DE102019130176A1

DE102019130176A1 - Steckverbinderteil mit einer Rasteinrichtung

Info

Publication number: DE102019130176A1
Application number: DE102019130176.9A
Authority: DE
Inventors: Sven Severing; Matthias Stöver
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2039-11-09
Also published as: WO2021089462A1; DE102019130176B4; CN218415181U

Abstract

Ein Steckverbinderteil (1) zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (2), umfasst ein Gehäuse (10), einen Steckabschnitt (11), der mit dem Gegensteckverbinderteil (2) steckend verbindbar ist, und eine Rasteinrichtung (R), die ein Rastelement (12; 12') aufweist, das ausgebildet ist, in einer Raststellung das Steckverbinderteil (1) rastend zu dem Gegensteckverbinderteil (2) zu fixieren und das aus der Raststellung in eine Betätigungsrichtung (B) relativ zum Gehäuse (10) verstellbar ist, um das Steckverbinderteil (1) von dem Gegensteckverbinderteil (2) zu lösen. Dabei weist die Rasteinrichtung (R) ein relativ zum Rastelement (12; 12') verstellbares Sperrelement (13; 13') auf, das in einer Sperrstellung ein Verstellen des Rastelements (12; 12') blockiert und das in einer Entsperrstellung das Rastelement (12; 12') für eine Verstellung in die Betätigungsrichtung (B) aus seiner Raststellung freigibt, wobei das Rastelement (12; 12') das Sperrelement (13; 13') zumindest abschnittsweise umgibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs 15.
Ein solches Steckverbinderteil umfasst ein Gehäuse und einen an dem Gehäuse angeordneten Steckabschnitt, der entlang einer Steckrichtung mit dem Gegensteckverbinderteil steckend verbindbar ist. An dem Steckabschnitt können beispielsweise ein oder mehrere elektrische Kontaktelemente zum Kontaktieren mit zugeordneten elektrischen Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinderteils angeordnet sein, wobei der Steckabschnitt beispielsweise als Stecker oder als Buchse ausgebildet sein kann. Eine Rasteinrichtung dient dazu, das Steckverbinderteil in einer verbundenen Stellung zu dem Gegensteckverbinderteil zu fixieren und weist hierzu ein Rastelement auf, dass in einer Raststellung mit dem Gegensteckverbinderteil verrastet ist. Aus der Raststellung heraus kann das Rastelement in eine Betätigungsrichtung verstellt werden, um das Steckverbinderteil von dem Gegensteckverbinderteil lösen zu können.
Bei einem solchen Steckverbinderteil besteht das grundsätzliche Bedürfnis für eine einfach ausgebildete, kostengünstig herzustellende und komfortabel für einen Nutzer zu bedienende Verrastung mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil, um in einer verbundenen Stellung das Steckverbinderteil zu dem Gegensteckverbinderteil gegen ein unbeabsichtigtes Lösen zu fixieren. Eine solche Verrastung soll insbesondere einfach und intuitiv für einen Nutzer aufzubauen sein, ohne dass hierfür aufwändige Arbeitsschritte erforderlich sind.
Bei einem aus der DE 10 2014 115 252 A1 bekannten elektrischen Steckverbinderpaar weist ein Steckverbinderteil ein gelenkig mit einem Gehäuse verbundenes Rastelement auf, das in einer Raststellung über ein Schraubelement durch Einschrauben in eine zugeordnete Mutter zu dem Gehäuse fixiert werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steckverbinderteil zur Verfügung zu stellen, das eine Rasteinrichtung aufweist, die besonders einfach und intuitiv für einen Nutzer zu bedienen und in einer Raststellung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist vorgesehen, dass die Rasteinrichtung ein relativ zum Rastelement verstellbares Sperrelement aufweist, das in einer Sperrstellung ein Verstellen des Rastelements blockiert und das in einer Entsperrstellung das Rastelement für eine Verstellung aus seiner Raststellung in die Betätigungsrichtung freigibt, wobei das Rastelement das Sperrelement zumindest abschnittsweise umgibt.
Damit kann auf eine Fixierung mittels einer Schraube verzichtet werden, was die Fixierung des Steckverbinderteils mit dem Gegensteckverbinderteil besonders leicht aufgebaut und wieder gelöst werden kann und zudem ein reduziertes Gewicht aufweisen kann. Diese Anordnung ermöglicht darüber hinaus eine besonders platzsparende Bauweise.
Das Steckverbinderteil weist die Rasteinrichtung auf, die dazu dient, das Steckverbinderteil in einer verbundenen Stellung mit dem zugeordneten Gegensteckverbinderteil zu verrasten. Bei hergestellter Verrastung kann das Steckverbinderteil somit nicht ohne weiteres, insbesondere nicht unbeabsichtigt, von dem Gegensteckverbinderteil gelöst werden. Die Verrastung wird über ein Rastelement hergestellt, dass in einer Raststellung zum Beispiel mit einem Rastvorsprung in eine zugeordnete Rastöffnung des Gegensteckverbinderteils eingreift, sodass das Steckverbinderteil entgegen der Steckrichtung zu dem Gegensteckverbinderteil gesichert ist und somit nicht entgegen der Steckrichtung von dem Gegensteckverbinderteil gelöst werden kann.
Um das Rastelement in seiner Raststellung zu sperren, ist das Sperrelement vorgesehen, das zwischen einer Sperrstellung und einer Entsperrstellung verstellt werden kann. Zum Verstellen zwischen der Sperrstellung und der Entsperrstellung kann das Sperrelement hierbei zu dem Rastelement bewegt werden, sodass auf diese Weise das Sperrelement zwischen einer blockierenden Wechselwirkung mit dem Rastelement in der Sperrstellung und einer Freigabe des Rastelements in der Entsperrstellung verstellt wird.
