanderdrücken miteinander verbunden werden; in diesem Fall wäre die Montage durch einen hohen erforderlichen Kraftaufwand aber relativ schwierig und unkomfortabel.
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Die Montage erfolgt daher vorzugsweise unter Verwendung des Hebels 3, der als ein von den Steckverbinderteilen 1, 2 unabhängiges Einzelteil gefertigt ist und zunächst nicht mit den Steckverbinderteilen 1, 2 verbunden ist. Der Hebel 3 ist als stabiles Blech- oder Kunststoffteil ausgeführt, und bei der hier beschriebenen Verwendung nur in einem geringen Maße und allenfalls auf elastische Weise, das heißt reversibel, verformbar.
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Wie besonders deutlich in der 1 erkennbar ist, besitzt der Hebel 3 die Form eines etwa u-förmigen Bügels, der einen breiten Quersteg 10 und zwei mit dem Quersteg 10 verbundene parallele Schenkel 11 besitzt. Jeder der beiden Schenkel 11 weist eine Kröpfung 12 auf. Aus der 3, welche einen der beiden Schenkel 11 des Hebels 3 von der Seite zeigt, ist ersichtlich, dass die Kröpfung 12 aus zwei fast rechtwinklig gegeneinander abgewinkelten Abschnitten des Schenkels 11 gebildet wird.
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In dem in der 3 dargestellten ersten Montageschritt wird ein Endabschnitt 5 des Hebels 3, der leicht abgewinkelt gegenüber seinem Nachbarabschnitt ausgebildet sein kann, in ein am ersten Steckverbinderteil 1 an die Flanschfläche 8 angeformtes Schwenklager 4 eingesetzt. Die konkave Seite der Kröpfung 12 des Schenkels 11 kommt an einem am zweiten Steckverbinderteil 2 angeformten stiftartigen Vorsprung 6 zur Anlage.
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Der an beiden Steckverbinderteilen 1, 2 anliegende Hebel 3 bildet einen einseitigen Hebelmechanismus aus, dessen Lastarm zwischen dem Schwenklager 4 und dem Vorsprung 6 und dessen Kraftarm zwischen dem Schwenklager 4 und dem Quersteg 10 entsteht. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kraftarm etwa dreimal so lang wie der Lastarm, so dass eine entsprechend große Kraftübersetzung erreichbar ist.
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Das Verbinden der Steckverbinderteile 1, 2 erfolgt dadurch, dass der Quersteg 10 des Hebels 3 in Richtung des ersten Steckverbinderteils 1 bewegt wird. Hierdurch drückt die Kröpfung 12 des Hebels 3 gegen den Vorsprung 6 des zweiten Steckverbinderteils 2 und schiebt das zweite Steckverbinderteil 2 auf das erste Steckverbinderteil 1, wobei zugleich die elektrischen Kontaktelemente der beiden Steckverbinderteile 1, 2 zusammengeführt werden.
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Beim Abschluss des Verbindungsvorgangs, dargestellt in der 4, erreicht der Quersteg 10 des Hebels 3 die Flanschfläche 8 des ersten Steckverbinderteils 1, kommt dort flächig zur Anlage und kann dort mit einer Schraube 7 oder alternativ mit einem verdrehbaren Riegel formschlüssig befestigt werden.
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Ist die Schraube 7 am ersten Steckverbinderteil 1 befestigt, was in der 5 skizziert ist, so ist der Hebel 3 einerseits durch die Schraubverbindung und andererseits durch die in die Schwenklager 4 eingesetzten Endabschnitte 5 des Hebels 3 mit dem ersten Steckverbinderteil 1 verbunden. Der Vorsprung 6 am zweiten Steckverbinderteil 2 wird nun von der Kröpfung 12 des Hebels 3 umschlossen und fixiert so die beiden Steckverbinderteile 1, 2 aneinander.
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Sollen die beiden miteinander verbundenen Steckverbinderteile 1, 2 wieder voneinander getrennt werden, so wird zunächst die Schraubverbindung gelöst und die Schraube 7 entfernt. Danach werden die Endabschnitte 5 des Hebels 3 aus den Schwenklagern 4 herausgenommen und der Hebel 3 von den beiden Steckverbinderteilen 1, 2 getrennt.
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Der nun separate Hebel 3 wird um 180° gedreht und mit seinem Endabschnitt 5 zwischen dem Vorsprung 6 des zweiten Steckverbinderteils 2 und der Flanschfläche 8 des ersten Steckverbinderteils 1 angesetzt, wie es in der 6 dargestellt ist. Die Kröpfung 12 des Hebels 3 liegt nun an der Flanschfläche 8 an und bildet mit ihr eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Berührungslinie 13. Die Berührungslinie 13 definiert zugleich die Drehachse des nun zweiseitig wirkenden Hebels 3, der seinen Lastarm zwischen dem Vorsprung 6 und der Kröpfung 12 und seinen Kraftarm vom Quersteg 10 bis zur Kröpfung 12 aufweist. Auch für den Trennvorgang kann so durch den Hebel 3 eine Kraftverstärkung erreicht werden, die im dargestellten Beispiel die eingesetzte Kraft etwa verdoppelt.
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Entsprechend der 7 erfolgt die Trennung der Steckverbinderteile 1, 2, indem der Quersteg 10 wiederum in Richtung der Flanschfläche 8 verschoben wird, wobei der Endabschnitt 5 des Hebels 3 in entgegengesetzter Richtung eine Kraft auf den Vorsprung 6 des zweiten Steckverbinderteils 2 ausübt und die beiden Steckverbinderteile 1, 2 auseinander schiebt.
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Der konstruktiv sehr einfache und kostengünstige Hebel 3 erfüllt hier somit eine dreifache Funktion als Mittel zum Verbinden, zum Fixieren und zum Trennen der beiden Steckverbinderteile 1, 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- (erstes) Steckverbinderteil
- 2
- (zweites) Steckverbinderteil
- 3
- Hebel
- 4
- Schwenklager
- 5
- Endabschnitt(e)
- 6
- Vorsprünge (stiftförmige Anformungen)
- 7
- Schraube
- 8
- Flanschfläche (oder Gehäusewand)
- 9
- Kabeleingangsstutzen
- 10
- Quersteg
- 11
- Schenkel
- 12
- Kröpfung (gekröpfter Abschnitt)
- 13
- Berührungslinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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