DE102021101250A1

DE102021101250A1 - Steckverbindungsvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Sicherung der Steckerposition

Info

Publication number: DE102021101250A1
Application number: DE102021101250.3A
Authority: DE
Inventors: Hyunji Yuk; Xavier Rouillard; Carlos Salgado
Original assignee: Tyco Electronics France SAS
Current assignee: Tyco Electronics France SAS
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2021-01-21
Publication date: 2021-07-22
Also published as: GB2595544B; GB2595544A; FR3106441A1; CN113224596A; GB202100599D0; JP2021118178A; US11509093B2; US20210226382A1; FR3106441B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungsvorrichtung (100, 300), die ein Steckerelement (102, 302) mit einem ersten Verriegelungsmittel (132) umfasst, das zum Stecken und Verriegeln mit einem Gegenstecker (200) konfiguriert ist; eine Vorrichtung zur Sicherung der Steckerposition (104, 304), die so genannte CPA-Vorrichtung, die in Bezug auf das Steckerelement (102, 302) zwischen einer ersten so genannten Bereitstellungsposition und einer zweiten so genannten Verriegelungsposition beweglich montiert ist, wobei die CPA-Vorrichtung (104, 304) eine elastische Verriegelungslasche (110, 310) mit einem ersten Verriegelungsmittel (118, 318) umfasst, das dem ersten Verriegelungsmittel (132, 332) des Steckerelements (102, 302) zugehörig ist und so konfiguriert ist, dass es eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Verriegelungsmittel (132, 332) des Steckerelements (102, 302) in der Verriegelungsposition herstellt, um das Steckerelement (102, 302) zu verriegeln, wenn es in den Gegenstecker (200) eingesteckt ist, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung (104, 304) in der Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, und so konfiguriert ist, dass es eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Verriegelungsmittel (118, 318) herstellt, wodurch bei fehlendem Zusammenstecken mit dem Gegenstecker (200) eine Bewegung der CPA-Vorrichtung (104, 304) in der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (102, 302) ein zweites Verriegelungsmittel (134, 334) umfasst und die Verriegelungslasche (110, 310) ein zweites Verriegelungsmittel (120, 320) umfasst, das dem zweiten Verriegelungsmittel (134, 334) des Steckerelements (102, 302) zugehörig ist und so konfiguriert ist, dass es eine zweite formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Verriegelungsmittel (134, 334) des Steckerelements (102, 302) in der Verriegelungsposition herstellt, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung (104, 304) in Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, und die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verriegelungsmittel (132, 332) und dem zugehörigen ersten Verriegelungsmittel (118, 318) und die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Verriegelungsmittel (120, 320) und dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel (134, 334) in unterschiedlichen Ebenen liegen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungsvorrichtung, die ein Steckerelement und eine Vorrichtung zur Sicherung der Steckerposition (CPA - engl. für „Connector Position Assurance“) umfasst.
Eine solche Vorrichtung, die in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt, ist aus DE 20 2017 105 774 U1 bekannt. Die Vorrichtung nach DE 20 2017 105 774 U1 umfasst ein Steckerelement, das zum Stecken und Verriegeln mit einem Gegenstecker konfiguriert ist. Außerdem umfasst der Stecker eine Vorrichtung zur Sicherung der Steckerposition, eine so genannte CPA-Vorrichtung (engl. für „Connector Position Assurance“), mit der die Wahrung einer einwandfreien Kupplung mit dem Gegenstecker kontrolliert und sichergestellt wird, insbesondere bei der Verwendung in einer Umgebung, die regelmäßig Stößen oder Vibrationen ausgesetzt sein kann, wie dies gewöhnlich in einem Kraftfahrzeug der Fall ist. Die Wahrung der einwandfreien Kupplung wird durch eine zentrale Lasche sichergestellt, die eine Nase aufweist, welche eine formschlüssige Verbindung mit einem Halteelement des Steckerelements herstellt, wenn das Steckerelement mit dem Gegenstecker gekuppelt ist und wenn sich die CPA-Vorrichtung in einer relativen Position zum so genannten Verbindungssteckerelement befindet.
Die CPA-Vorrichtung umfasst ferner Sekundärelemente, die räumlich getrennt von der Lasche und an den Seitenflächen der CPA-Vorrichtung angeordnet sind, um die CPA-Vorrichtung in einer relativen Position zum so genannten Vorverbindungs-Steckerelement vor dem Einstecken in den Gegenstecker zu halten. Das Halten in der Vorverbindungsposition wird durch ein Zusammenwirken der Sekundärelemente und der im Steckerelement vorhandenen Querstege sichergestellt.