Die Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil kann gelöst werden, indem das Sperrelement aus der Sperrstellung in die Entsperrstellung zu dem Rastelement bewegt wird, sodass die blockierende Wechselwirkung des Sperrelements mit dem Rastelement aufgehoben wird.
Das Rastelement umgibt das Sperrelement zumindest abschnittsweise. Zum Beispiel erstreckt sich ein Abschnitt des Rastelements an einer Seite des Sperrelements und ein weiterer Abschnitt des Rastelements erstreckt sich an einer anderen Seite des Sperrelements. Die beiden Seiten sind z.B. gegenüberliegende Seiten. Optional umgibt das Rastelement einen Teil des Sperrelements vollständig, alternativ nur zum Teil.
Das Rastelement und/oder das Sperrelement ist/sind einstückig ausgebildet. Alternativ könnten das Rastelement und/oder das Sperrelement aus mehreren, fest miteinander verbundenen Einzelteilen bestehen.
Optional ist das Sperrelement um eine Drehachse relativ zum Gehäuse und/oder relativ zum Rastelement drehbar, insbesondere unter Beibehaltung der (in Bezug auf die Drehachse) axialen Position. In einer Ausgestaltung ist das Sperrelement in einer Aufnahmeöffnung des Gehäuses drehbar aufgenommen. Die drehbare Lagerung des Sperrelements z.B. am Gehäuse ermöglicht eine besonders einfache und intuitive Verstellung durch einen Nutzer.
In einer Ausgestaltung weist das Sperrelement zumindest eine Verriegelungsfläche auf, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, eine Verriegelung des Rastelements zu bewirken. Die Verriegelungsfläche wirkt z.B. in der Sperrstellung des Sperrelements mit dem Rastelement zusammen, berührt es optional. Das ermöglicht insbesondere eine einfache und gleichzeitig robuste Sperrung der verrasteten Stellung des Rastelements. Die Verriegelungsfläche ist z.B. an einem Bereich des Sperrelements ausgebildet, der im Querschnitt senkrecht durch die Drehachse eine von einer Kreisform abweichende Form aufweist.
In einer Weiterbildung weist das Sperrelement einen Bolzenschaft auf. An dem Bolzenschaft kann die zumindest eine Verriegelungsfläche ausgebildet sein. Das ermöglicht besonders robuste Ausgestaltungen mit einem einfachen Aufbau. In einer Ausgestaltung weist das Sperrelement einen axial von dem Bolzenschaft vorstehenden Zapfenabschnitt auf, der in einer Lageröffnung des Gehäuses drehbar gelagert ist. Optional ist ein Ende des Bolzenschafts von außen zugänglich. Der Zapfenabschnitt ist beispielsweise an einem Ende des Bolzenschafts angeordnet, der von dem von außen zugänglichen Ende des Bolzenschafts abliegt. Der Zapfenabschnitt ist in seinem Durchmesser zum Beispiel gegenüber dem Bolzenschaft reduziert und liegt in der Lageröffnung ein, sodass der Zapfenabschnitt in der Lageröffnung drehbar gelagert und somit an dem Gehäuse abgestützt ist. An dem anderen, von außen zugänglichen Ende des Bolzenschafts kann zum Beispiel ein Werkzeugeingriff geformt sein, über den ein Nutzer unter Verwendung eines Werkzeugs, zum Beispiel eines Schraubendrehers, auf das Sperrelement zugreifen kann, um das Sperrelement um dessen Drehachse zu verdrehen und dadurch das Sperrelement im Gehäuse zu verstellen.
In einer Ausführungsform weist das Rastelement einen Steg auf. Dem Steg des Rastelements kann in der Sperrstellung des Sperrelements die Verriegelungsfläche des Sperrelements zugewandt sein, insbesondere in Berührung damit stehen, und so eine Bewegung des Sperrelements entlang der Betätigungsrichtung verhindern. Der Steg ist z.B. zwischen dem Sperrelement und einem durch einen Nutzer betätigbaren Betätigungsabschnitt angeordnet.
Optional weist das Sperrelement zumindest eine Entriegelungsaufnahme auf, die in der Entsperrstellung des Sperrelements dem Steg des Rastelements zugewandt ist, sodass der Steg des Rastelements bei einer Bewegung des Sperrelements entlang der Betätigungsrichtung in die Entriegelungsaufnahme eingreift. Insbesondere auf diese Weise ist eine sehr robuste Sperrung der Raststellung möglich.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Steg weist das Rastelement z.B. zumindest eine Verriegelungsfeder (insbesondere zwei Verriegelungsfedern) auf. Die zumindest eine Verriegelungsfeder wird in der Sperrstellung des Sperrelements optional durch die Verriegelungsfläche des Sperrelements in eine Verriegelungsaufnahme des Gehäuses gedrängt, insbesondere federelastisch gespannt. Das ermöglicht eine besonders flache Bauform. Die Richtung, in der die Verriegelungsfeder in die Verriegelungsaufnahme gedrängt wird, ist z.B. senkrecht zur Betätigungsrichtung ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich sind die Betätigungsrichtung und die Drehachse senkrecht zueinander ausgerichtet. Umfasst das Rastelement zwei Verriegelungsfedern, dann werden diese z.B. in entgegengesetzte Richtungen gedrängt.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Verriegelungsfläche des Sperrelements an einem Vorsprung des Sperrelements ausgebildet, insbesondere wenn das Rastelement eine oder mehrere Verriegelungsfedern aufweist. Eine Bewegung des Sperrelements relativ zum Rastelement, z.B. eine Drehbewegung, lässt den Vorsprung mit der Verriegelungsfläche in Berührung mit der Verriegelungsfeder gelangen und wirkt darauf ein.
Das Sperrelement weist optional Arretierungskonturen auf, welche in der Sperrstellung und/oder in der Entsperrstellung des Rastelements mit dem Gehäuse, einem daran befestigten Teil und/oder dem Rastelement arretierend zusammenwirken. Die Arretierungskonturen sind z.B. abgeflachte oder zurückgesetzte Bereiche. Die Arretierungskonturen bewirken (haptisch erkennbare) definierte Positionen des Sperrelements, sodass das Sperrelement durch einen Nutzer einfacher in klar vordefinierte Stellungen gebracht werden kann, die z.B. der Entsperrstellung und der Sperrstellung entsprechen können. Eine solche Arretierung kann beispielsweise über (z.B. an dem Bolzenschaft und/oder an dem Zapfenabschnitt geformte) Formschlussabschnitte bereitgestellt werden, die in der Sperrstellung bzw. der Entsperrstellung mit jeweils einem zugeordneten Bereich (z.B. des Gehäuses) in Berührung und/oder Eingriff stehen, sodass das Sperrelement in der Sperrstellung bzw. der Entsperrstellung gegenüber dem Gehäuseabschnitt rastend gehalten ist. Das Sperrelement kann somit durch einen Nutzer intuitiv und komfortabel zwischen der Sperrstellung und der Entsperrstellung, die jeweils durch Arretierung definiert sind, bewegt werden. Neben einer intuitiven Bedienung kann hierdurch erreicht oder zusätzlich sichergestellt werden, dass das Sperrelement nicht ohne weiteres, jedenfalls nicht unbeabsichtigt, aus der Sperrstellung bzw. der Entsperrstellung verstellt werden kann.
Um ein Verstellen des Rastelements zwischen der Raststellung und der Lösestellung zu ermöglichen, ist das Rastelement vorzugsweise in sich elastisch und somit derart elastisch verformbar, dass ein an dem Rastelement angeordneter Rastkopf mit einem Rastvorsprung unter elastischer Verformung des Rastelements in rastende Verbindung mit einem an dem Gegensteckverbinderteil geformten Rasteingriff (zum Beispiel einer Rastöffnung) oder außer Verbindung von dem Rasteingriff gebracht werden kann. Ein solcher Rastvorsprung kann beispielsweise über einen Rastarm mit dem übrigen Rastelement verbunden sein. Insbesondere kann der Rastarm von einer Basis abstehen, die elastisch verformbar ist, sodass das Rastelement unter elastischer Verformung (insbesondere) zwischen seiner Raststellung und einer Lösestellung bewegbar ist. Die Raststellung des Rastelements kann insbesondere einem entlasteten, nicht verformten Zustand des Rastelements entsprechen. Das Rastelement befindet sich somit in der Raststellung, wenn das Rastelement nicht betätigt ist. Dies ermöglicht beispielsweise, das Steckverbinderteil in die Steckrichtung an ein zugeordnetes Gegensteckverbinderteil anzusetzen, und zwar unter selbsttätiger Herstellung der rastenden Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil über das Rastelement. Um das Verrasten zu erleichtern, kann an dem Rastkopf des Rastelements zum Beispiel eine Auflaufschräge geformt sein, mit der der Rastkopf bei steckendem Verbinden des Steckverbinderteils mit dem Gegensteckverbinderteil auf einen Gehäuseabschnitt des Gegensteckverbinderteils aufläuft und somit aus einer Raststellung (geringfügig) ausgelenkt wird, bis das Rastelement mit seinem Rastkopf mit einem zugeordneten Rasteingriff am Gegensteckverbinderteil rastend in Eingriff schnappt und somit eine rastende Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil und dem Gegensteckverbinderteil hergestellt wird.
Das Rastelement kann einen durch einen Nutzer betätigbaren Betätigungsabschnitt (z.B. in Form eines Betätigungskopfes) zum Verstellen des Rastelements in die Betätigungsrichtung relativ zum Gehäuse aufweisen. Der Betätigungskopf steht beispielsweise gegenüber dem Gehäuse nach außen hin vor, sodass ein Nutzer manuell oder unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs, zum Beispiel eines Schraubendrehers, auf den Betätigungskopf einwirken kann, um beispielsweise das Rastelement in die Betätigungsrichtung zu drücken und somit das Rastelement aus der Raststellung in Richtung der Lösestellung zu verstellen.
Optional ist das Sperrelement in Bezug auf die Betätigungsrichtung zwischen dem Rastarm (und/oder der Basis) und dem Betätigungsabschnitt angeordnet. Hierdurch ist eine besonders platzsparende Bauform möglich, die Raum für andere Komponenten schafft, z.B. für Schraubverbindungen zur Anbringung eines Schirms, eines Schilds oder dergleichen.
Optional bildet das Rastelement eine Aufnahme aus. Das Sperrelement kann so angeordnet sein, dass es sich durch die Aufnahme hindurch erstreckt. Das ermöglicht zusätzlich zu einer platzsparenden Bauweise eine besonders effektive Wechselwirkung zwischen dem Rastelement und dem Sperrelement.