Ausgehend von der bekannten Vorrichtung besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, die die von den Herstellern der Automobilindustrie auferlegten Anforderungen an die Kompaktheit erfüllt und es ermöglicht, eine wirksamere Verriegelung des Gegensteckers mit dem Steckerelement zu gewährleisten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Steckverbindungsvorrichtung, die ein Steckerelement mit einem ersten Verriegelungsmittel umfasst, das zum Stecken und Verriegeln mit einem Gegenstecker konfiguriert ist; eine Vorrichtung zur Sicherung der Steckerposition, die so genannte CPA-Vorrichtung, die in Bezug auf das Steckerelement zwischen einer ersten Position, der so genannten Bereitstellungsposition, und einer zweiten Position, der so genannten Verriegelungsposition, beweglich montiert ist, wobei die CPA-Vorrichtung eine elastische Verriegelungslasche mit einem ersten Verriegelungsmittel umfasst, das dem ersten Verriegelungsmittel des Steckerelements zugehörig ist und so konfiguriert ist, dass es eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Verriegelungsmittel des Steckerelements in der Verriegelungsposition herstellt, um das Steckerelement zu verriegeln, wenn es in den Gegenstecker eingesteckt ist, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung in Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement ein zweites Verriegelungsmittel umfasst und die Verriegelungslasche ein zweites Verriegelungsmittel umfasst, das dem zweiten Verriegelungsmittel des Steckerelements zugehörig ist und so konfiguriert ist, dass es eine zweite formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Verriegelungsmittel des Steckerelements in der Verriegelungsposition herstellt, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung in Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, und die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verriegelungsmittel und dem zugehörigen ersten Verriegelungsmittel und die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Verriegelungsmittel und dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel in unterschiedlichen Ebenen liegen.
Dank des zweiten Verriegelungsmittels und seinem zugehörigen Verriegelungsmittel wird es möglich, die Stabilität und Zuverlässigkeit der Verriegelung zu verbessern, da die auf die CPA-Vorrichtung ausgeübten Kräfte zwischen den beiden Verriegelungsmitteln auf verschiedene Punkte verteilt werden, wodurch die Verriegelung robuster wird.
Die vorliegende Erfindung, die sich auf eine Vorrichtung bezieht, kann durch folgende Ausführungsarten weiter verbessert werden.
Nach einer Ausführungsart kann die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verriegelungsmittel und dem zugehörigen ersten Verriegelungsmittel und die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Verriegelungsmittel und dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel in unterschiedlichen Ebenen und parallel zu der Richtung zwischen der Verriegelungsposition und der Bereitstellungsposition hergestellt werden. Die Zuverlässigkeit der Verriegelung der CPA-Vorrichtung in der Verbindungsvorrichtung wird in Bezug auf die Entriegelungsrichtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition dadurch noch robuster.
Nach einer Ausführungsart kann/können in der Bereitstellungsposition und bei Fehlen eines Gegensteckers das erste und/oder zweite Verriegelungsmittel des Steckerelements das zugehörige erste und/oder zweite Verriegelungsmittel der CPA-Vorrichtung in Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition durch Formschluss arretieren. Dadurch wird, wenn das Steckerelement nicht mit einem Gegenstecker zusammengesteckt ist, ein unbeabsichtigtes Verschieben der CPA-Vorrichtung in die Verriegelungsposition verhindert.
Nach einer Ausführungsart kann in der Bereitstellungsposition und bei fehlendem Gegenstecker das freie Ende der Verriegelungslasche der CPA-Vorrichtung gegen das zweite Verriegelungsmittel des Steckerelements stoßen. So dient das zweite Verriegelungsmittel des Steckerelements zur Sicherung sowohl der Bereitstellungsposition als auch der Verriegelungsposition der CPA-Vorrichtung.
Nach einer Ausführungsart kann es sich bei dem ersten und dem zweiten Verriegelungsmittel des Steckerelements um Überstände (Vorsprünge) handeln, die in unterschiedliche, insbesondere entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. So kann mit einer relativ einfachen Konstruktion eine robustere Verriegelung erzielt werden.
Nach einer Ausführungsart können die Überstände senkrecht zu der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition ausgerichtet werden. Durch die Verwendung entgegengesetzter Richtungen wird die Kräfteverteilung weiter optimiert.
Nach einer Ausführungsart kann es sich bei dem ersten zugehörigen Verriegelungsmittel um eine Laschenkopfnase handeln. Nach einer Ausführungsart kann es sich bei dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel um eine Aussparung, insbesondere ein Durchgangsloch, handeln. Durch Verwendung einer Aussparung auf Seite der Lasche und eines Überstands auf Seite des Steckerelements kann eine formschlüssige Verbindung hergestellt werden, die in mehrere Richtungen wirkt, insbesondere in der Ebene der Lasche. Dadurch wird die Verriegelung noch robuster, insbesondere gegen Vibrationen. Durch Verwendung einer Aussparung wird zudem die gleiche Biegung der Lasche zur Herstellung der beiden formschlüssigen Verbindungen ausgenutzt.
Nach einer Ausführungsart kann die Laschenkopfnase am freien Ende der Verriegelungslasche positioniert sein, und die Aussparung befindet sich neben der Laschenkopfnase an einer Seitenfläche der Laschenkopfnase. So wird es möglich, ohne die Lasche gegenüber dem Stand der Technik zu vergrößern, eine zweite formschlüssige Verbindung herzustellen.
Nach einer Ausführungsart kann das zugehörige zweite Verriegelungsmittel eine zweite Aussparung umfassen, die an der anderen Seite der Laschenkopfnase angeordnet ist. Dadurch kann die Verriegelung an drei verschiedenen Punkten durchgeführt werden.
Nach einer Ausführungsart kann die Aussparung weiter vom freien Ende der Verriegelungslasche entfernt angeordnet sein als die Laschenkopfnase. Dadurch werden die formschlüssigen Verbindungen auch in zwei unterschiedlichen Ebenen senkrecht zu der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition hergestellt.
Nach einer Ausführungsart kann die CPA-Vorrichtung zwei, insbesondere zueinander parallele, Verriegelungslaschen umfassen, die jeweils ein zugehöriges erstes Verriegelungsmittel und ein zugehöriges zweites Verriegelungsmittel umfassen. Dadurch werden die auf die CPA-Vorrichtung wirkenden Kräfte noch besser verteilt, um ein unbeabsichtigtes Lösen zu vermeiden.
Nach einer Ausführungsart kann die CPA-Vorrichtung zusätzlich mindestens ein Arretiermittel umfassen, das insbesondere an einer Seitenfläche der CPA-Vorrichtung parallel zu der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition angeordnet ist, um ein Lösen des Verbindungselements und der CPA-Vorrichtung zu verhindern. So kann die CPA-Vorrichtung nicht ungewollt aus dem Steckerelement entfernt werden oder verloren gehen.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden im Folgenden anhand der bevorzugten Ausführungsarten und insbesondere unter Bezugnahme auf die folgenden begleitenden Figuren ausführlicher erläutert, wobei gilt:

1A stellt eine Draufsicht auf eine Steckverbindungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, wenn sich die CPA-Vorrichtung in der Bereitstellungsposition befindet;
1B stellt eine Seitenansicht einer Steckverbindungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, wenn sich die CPA-Vorrichtung in der Bereitstellungsposition befindet;
1C stellt eine Querschnittsansicht entlang Schnitt C-C von 1 der Steckverbindungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, wenn sich die CPA-Vorrichtung in der Bereitstellungsposition befindet;
1D stellt eine Querschnittsansicht entlang Schnitt D-D von 1 der Steckverbindungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, wenn sich die CPA-Vorrichtung in der Bereitstellungsposition befindet;
1E stellt eine Vorderansicht des Steckerelements gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, mit einem vergrößerten Teil des Anschlussbereichs ;
1F stellt eine Draufsicht auf die CPA-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar;
1G stellt eine Seitenansicht der CPA-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar;
2A stellt eine Querschnittsansicht entlang des gleichen Schnitts C-C wie in 1C der Steckverbindungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung bei Vorhandensein eines Gegensteckers dar, wenn sich die CPA-Vorrichtung in der Verriegelungsposition befindet;
2B stellt eine Querschnittsansicht entlang des gleichen Schnitts D-D wie in 1D der Steckverbindungsvorrichtung mit dem Gegenstecker dar, wenn sich die CPA-Vorrichtung in der Verriegelungsposition befindet;
3A stellt eine Draufsicht auf eine CPA-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar;
3B stellt eine Seitenansicht der CPA-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar;
3C stellt eine Vorderansicht des Steckerelements gemäß der zweiten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, sowie einen vergrößerten Abschnitt des Anschlussbereichs des Steckerelements;
4 stellt eine Querschnittsansicht entlang des gleichen Schnitts D-D wie in 1A der Steckverbindungsvorrichtung mit dem Gegenstecker gemäß der ersten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, wenn sich die CPA-Vorrichtung in der Bereitstellungsposition, jedoch mit vorhandenem Gegenstecker, befindet;
5 stellt eine Draufsicht von 4 dar.

Die Erfindung wird anhand von vorteilhaften Ausführungsarten beispielhaft und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsarten sind mögliche Konfigurationen und es ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Merkmale, wie oben beschrieben, unabhängig voneinander bereitgestellt werden können oder bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung ganz weggelassen werden können.
Die 1A bis 1G, 2A, 2B, 4 und 5 zeigen die gleiche Verbindungsvorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsart der Erfindung in zwei verschiedenen Zuständen. Die 1A bis 1G zeigen die Verbindungsvorrichtung 100 in einem Zustand ohne Gegenstecker 200 und die 2A bis 2B zeigen die Verbindungsvorrichtung 100 in einem mit einem Gegenstecker 200 verriegelten Zustand.