In einer Ausgestaltung weist das Steckverbinderteil eine Mehrzahl von entlang einer quer zur Steckrichtung gerichteten Anreihrichtung aneinander angereihten Steckabschnitten zum steckenden Verbinden mit dem Gegensteckverbinderteil auf. Ein jeder Steckabschnitt kann beispielsweise als Stecker oder als Buchse ausgebildet sein und kann mit einem zugeordneten Gegensteckabschnitt des Gegensteckverbinderteils steckend verbunden werden, wobei an jedem Steckabschnitt ein oder mehrere elektrische Kontaktelemente zum Herstellen einer elektrischen Kontaktierung mit dem Gegensteckverbinderteil angeordnet sein können. Auf einer von den Steckabschnitten abliegenden Seite kann das Steckverbinderteil hierbei beispielsweise eine Mehrzahl von Stecköffnungen aufweisen, über die elektrische Leiter klemmend, zum Beispiel über Federkraftanschlüsse oder dergleichen, mit dem Steckverbinderteil verbunden werden können. Einem jeden Steckabschnitt kann hierbei zum Beispiel eine Stecköffnung zum Einstecken eines elektrischen Leiters zugeordnet sein, sodass über die Stecköffnung ein elektrischer Leiter mit einem elektrischen Kontaktelement des Steckabschnitts verbunden werden kann.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Steckverbinderteil gemäß Anspruch 15 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass die Rasteinrichtung ein relativ zum Rastelement um eine Drehachse relativ zum Gehäuse unter Beibehaltung der axialen Position verdrehbares Sperrelement mit zumindest einer Verriegelungsfläche aufweist, die in einer Sperrstellung des Sperrelements mit dem Rastelement zusammenwirkt, sodass ein Verstellen des Rastelements blockiert ist, wobei in einer Entsperrstellung des Sperrelements das Rastelement für eine Verstellung in die Betätigungsrichtung aus seiner Raststellung freigegeben ist.
Dieses Steckverbinderteil kann gemäß einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung ausgeführt sein.
Bei einer Anordnung eines Steckverbinderteils und eines Gegensteckverbinderteils weist das Gegensteckverbinderteil vorzugsweise eine entsprechende Anzahl an Gegensteckabschnitten zum Aufnehmen der Steckabschnitte des Steckverbinderteils auf. Sind die Steckabschnitte des Steckverbinderteils beispielsweise als Stecker geformt, so sind die Gegensteckabschnitte des Gegensteckverbinderteils entsprechend als Buchsen ausgebildet, in die die Steckabschnitte des Steckverbinderteils in die Steckrichtung eingesteckt werden können, um elektrische Kontakte des Steckverbinderteils mit zugeordneten Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinderteils elektrisch zu kontaktieren.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1A eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Steckverbinderteils zusammen mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil in einem miteinander verbundenen Zustand;
1B eine Ansicht des Steckverbinderteils und des Gegensteckverbinderteils in einer voneinander gelösten Stellung;
2 eine Schnittansicht auf einen Teil des Steckverbinderteils gemäß 1A;
3A und 3B Ansichten einer Rasteinrichtung des Steckverbinderteils gemäß 1A bis 2;
4 eine Ansicht einer Anordnung mit einer Rasteinrichtung für das Steckverbinderteil gemäß 1A bis 2;
5A und5B Ansichten einer Rasteinrichtung der Anordnung gemäß 4;
6A eine Schnittansicht der Anordnung gemäß 4, wobei ein Sperrelement der Rasteinrichtung in einer Entsperrstellung gezeigt ist;
6B eine Schnittansicht der Anordnung gemäß 4, wobei das Sperrelement der Rasteinrichtung in einer Sperrstellung gezeigt ist; und
7 eine Ansicht einer alternativen Ausgestaltung der Rasteinrichtung der Anordnung gemäß 4.

1A und 1B zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Steckverbinderteils 1, das entlang einer Steckrichtung E steckend mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil 2 verbunden werden kann.
Das Steckverbinderteil 1 weist ein Gehäuse 10 auf, an dem an einer Seite ein Steckabschnitt 11 mit mehreren, von dem Gehäuse 10 entlang der Steckrichtung E vorstehenden Steckern 110 angeordnet ist. In den Steckern 110 ist jeweils zumindest ein elektrischer Leiter zum Kontaktieren mit in dem Gehäuse 10 eingefassten elektrischen Kontaktelementen gehalten. Die elektrischen Kontaktelemente sind derart angeordnet, dass beim steckenden Verbinden des Steckverbinderteils 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 eine elektrische Kontaktierung mit zugeordneten Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinderteils 2 hergestellt werden kann.
Das Gegensteckverbinderteil 2 weist ein Gehäuse 20 auf, an dem Gegensteckabschnitte in Form von Stecköffnungen nach Art von Buchsen geformt sind. In die Stecköffnungen können die Stecker 110 des Steckverbinderteils 1 in die Steckrichtung E eingesteckt werden, um eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 herzustellen.
Die Stecker 110 des Steckverbinderteils 1 sind entlang einer senkrecht zur Steckrichtung E gerichteten Anreihrichtung A aneinander angereiht und können jeweils mit einer zugeordneten Stecköffnung des Gegensteckverbinderteils 2 in die Steckrichtung E steckend verbunden werden. Während 1A die Anordnung des Steckverbinderteils 1 und des Gegensteckverbinderteils 2 in einer verbundenen Stellung darstellt, in der die Stecker 110 in die zugeordneten Stecköffnungen eingesteckt sind und somit eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 hergestellt ist, zeigt 1B das Steckverbinderteil 1 und das Gegensteckverbinderteil 2 vor dem steckenden Verbinden (bzw. nach einem Lösen des Steckverbinderteils 1 von dem Gegensteckverbinderteil 2).
Das Steckverbinderteil 1 weist eine Rasteinrichtung R auf, die in etwa mittig - betrachtet entlang der Anreihrichtung A - an dem Steckverbinderteil 1 angeordnet ist und zur mittigen Verrastung des Steckverbinderteils 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 dient. Die Rasteinrichtung R kann auch außermittig angeordnet sein. Hierzu umfasst die Rasteinrichtung R ein Rastelement 12; 12', welches durch steckendes Verbinden des Steckverbinderteils 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 rastend mit einer Rastöffnung 21 des Gegensteckverbinderteils 2 in Eingriff bringbar ist.
2 zeigt einen Teil des Gehäuses 10 des Steckverbinderteils 1 und einen Teil des Gehäuses 20 des Gegensteckverbinderteils 2.
In der Ansicht der 2 sind mehrere Komponenten der Rasteinrichtung R des Steckverbinderteils 1 zu erkennen, insbesondere das Rastelement 12 und ein Sperrelement 13. Dabei ist vorgesehen, dass das Rastelement 12 das Sperrelement 13 zumindest abschnittsweise umgibt. Das Rastelement 12 umfasst einen Betätigungsabschnitt 120, hier in Form eines Betätigungskopfes, der außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet ist, und weitere Abschnitte, die im Inneren des Gehäuses 10 angeordnet sind. Das Sperrelement 13 ist innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet.
Unter gemeinsamer Bezugnahme auf die 2 bis 3B soll nun die Funktion des Rastelements 12 und des Sperrelements 13 näher erläutert werden.
Das Rastelement 12 umfasst einen Rastarm 122, der vorliegend von einer Basis 123 absteht. Am von der Basis 123 abgewandten Ende des Rastarms 122 ist ein Rastvorsprung 121 ausgebildet, der mit der Rastöffnung 21 des Gegensteckverbinderteils 2 verrastend in Eingriff bringbar ist.
Das Rastelement 12 dient dazu, über den Rastvorsprung 121 eine rastende Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 herzustellen, wenn das Steckverbinderteil 1 in die Steckrichtung E an das Gegensteckverbinderteil 2 angesteckt wird. An dem Rastvorsprung 121 ist hierbei eine Auflaufschräge geformt, mit der der Rastvorsprung 121 auf eine zugeordnete Auflaufschräge an einer stirnseitigen Kante des Gehäuses 20 des Gegensteckverbinderteils 2 aufläuft, sodass der Rastvorsprung 121 beim steckenden Verbinden des Steckverbinderteils 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 selbsttätig aus einer Raststellung in eine Betätigungsrichtung B ausgelenkt wird und der Rastvorsprung 121 somit an der Stirnkante des Gehäuses 20 vorbei bewegt werden kann, bis der Rastvorsprung 121 mit einem zugeordneten Rasteingriff in Form der Rastöffnung 21 an einer Oberseite des Gehäuses 20 des Gegensteckverbinderteils 2 in Eingriff schnappt, wie dies aus 2 ersichtlich ist.
Der Rastarm 122 mit dem daran geformten Rastvorsprung 121 ragt durch eine vorderseitige Öffnung des Gehäuses 10 hindurch und steht nach außen an einer dem Gegensteckverbinderteil 2 zugewandten Seite von dem Gehäuse 10 vor, sodass das Rastelement 12 über den Rastvorsprung 121 mit der Rastöffnung 21 des Gegensteckverbinderteils 2 in Eingriff gebracht werden kann. Am anderen Ende weist das Rastelement 12 einen Rastvorsprung 128 zum Halten des Rastelements 12 im Gehäuse 10 auf. Dieser Rastvorsprung 128 steht mit einer Halterung 107 des Gehäuses 10 formschlüssig in Eingriff.
Wie zum Beispiel aus 2 ersichtlich ist, ist eine Rastöffnung 21 im Bereich der Oberseite einer jeden Stecköffnung des Gegensteckverbinderteils 2 geformt. Das Rastelement 12 der Rasteinrichtung 11 des Steckverbinderteils 1 gelangt hierbei in Eingriff mit der mittig am Gegensteckverbinderteil 2 angeordneten Stecköffnung (mit der beim steckenden Verbinden kein Stecker 110 des Steckverbinderteils 1 in Eingriff zu bringen ist), sodass eine Verrastung zwischen dem Steckverbinderteil 1 und dem Gegensteckverbinderteil 2 mittig über die Rasteinrichtung 11 hergestellt wird.
Von der Basis 123 des Rastelements 12 stehen zwei Seitenteile 124 ab, und zwar konkret in einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Rastarms 122 (und senkrecht zu einer Fläche, in der sich die Basis 123 hauptsächlich erstreckt). Zwischen den Seitenteilen 124 ist ein Abstand vorgesehen. Der Betätigungsabschnitt verbindet die Seitenteile 124 miteinander. Ferner erstreckt sich zwischen den Seitenteilen 124 ein Steg 125 (oder allgemein ein Verbindungsabschnitt), der die Seitenteile 124 miteinander verbindet. So wird durch den Steg 125, die Seitenteile 124 und die Basis 123 eine Aufnahme 127 ausgebildet. In die Aufnahme 127 ist das Sperrelement 13 eingesetzt. Konkret erstreckt sich das Sperrelement 13 durch die Aufnahme hindurch.
Das Sperrelement 13 ist um eine Drehachse D drehbar in einer Aufnahme des Gehäuses 10 aufgenommen und kann relativ zum Gehäuse 10 um die Drehachse D verdreht werden. Das Sperrelement 13 weist einen Bolzenschaft 130 auf. Von dem Bolzenschaft 130 steht an einem axialen Ende des Sperrelements 13 ein Zapfenabschnitt 131 (mit reduziertem Durchmesser) axial vor. Der Zapfenabschnitt 131 liegt in einer Lageröffnung 108 des Gehäuses 10 ein und ist über die Lageröffnung 108 an dem Gehäuse 10 gelagert. Die gegenüber dem Zapfenabschnitt 131 axial zurückgesetzte Stirnseite des Sperrelements 13 liegt an der Innenseite des Gehäuses 10, konkret einer Frontblende 100 des Gehäuses 10, um die Lageröffnung 108 herum an.