1A zeigt die Verbindungsvorrichtung 100, die ein Steckerelement 102 und eine Vorrichtung zur Sicherung der Steckerposition 104, die so genannte CPA-Vorrichtung 104, umfasst, die in das Steckerelement 102, genauer gesagt in ein Anschlussteil 106 des Steckerelements 102, eingeführt wird. In den 1A bis 1D befindet sich die CPA-Vorrichtung 104 in einer so genannten Bereitstellungsposition. Die CPA-Vorrichtung 104 ist in Bezug auf das Steckerelement 102 zwischen der Bereitstellungsposition (erste Position), dargestellt in den 1A bis 1D, und einer zweiten Position, der so genannten Verriegelungsposition, dargestellt in den 2A und 2B, beweglich montiert.
Ein in den 1B, 2A und 2B sowie in 4 sichtbares zweites Verriegelungselement 108 kann zusätzlich in der Verbindungsvorrichtung 100 vorhanden sein. Das zweite Verriegelungselement 108 ist nicht in den Verriegelungsmechanismus der CPA-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingebunden. Es ist daher zur Verriegelung der CPA-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendig.
Die CPA-Vorrichtung 104 umfasst eine Kontakt- oder Druckfläche 114, auf die ein Benutzer Druck ausüben kann, um die CPA-Vorrichtung 104 in das Anschlussteil 106 des Steckerelements 102 einzuführen.
Wie insbesondere in den 1A, 1C und 1D oder auch 1F und 1G gezeigt, umfasst die CPA-Vorrichtung 104 eine Verriegelungslasche 110, die sich von einem Hauptkörper 112 der CPA-Vorrichtung 104 in Einführrichtung 136 erstreckt, so wie in 1F gezeigt. Die Einführrichtung 136 entspricht der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition der CPA-Vorrichtung 104.
Ausgehend von der Mitte des Hauptkörpers 112 erstreckt sich die Verriegelungslasche 110. Die Verriegelungslasche 110 umfasst ein erstes Verriegelungsmittel 118 und ein zweites Verriegelungsmittel 120.
In dieser Ausführungsart ist das erste Verriegelungsmittel 118 eine Laschenkopfnase, also ein Vorsprung senkrecht zur ebenen Fläche der Verriegelungslasche 110. In den 1F und 1G ist die Laschenkopfnase 118 am freien Ende 122 der Verriegelungslasche 110 positioniert, gegenüber dem mit dem Hauptkörper 112 verbundenen Ende 124. Zusätzlich ist die Laschenkopfnase 118 in Y-Richtung mittig auf der Verriegelungslasche 110 positioniert.
Nach einer Variante kann das erste Verriegelungsmittel auch mehrere Nasen umfassen. Nach einer anderen Variante kann die Nase auch in einer anderen Position auf der Verriegelungslasche positioniert sein.
In dieser Ausführungsart der Erfindung handelt es sich bei dem zweiten Verriegelungsmittel 120 um eine Aussparung in der Verriegelungslasche 110, insbesondere ein Durchgangsloch, wie in den 1F, 1G gezeigt. Hier umfasst das zweite Verriegelungsmittel 120 zwei Aussparungen. Nach einer Variante kann das zweite Verriegelungsmittel 120 nur eine Aussparung umfassen.
Wie in den 1F, 1G gezeigt, sind die Aussparungen 120 neben der Laschenkopfnase 118 zu beiden Seiten der Laschenkopfnase 118 angeordnet. Das zweite Verriegelungsmittel 120 ist weiter vom freien Ende 122 der Verriegelungslasche 110 entfernt angeordnet als die Laschenkopfnase 118.
Die Verriegelungslasche 110 ist ein elastisches Element, so dass sich die Verriegelungslasche 110 beim Einführen der CPA-Vorrichtung 104 in das Steckerelement 102 von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition oder umgekehrt nach unten biegen kann, wie in 4 gezeigt. Die Verriegelungslasche 110 kann gebogen werden, um ein Einführen der CPA-Vorrichtung 104 aus ihrer Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition in dem mit dem Gegenstecker 200 bestückten Steckerelement 102 zu ermöglichen, wobei sie mit dem Steckerelement 102 verriegeln kann, wie in den 2A und 2B gezeigt. Insbesondere erfolgt die Verriegelung des Steckerelements 102 mit dem Gegenstecker 200 durch eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Rastverbindung, mit einem Verriegelungsbereich 116 des Steckerelements 102. Außerdem erfolgt die Verriegelung des Steckerelements 102 mit dem Gegenstecker 200 auch mithilfe des ersten Verriegelungsmittels 118 der Verriegelungslasche 110 der CPA-Vorrichtung 104.