An seinem dem Zapfenabschnitt 131 abgewandten axialen Ende weist das Sperrelement 13 einen Werkzeugeingriff 136 auf, im gezeigten Beispiel für einen Schlitzschraubendreher. Das Ende des Sperrelements 13 mit dem Werkzeugeingriff 136 ist in einer weiteren Lageröffnung des Gehäuses, konkret eines Rückenteils 101 des Gehäuses 10, drehbar gelagert. Ein umlaufender Flansch 133 steht in radialer Richtung gegenüber dem in der Lageröffnung aufgenommenen Abschnitt vor, weist einen größeren Durchmesser auf. Hierdurch liegt der Flansch 133 an der Innenseite des Gehäuses 10 an.
Somit ist das Sperrelement 13 um die Drehachse D drehbar am Gehäuse 10 gelagert (und im Gehäuse 10 aufgenommen), aber in beide Richtungen entlang der Drehachse D gegen eine Translation relativ zum Gehäuse 10 (formschlüssig) gesichert. Das Sperrelement 13 kann also relativ zum Gehäuse 10 rotiert werden, ohne relativ dazu eine Translationsbewegung auszuführen.
Am Bolzenschaft 130 sind an zwei gegenüberliegenden Seiten (alternativ dazu an nur einer Seite) Entriegelungsaufnahmen 137 ausgebildet, hier jeweils in Form von einer Abflachung. Die Entriegelungsaufnahmen 137 sind Bereiche des Sperrelements, die gegenüber einer benachbarten (hier kreiszylindrischen) Mantelfläche des Sperrelements 13 zurückgesetzt sind.
2 bis 3B zeigen das Sperrelement 13 in einer Entsperrstellung, in der das Sperrelement 13 derart relativ zum Rastelement 12 ausgerichtet ist, dass eine der Entriegelungsaufnahmen 137 benachbart zu (konkret unterhalb von) dem Steg 125 angeordnet ist. Dabei liegt ein Abstand zwischen dem Steg 125 und der Oberfläche der Entriegelungsaufnahme 137 vor, sodass der Betätigungsabschnitt 120 entlang der Betätigungsrichtung B (nach unten) gedrückt werden kann, wobei der Steg 125 in die Entriegelungsaufnahme 137 eingebracht wird. Dabei wird der Rastarm 122 entsprechend mitgenommen und aus der Raststellung in eine Lösestellung verlagert, in der der Rastvorsprung 121 aus der Rastöffnung 21 des Gegensteckverbinderteils 2 gezogen ist.
Für ein möglichst einfaches Verrasten des Steckverbinderteils 1 mit dem Gegensteckverbinderteil 2 ist der Rastarm 122 in die Raststellung vorgespannt, z.B. mittels einer Feder oder, wie im gezeigten Beispiel, durch einen elastischen Endabschnitt der Basis 123 des Rastelements 12, der fest mit dem Gehäuse 10 verbunden ist. Eine Betätigung des Betätigungsabschnitts 120 gegen die Vorspannung überführt das Rastelement 12 in die Lösestellung. Schlitze 104 im Gehäuse 10, durch die sich die Seitenteile 124 erstrecken, erlauben eine Verschiebung der Seitenteile 124 darin und so ein Verschwenken des Rastarms 122.
Um das Rastelement 12 in seiner Raststellung zu sperren, kann das Sperrelement 13 ferner in eine Sperrstellung gedreht werden. In der Sperrstellung ist eine Verriegelungsfläche 132 benachbart zum Steg 125 angeordnet. Die Verriegelungsfläche 132 weist einen größeren Radius zur Drehachse D auf als die Entriegelungsaufnahme 137. Im vorliegenden Beispiel ist die Verriegelungsfläche 132 durch einen nicht zurückgesetzten Teil der Mantelfläche des Bolzenschafts 130 ausgebildet.
Ist die Verriegelungsfläche 132 benachbart zum Steg 125 (hier unterhalb davon) angeordnet, dann befindet sie sich in geringerem Abstand dazu als die Oberfläche der Entriegelungsaufnahme 137 in der Entsperrstellung. Optional berührt die Verriegelungsfläche 132 den Steg 125 in der Sperrstellung. Somit verhindert die Verriegelungsfläche 132 in der Sperrstellung eine Bewegung des Rastarms 122 aus der Raststellung in die Lösestellung.
So ist das Sperrelement 13 zwischen einer Sperrstellung und einer Entsperrstellung relativ zu dem Gehäuse 10 und relativ zum Rastelement 12 verdrehbar. Vorliegend umfasst das Sperrelement 13 zwei gegenüberliegende Verriegelungsflächen 132 und zwei gegenüberliegende Entriegelungsaufnahmen 137. Um die Drehachse D umlaufend betrachtet sind die Verriegelungsflächen 132 und die Entriegelungsaufnahmen 137 abwechselnd angeordnet, und zwar jeweils um 90° versetzt. Eine Vierteldrehung um die Drehachse D bewirkt somit einen Wechsel zwischen einer Sperrstellung und einer Entsperrstellung.
Um ein haptisches Feedback der Positionslage für den Nutzer und zur Bereitstellung von definierten Positionen zu ermöglichen, umfasst das Sperrelement Arretierungskonturen 138. Die Arretierungskonturen 138 sind vorliegend in Form von Einkerbungen an der Mantelfläche des Bolzenschafts 130 ausgebildet. Im gezeigten Beispiel sind die Arretierungskonturen 138 am axialen Ende benachbart zum Zapfenabschnitt 131 ausgeformt. Die Arretierung wird dadurch hergestellt, dass eine oder mehrere der Arretierungskonturen 138 mit einem Abschnitt des Gehäuses 10 verrasten. Zum Beispiel weisen zwei gegenüberliegende Innenwände oder daran angeordnete federelastische Bereiche des Gehäuses 10 einen Abstand zueinander auf, der kleiner ist als der Durchmesser der des kreiszylindrischen Mantels des Bolzenschafts 130, aber in etwa gleich groß wie der Durchmesser des Sperrelements 13 an den Arretierungskonturen 138. Optional weist das Gehäuse 10 zu den Arretierungskonturen 138 passende Konturen auf. Vorliegend ist jeweils pro Verriegelungsfläche 132 und Entriegelungsaufnahme 137 eine Arretierungskontur 138 am Sperrelement 13 vorgesehen, und zwar im gezeigten Beispiel jeweils an denselben Winkelpositionen um die Drehachse D wie die entsprechende Verriegelungsfläche 132 bzw. Entriegelungsaufnahme 137. Die Arretierungskonturen 138 verhindern zusätzlich eine unbeabsichtigte Verdrehung des Sperrelements 13 aus der Sperrstellung bzw. der Entsperrstellung heraus.