Die CPA-Vorrichtung 104 umfasst darüber hinaus Arretiermittel 126, die seitlich am Hauptkörper 112 der CPA-Vorrichtung 104 auf beiden Seiten der Lasche 110 angeordnet sind. Bei den Arretiermitteln 126 kann es sich um Nasen handeln, also um Vorsprünge, die aus den Seitenflächen 128, 130 des Hauptkörpers 112 der CPA-Vorrichtung 104 nach außen hervorstehen. Die Arretiermittel 126 sind so konfiguriert, dass, wenn die CPA-Vorrichtung 104 in das Steckerelement 102 in ihre Bereitstellungsposition eingeführt wird, die Arretiermittel 126 verhindern, dass die CPA-Vorrichtung 104 wieder aus dem Anschlussteil 106 herausrutscht, nachdem sie in ihre Bereitstellungsposition eingeführt wurde. Auf diese Weise bleibt die CPA-Vorrichtung 104 mit dem Steckerelement 102 verbunden.
Das Steckerelement 102 umfasst ein erstes Verriegelungsmittel 132, das so konfiguriert ist, dass es die Verriegelung mit einem Gegenstecker 200 sicherstellt, so wie bereits zuvor beschrieben.
Das erste Verriegelungsmittel 118 der CPA-Vorrichtung 104 wird auch als zugehöriges Verriegelungsmittel bezeichnet, da es dem ersten Verriegelungsmittel 132 des Steckerelements 102 zugehörig ist und so konfiguriert ist, dass es in der Verriegelungsposition eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Verriegelungsmittel 132 des Steckerelements 102 herstellt, um das Steckerelement 102 zu verriegeln, wenn es in den Gegenstecker 200 eingesteckt ist, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung 104 in der Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, wie in 2A gezeigt.
Das Steckerelement 102 umfasst ein zweites Verriegelungselement 134. Das zweite Verriegelungsmittel 134 ist dem zweiten Verriegelungsmittel 120 der Verriegelungslasche 110 der CPA-Vorrichtung 104 zugehörig (daher auch als zugehöriges zweites Verriegelungsmittel bezeichnet) und so konfiguriert, dass es in der Verriegelungsposition eine zweite formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Verriegelungsmittel 120 der CPA-Vorrichtung 104 herstellt, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung 104 in der Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, wie in 2B gezeigt.
Bei dem ersten Verriegelungsmittel 132 und dem zweiten Verriegelungsmittel 134 des Steckerelements 102 handelt es sich um Überstände, die in unterschiedliche, insbesondere entgegengesetzte Richtungen, ausgerichtet sind. Wie in 1E gezeigt, sind die Überstände 132, 134 im verbreiterten Teil des Anschlussteils 106 des Steckerelements 102 senkrecht zu der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet. Insbesondere in 1E handelt es sich bei dem Überstand des ersten Verriegelungsmittels 132 um einen nach außen gerichteten Vorsprung von der oberen Fläche 106a des Anschlussteils 106 des Steckerelements 102, während es sich bei den Überständen des zweiten Verriegelungsmittels 134 um nach außen gerichtete Vorsprünge von der unteren Fläche 106b des Anschlussteils 106 des Steckerelements 102 handelt. Die ersten Verriegelungsmittel 132 und zweiten Verriegelungsmittel 134 des Steckerelements 102 haben eine Anschlagfunktion.
Das erste Verriegelungsmittel 118 der CPA-Vorrichtung 104 ist so angeordnet und konfiguriert, dass bei Fehlen des Gegensteckers 200 die CPA-Vorrichtung 104 in ihrer Bereitstellungsposition, die in den 1A bis 1D dargestellt ist, im Steckerelement 102 arretiert bleibt. In der Bereitstellungsposition befindet sich nämlich das erste Verriegelungsmittel 118 der CPA-Vorrichtung 104 in dem Verriegelungsbereich 116 des Anschlussteils 106 des Steckerelements 102 derart, dass sich ein Teil seines Überstands von der oberen Fläche 106a des Anschlussteils 106 des Steckerelements 102 nach außen erstreckt und gegen das erste Verriegelungsmittel 132 stößt, wodurch eine Vorwärtsbewegung der CPA-Vorrichtung 104 in Einführrichtung 136 verhindert wird, wie in den 1B, 1C und 1D gezeigt.
Außerdem wird die CPA-Vorrichtung 104 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 auch in ihrer Bereitstellungsposition in Einführrichtung 136 arretiert, da das freie Ende 122 der Verriegelungslasche 110 der CPA-Vorrichtung auch gegen die zweiten Verriegelungsmittel 134 des Anschlussteils 106 des Steckerelements 102, also gegen die Vorsprünge bzw. Anschläge 134 anschlägt, wie in den 1C und 1D gezeigt.
In ihrer Bereitstellungsposition kann die CPA-Vorrichtung 104 daher nicht weiter in das Steckerelement 102, insbesondere in das Anschlussteil 106, eingeführt werden. Auf diese Weise wird die CPA-Vorrichtung 104 in ihrer Bereitstellungsposition zuverlässig arretiert, wobei sie zugleich in der der Einführrichtung 136, nämlich der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition, entgegengesetzten Richtung durch die Arretiermittel 126 der CPA-Vorrichtung 104, arretiert wird.
Die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verriegelungsmittel 132 des Steckerelements 102 und dem zugehörigen ersten Verriegelungsmittel 118 der CPA-Vorrichtung 104 und die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Verriegelungsmittel 134 des Steckerelements 102 und dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel 120 der CPA-Vorrichtung 104, die das weitere Einführen der CPA-Vorrichtung 104 in die Verriegelungsposition verhindert, liegen in unterschiedlichen Ebenen. Außerdem sind die Ebenen der formschlüssigen Verbindungen parallel zu der Richtung zwischen der Verriegelungsposition und der Bereitstellungsposition, wie in den 1C und 1D gezeigt.
In der ersten Ausführungsart gemäß den 1A bis 1D ist die Vorrichtung 100 nicht mit dem Gegenstecker 200 gekuppelt, so dass der Überstand des ersten Verriegelungsmittels 118 der Verriegelungslasche 110 der CPA-Vorrichtung 104 in den Verriegelungsbereich 116 des Steckerelements 102 eingerastet ist.
Wenn der Gegenstecker 200 eingesteckt und mit dem Steckerelement 102 verriegelt ist, ist der Gegenstecker 200 mit dem Verriegelungsbereich 116 des Steckerelements 102 verriegelt, wie in den 2A und 2B gezeigt. Der Gegenstecker 200 umfasst einen Überstand 202, der in einer nach dem Stand der Technik bekannten Weise mit dem ersten Verriegelungsmittel 132 des Verriegelungsbereichs 116 des Steckerelements 102 verrastet, um eine zuverlässige Verbindung sicherzustellen. Bei Vorhandensein des Überstands 202 federt das erste Verriegelungsmittel 132 zunächst nach unten und bewegt sich anschließend wieder nach oben, sobald der Überstand 202 passiert ist, und rastet in einer Ausnehmung 206 des Gegensteckers 200 ein.
Wenn der Gegenstecker 200 zum Einstecken und Verriegeln in das Steckerelement 102 eingesetzt wird, drückt sein Überstand 202 auch gegen das erste Verriegelungsmittel 118 der Verriegelungslasche 110 der CPA-Vorrichtung 104, so dass die Verriegelungslasche 110 in das Innere des Anschlussteils 106 gebogen wird, um ein Einführen der CPA-Vorrichtung 104 aus ihrer Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition im Steckerelement 102 zu ermöglichen, wie in 4 gezeigt. Der Überstand 202 des Gegensteckers 200 rastet somit in den Verriegelungsbereich 116 des nun freien Anschlussteils 106 ein, und der Gegenstecker 200 ist nun eingesteckt und mit dem Steckerelement 102 verriegelt. Die CPA-Vorrichtung 104 wird soweit eingeführt, bis sie die Verriegelungsposition erreicht.
Somit bewirkt das erste Verriegelungsmittel 118 der CPA-Vorrichtung 104 eine Freigabe der CPA-Vorrichtung 104, wenn der Gegenstecker 200 mit dem Steckerelement 102 verriegelt ist, wodurch ein Einführen der CPA-Vorrichtung 104 bis in die Verriegelungsposition ermöglicht wird. Mit anderen Worten, gemäß der vorliegenden Erfindung wird die CPA-Vorrichtung 104 nur durch Interaktion mit dem Gegenstecker 200 aus ihrer Bereitstellungsposition freigegeben, und insbesondere nur dann, wenn der Gegenstecker 200 ausreichend in das Steckerelement 102 eingeführt wurde.
Das Vorwärtsbewegen der CPA-Vorrichtung 104 in die Position, die vorgesehen ist, um die Verriegelung des in den Gegenstecker 200 eingesteckten Steckerelements 102 sicherzustellen, kann nur durch Freigabe der CPA-Vorrichtung 104 erreicht werden, was erst möglich wird, wenn das Steckerelement 102 eingesteckt und mit dem Gegenstecker 200 verriegelt wurde.
Obwohl in 4 die CPA-Vorrichtung 104 in Einführrichtung 136 nicht mehr arretiert ist, da das erste Verriegelungsmittel 118 der Verriegelungslasche 110 nicht mehr gegen das erste Verriegelungsmittel 132 anschlägt und frei wird, bleibt die CPA-Vorrichtung 104 in der der Einführrichtung 136 entgegengesetzten Richtung durch die Arretiermittel 126 arretiert, die gegen eine Nase 138 im Steckerelement 102 stoßen, wie in 5 gezeigt.
In der Verriegelungsposition der CPA-Vorrichtung 104 und wie in 2A gezeigt, hat das erste Verriegelungsmittel 118 der CPA-Vorrichtung in Einführrichtung 136 das erste Verriegelungsmittel 132 des Steckerelements überwunden und stellt nun eine formschlüssige Verbindung mit diesem entgegen der Einführrichtung 136 her.