Insbesondere anhand der 2 ist ersichtlich, dass die Anordnung des Rastelements 12 und des Sperrelements derart, dass das Rastelement 12 das Sperrelement zumindest teilweise umgibt (im gezeigten Beispiel in sich aufnimmt), eine besonders platzsparende Ausgestaltung ermöglicht. Das Sperrelement 13 ist zwischen dem Betätigungsabschnitt 120 einerseits und der Basis 123 und dem Rastarm 122 andererseits angeordnet und nicht z.B. unterhalb des Rastarms 122. So kann der Bereich unterhalb des Rastarms 122 anderweitig genutzt werden, im vorliegenden Beispiel zur Verschraubung eines Schirmblechs an Schraublöchern 105.
Die 4 bis 6B zeigen eine Ausführungsform der Rasteinrichtung R für das Steckverbinderteil 1, das weitgehend der vorstehend beschriebenen Rasteinrichtung entspricht. Im Unterschied dazu weist das Rastelement 12' jedoch keinen Steg auf, der die Seitenteile 124 (zusätzlich zum Betätigungsabschnitt 120 und zur Basis 123) verbinden würde. Ferner sind keine zurücktretenden Abschnitte an der Mantelfläche des Bolzenschafts 130 als Entriegelungsaufnahmen vorgesehen, sondern vom Mantelabschnitt des Bolzenschafts 130 stehen radial nach außen Vorsprünge vor, welche die Verriegelungsflächen 132' ausbilden.
Am Rastelement 12', im gezeigten Beispiel an den Seitenteilen 124 davon, sind Verriegelungsfedern 126 ausgebildet, vorliegend freigeschnitten (im Allgemeinen würde auch eine solche Verriegelungsfeder 126 ausreichen). Die nach außen vorstehenden Verriegelungsflächen 132' können durch eine Drehung des Sperrelements 13' gegen die Verriegelungsfedern 126 gefahren werden, sodass diese federelastisch nach außen gedrängt werden. Das Gehäuse 10, hier an Seitenteilen der Frontblende 100, umfasst für jede der Verriegelungsfedern 126 eine Verriegelungsaufnahme 109 (jeweils in Form einer Nut). Werden die Verriegelungsfedern 126 nach außen gedrängt, dann greifen sie in die jeweiligen Verriegelungsaufnahmen 109 ein. Die Verriegelungsaufnahmen 109 sind so angeordnet, dass dieser Eingriff nur in der Raststellung des Rastelements 12' möglich ist, sodass durch eine Einstellung des Sperrelements 13' in die Sperrstellung das Rastelement 12' in der Raststellung gesperrt ist.
Die Verriegelungsflächen 132' weisen keine Radiensprünge auf, sondern erheben sich kontinuierlich gegenüber der Mantelfläche des Bolzenschafts 130, sodass die Verriegelungsfedern 126 ohne zu verkanten nach außen verlagert werden können.
6A zeigt die Entsperrstellung des Sperrelements 13', in der die Verriegelungsfedern 126 nicht in die Verriegelungsaufnahmen 109 eingreifen. 6B zeigt die Sperrstellung des Sperrelements 13' und es ist zu erkennen, dass die Verriegelungsfedern 126 sperrend in die Verriegelungsaufnahmen 109 eingreifen.
Anhand von 7 ist veranschaulicht, dass auch eine einzige Seitenwand 124, welche den Rastarm 122 mit dem Betätigungsabschnitt 120 verbindet, ausreichend sein kann. Das Sperrelement 13' ist abschnittsweise von dem Rastelement 12' umgeben. Dementsprechend umfasst das Rastelement auch nur eine Verriegelungsfeder 126.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
Eine Rasteinrichtung der hier beschriebenen Art kann grundsätzlich an ganz unterschiedlichen Steckverbinderteilen zum Einsatz kommen und ist insofern nicht auf Steckverbinderteile nach der Art, wie sie in den Figuren dargestellt sind, beschränkt.
Ein Steckverbinderteil kann grundsätzlich einen oder mehrere Steckabschnitte aufweisen, wobei der oder die Steckabschnitte nach Art von Steckern oder nach Art von Buchsen geformt sein können.