Außerdem stellt, wie in 2B gezeigt, in der Verriegelungsposition der CPA-Vorrichtung 104 das zweite Verriegelungsmittel 120, das dem zweiten Verriegelungsmittel 134 des Steckerelements 102 zugehörig ist, ebenfalls eine formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Verriegelungsmittel 134 des Steckerelements 102 her und verhindert somit auch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung 104 in der Richtung entgegengesetzt zur Einführrichtung 136. Dazu rastet der Überstand des zweiten Verriegelungsmittels 134 in die Aussparung 120 ein. Durch Einführen der Nase 134 in die Aussparung 120 wird eine Arretierung in alle Richtungen in der Ebene senkrecht zu Schnitt D-D erzielt, wodurch die Zuverlässigkeit der Verriegelung auch bei auftretenden Vibrationen erhöht wird.
Die Verriegelungsposition wird somit durch mehrere formschlüssige Verbindungen sichergestellt, was den Widerstand gegen ein unbeabsichtigtes Lösen erhöht. Insbesondere durch Anordnung der Verbindungen in unterschiedlichen Ebenen in Bezug auf die Einführrichtung 136 werden die Kräfte besser verteilt und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung wird erhöht.
In der Verriegelungsposition der CPA-Vorrichtung 104 im Steckerelement 102 wird an der Verriegelungslasche 110 eine Rückhaltekraft ausgeübt. Dadurch wird die Verriegelung der CPA-Vorrichtung 104 erhöht. Gleiches gilt auch für die Entriegelung.
Die Verriegelungsposition der CPA-Vorrichtung 104 kann mit oder ohne Dauerbelastung der CPA-Vorrichtung 104 erreicht werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsart der Erfindung, die in den 3A bis 3C dargestellt ist, kann die CPA-Vorrichtung 304 zwei Verriegelungslaschen 310 umfassen, die in der mittleren Aussparung des Hauptkörpers 312 der CPA-Vorrichtung 304 mittig angeordnet und durch eine mittlere Aussparung 308 voneinander getrennt sind. Insbesondere sind die beiden Verriegelungslaschen 310 parallel zueinander, wobei jede ein zugehöriges erstes Verriegelungsmittel 318, hier eine Nase, und ein zugehöriges zweites Verriegelungsmittel 320, hier eine Aussparung, aufweist. Die ersten Verriegelungsmittel 318 und die zweiten Verriegelungsmittel 320 der zweiten Ausführungsart entsprechen daher im Wesentlichen denen, die für die erste Ausführungsart beschrieben wurden, und erzielen die gleiche Funktionsweise mit einem Steckerelement 302, das komplementäre erste 332 und zweite Verriegelungsmittel 334 aufweist.
So umfasst das in 3C gezeigte Steckerelement 302 einen Anschlussbereich 306 mit zwei ersten Verriegelungsmitteln 332, die den ersten Verriegelungsmitteln 318 zugehörig sind, die jeweils auf der Verriegelungslasche 310 angeordnet sind, und zwei zweiten Verriegelungsmitteln 334, die den zweiten Verriegelungsmitteln 320 zugehörig sind, die jeweils auf der Verriegelungslasche 310 angeordnet sind. Die zwei Paare Verriegelungsmittel 332, 334 sind durch den gleichen Abstand 308 getrennt wie die Laschen 310.
Das Arretieren in der Bereitstellungsposition, der Übergang von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition bei vorhandenem Gegenstecker und das Arretieren in der Verriegelungsposition erfolgen auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsart.
Die beschriebenen Ausführungsarten sind lediglich mögliche Konfigurationen und es ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsarten miteinander kombiniert oder unabhängig voneinander bereitgestellt werden können.