An solchen Steckabschnitten können elektrische Kontaktelemente oder auch andere Kontaktelemente, zum Beispiel optische Kontaktelemente oder dergleichen, angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1: Steckverbinderteil
10: Gehäuse
100: Frontblende
101: Rückteil
102: Rastvorsprung
103: Rastöffnung
104: Schlitz
105: Schraubloch
107: Halterung
108: Lageröffnung
109: Verriegelungsaufnahme
11: Steckabschnitt
110: Stecker
12; 12': Rastelement
120: Betätigungsabschnitt
121: Rastvorsprung
122: Rastarm
123: Basis
124: Seitenteil
125: Steg
126: Verriegelungsfeder
127: Aufnahme
128: Rastvorsprung
13; 13': Sperrelement
130: Bolzenschaft
131: Zapfenabschnitt
132; 132': Verriegelungsfläche
133: Flansch
134: Seitenteil
135: Formschlussabschnitt
136: Werkzeugeingriff
137: Entriegelungsaufnahme
138: Arretierungskontur
2: Gegensteckverbinderteil
20: Gehäuse
21: Rastöffnung
A: Anreihrichtung
B: Betätigungsrichtung
D: Drehachse
E: Steckrichtung
R: Rasteinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014115252 A1 [0004]

Claims

Steckverbinderteil (1) zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (2), mit - einem Gehäuse (10), - einem Steckabschnitt (11), der mit dem Gegensteckverbinderteil (2) steckend verbindbar ist, und - einer Rasteinrichtung (R), die ein Rastelement (12; 12') aufweist, das ausgebildet ist, in einer Raststellung das Steckverbinderteil (1) rastend zu dem Gegensteckverbinderteil (2) zu fixieren und das aus der Raststellung in eine Betätigungsrichtung (B) relativ zum Gehäuse (10) verstellbar ist, um das Steckverbinderteil (1) von dem Gegensteckverbinderteil (2) zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (R) ein relativ zum Rastelement (12; 12') verstellbares Sperrelement (13; 13') aufweist, das in einer Sperrstellung ein Verstellen des Rastelements (12; 12') blockiert und das in einer Entsperrstellung das Rastelement (12; 12') für eine Verstellung in die Betätigungsrichtung (B) aus seiner Raststellung freigibt, wobei das Rastelement (12; 12') das Sperrelement (13; 13') zumindest abschnittsweise umgibt.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13; 13') um eine Drehachse (D) relativ zum Gehäuse (10) drehbar ist.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13; 13') zumindest eine Verriegelungsfläche (132, 132') aufweist, welche in der Sperrstellung des Sperrelements (13; 13') mit dem Rastelement (12; 12') zusammenwirkt.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13; 13') einen Bolzenschaft (130) aufweist, an welchem die zumindest eine Verriegelungsfläche (132; 132') ausgebildet ist.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (13) einen Steg (125) aufweist, dem in der Sperrstellung des Sperrelements (13) die Verriegelungsfläche (132) des Sperrelements (13) zugewandt ist und so eine Bewegung des Sperrelements (13) entlang der Betätigungsrichtung (B) verhindert.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13) zumindest eine Entriegelungsaufnahme (137) aufweist, die in der Entsperrstellung des Sperrelements (13) dem Steg (125) des Rastelements (12) zugewandt ist, sodass der Steg (125) des Rastelements (12) bei einer Bewegung des Sperrelements (13) entlang der Betätigungsrichtung (B) in die Entriegelungsaufnahme (137) eingreift.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (12') zumindest eine Verriegelungsfeder (126) aufweist, die in der Sperrstellung des Sperrelements (13') durch die Verriegelungsfläche (132') des Sperrelements (13') in eine Verriegelungsaufnahme (109) des Gehäuses (10) gedrängt wird.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsfläche (132') des Sperrelements (13') an einem Vorsprung des Sperrelements (13') ausgebildet ist.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13; 13') Arretierungskonturen (138) aufweist, welche in der Sperrstellung und/oder in der Entsperrstellung des Rastelements (12; 12') mit dem Gehäuse (10) arretierend zusammenwirken.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (12; 12') einen Rastarm (122) und einen an dem Rastarm (122) geformten Rastvorsprung (121) zum rastenden Verbinden mit dem Gegensteckverbinderteil (2) in der Raststellung des Rastelements (12; 12') aufweist.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (12; 12') einen durch einen Nutzer betätigbaren Betätigungsabschnitt (120) zum Verstellen des Rastelements (12; 12') in die Betätigungsrichtung (B) relativ zum Gehäuse (10) aufweist.
Steckverbinderteil (1) nach Anspruch 10 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13; 13') in Bezug auf die Betätigungsrichtung (B) zwischen dem Rastarm (122) und dem Betätigungsabschnitt (120) angeordnet ist.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (12; 12') eine Aufnahme (127) ausbildet, durch die sich das Sperrelement (13; 13') hindurch erstreckt.
Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von entlang einer Anreihrichtung (A) aneinander angereihten Steckabschnitten (101) zum steckenden Verbinden mit dem Gegensteckverbinderteil (2).
Steckverbinderteil (1) zum Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (2), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit - einem Gehäuse (10), - einem Steckabschnitt (11), der mit dem Gegensteckverbinderteil (2) steckend verbindbar ist, und - einer Rasteinrichtung (R), die ein Rastelement (12; 12') aufweist, das ausgebildet ist, in einer Raststellung das Steckverbinderteil (1) rastend zu dem Gegensteckverbinderteil (2) zu fixieren, und aus der Raststellung in eine Betätigungsrichtung (B) relativ zum Gehäuse (10) verstellbar ist, um das Steckverbinderteil (1) von dem Gegensteckverbinderteil (2) zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (R) ein relativ zum Rastelement (12; 12') um eine Drehachse (D) relativ zum Gehäuse (10) unter Beibehaltung der axialen Position verdrehbares Sperrelement (13; 13) mit zumindest einer Verriegelungsfläche (132, 132') aufweist, die in einer Sperrstellung des Sperrelements (13; 13') mit dem Rastelement (12; 12') zusammenwirkt, sodass ein Verstellen des Rastelements (12; 12') blockiert ist, wobei in einer Entsperrstellung des Sperrelements (13; 13') das Rastelement (12; 12') für eine Verstellung in die Betätigungsrichtung (B) aus seiner Raststellung freigegeben ist.
Anordnung mit einem Steckverbinderteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einem Gegensteckverbinderteil (2), mit dem das Steckverbinderteil (1) entlang der Steckrichtung (E) steckend verbindbar ist.