Bezugszeichenliste

100:: Verbindungsvorrichtung
102:: Steckerelement
104:: CPA-Vorrichtung
106:: Anschlussteil
106a:: Obere Fläche des Anschlussteils
106b:: Untere Fläche des Anschlussteils
108:: Zweites Verriegelungselement
110:: Verriegelungslasche
112:: Hauptkörper
114:: Druckfläche der CPA-Vorrichtung
116:: Verriegelungsbereich
118:: Erstes Verriegelungsmittel der CPA-Vorrichtung
120:: Zweites Verriegelungsmittel der CPA-Vorrichtung
122:: Freies Ende der Verriegelungslasche
124:: Ende der Verriegelungslasche
126:: Arretiermittel der CPA-Vorrichtung
128, 130:: Seitenfläche der CPA-Vorrichtung
132:: Erstes Verriegelungsmittel des Steckerelements
134:: Zweites Verriegelungsmittel des Steckerelements
136:: Einführrichtung
138:: Nasen
200:: Gegenstecker
202:: Überstand des Gegensteckers
206:: Ausnehmung
300:: Verbindungsvorrichtung
302:: Steckerelement
304:: CPA-Vorrichtung
308:: Abstand zwischen Verriegelungslaschen
310:: Verriegelungslaschen
312:: Hauptkörper
318:: Erstes Verriegelungsmittel der CPA-Vorrichtung
320:: Zweites Verriegelungsmittel der CPA-Vorrichtung
332:: Erstes Verriegelungsmittel des Steckerelements
334:: Zweites Verriegelungsmittel des Steckerelements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202017105774 U1 [0002]

Claims

Steckverbindungsvorrichtung (100, 300) mit: einem Steckerelement (102, 302), das zum Stecken und Verriegeln mit einem Gegenstecker (200) konfiguriert ist und ein erstes Verriegelungsmittel (132, 332) umfasst und einer Vorrichtung zur Sicherung der Steckerposition (104, 304), der so genannten CPA-Vorrichtung (104, 304), die in Bezug auf das Steckerelement (102, 302) zwischen einer ersten so genannten Bereitstellungsposition und einer zweiten so genannten Verriegelungsposition beweglich montiert ist, wobei die CPA-Vorrichtung (104, 304) eine elastische Verriegelungslasche (110, 310) mit einem ersten Verriegelungsmittel (118, 318) umfasst, das dem ersten Verriegelungsmittel (132, 332) des Steckerelements (102, 302) zugehörig ist, und so konfiguriert ist, dass es eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Verriegelungsmittel (132, 332) des Steckerelements (102, 302) in der Verriegelungsposition herstellt, um das Steckerelement (102, 302) zu verriegeln, wenn es in den Gegenstecker (200) eingesteckt ist, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung (104, 304) in der Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (102, 302) ein zweites Verriegelungsmittel (134, 334) umfasst und die Verriegelungslasche (110, 310) ein zweites Verriegelungsmittel (120, 320) umfasst, das dem zweiten Verriegelungsmittel (134, 334) des Steckerelements (102, 302) zugehörig ist, und so konfiguriert ist, dass es eine zweite formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Verriegelungsmittel (134, 334) des Steckerelements (102, 302) in der Verriegelungsposition herstellt, wodurch eine Bewegung der CPA-Vorrichtung (104, 304) in der Richtung von der Verriegelungsposition in die Bereitstellungsposition verhindert wird, und die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verriegelungsmittel (132, 332) und dem zugehörigen ersten Verriegelungsmittel (118, 318) und die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Verriegelungsmittel (134, 334) und dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel (120, 320) in unterschiedlichen Ebenen liegen.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verriegelungsmittel (132, 332) und dem zugehörigen ersten Verriegelungsmittel (118, 318) und die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Verriegelungsmittel (134, 334) und dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel (120, 320) in unterschiedlichen Ebenen und parallel zu der Richtung zwischen der Verriegelungsposition und der Bereitstellungsposition hergestellt werden.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der bei Fehlen eines Gegensteckers (200) in der Bereitstellungsposition das erste und/oder zweite Verriegelungsmittel (132, 332, 134, 334) des Steckerelements (102, 302) das zugehörige erste und/oder zweite Verriegelungsmittel (118, 318, 120, 320) der CPA-Vorrichtung (104, 304) in Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition durch Formschluss arretiert.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der in der Bereitstellungsposition und bei Fehlen eines Gegensteckers (200) das freie Ende (122) der Verriegelungslasche (110, 310) der CPA-Vorrichtung (104, 304) gegen das zweite Verriegelungsmittel (134, 334) des Steckerelements (102, 302) stößt.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der es sich bei dem ersten (132, 332) und zweiten (134, 334) Verriegelungsmittel des Steckerelements (102, 302) um Überstände (132, 332, 134, 334) handelt, die in unterschiedliche, insbesondere entgegengesetzte Richtungen, ausgerichtet sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Überstände (132, 332, 134, 334) senkrecht zu der Richtung von der Bereitstellungsposition in die Verriegelungsposition ausgerichtet sind.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der es sich bei dem zugehörigen ersten Verriegelungsmittel (118, 318) um eine Laschenkopfnase (118, 318) handelt.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der es sich bei dem zugehörigen zweiten Verriegelungsmittel (120, 320) um eine Aussparung (120, 320), insbesondere ein Durchgangsloch, handelt.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 7 und 8, bei der die Laschenkopfnase (118, 318) am freien Ende (122) der Verriegelungslasche (110, 310) positioniert ist und sich die Aussparung (120, 320) neben der Laschenkopfnase (118, 318) an einer Seitenfläche der Laschenkopfnase (118, 318) befindet.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei der das zugehörige zweite Verriegelungsmittel (120, 320) eine zweite Aussparung (120, 320) umfasst, die an der anderen Seite der Laschenkopfnase (118, 318) angeordnet ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Aussparung (120, 320) weiter vom freien Ende (122) der Verriegelungslasche (110, 310) angeordnet ist als die Laschenkopfnase (118, 318).
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die CPA-Vorrichtung (304) zwei, insbesondere zueinander parallele, Verriegelungslaschen (310) umfasst, die jeweils ein zugehöriges erstes Verriegelungsmittel (318) und ein zugehöriges zweites Verriegelungsmittel (320) umfassen.