DE10320672B4

DE10320672B4 - Steckverbindungssystem zur Verhinderung einer unvollständigen Verbindung

Info

Publication number: DE10320672B4
Application number: DE2003120672
Authority: DE
Inventors: Ralf Semmler
Original assignee: Fahrzeugelek K Pirna & Co GmbH; Fahrzeugelektrik Pirna & Co KG GmbH
Current assignee: FAHRZEUGELKTRIK PIRNA GMBH & KG., 01796 PIRNA, DE
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: DE10320672A1

Abstract

Elektrischer Steckverbinder mit
einem ersten Verbindungsteil (1), das ein erstes Rastelement (11) aufweist,
einem zweiten Verbindungsteil (2), das ein zweites Rastelement (12) aufweist, wobei in der Verbindungsposition das erste und das zweite Rastelement ineinander eingreifen und die Verbindungsteile an einer Trennung hindern,
einem an dem zweiten Verbindungsteil (2) beweglich angeordneten Schieber (3), der beim Einstecken des ersten Verbindungsteils (1) in das zweite Verbindungsteil (2) bei Erreichen der Verbindungsposition von einer Feder (4) in eine Verriegelungsstellung bewegt wird, in der er eine Trennung der Rastelemente (11, 12) verhindert, wobei
der Schieber (3) einen Läufer (5) aufweist,
der Läufer (5) ein erstes Anschlagelement (51) besitzt, an dem beim Steckvorgang das erste Verbindungsteil (1) angreift und den Läufer (5) in Steckrichtung gegen die Kraft einer am Schieber (3) abgestützten Feder (4) bewegt,
und der Schieber (3) an dem zweiten Verbindungsteil (2) mit einer lösbaren Verbindung (6) in...

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher beschrieben ist.

In der Kraftfahrzeugtechnik werden derartige Steckverbinder in großer Zahl eingesetzt, um Kabelstränge mit den Zuleitungen von elektrischen oder elektronischen Bauteilen, beispielsweise Lampen, Bordcomputern, Autoradios und dergleichen, zu verbinden. Um zu verhindern, dass solche Steckverbinder sich während des Betriebes des Kraftfahrzeugs aufgrund von Rüttelbewegungen voneinander lösen, werden die beiden Verbindungsteile eines Kraftfahrzeug-Steckverbinders miteinander verrastet. Bei solchen Steckverbindern kann es vorkommen, dass die beiden Verbindungsteile ungenügend ineinander gesteckt werden, so dass die Stellung, in der die beiden Rastelemente miteinander verriegeln, nicht erreicht wird. Um für diesen Fall dem Benutzer die ungenügende Verbindung anzuzeigen, ist vorgesehen worden, dass der Steckbewegung eine Federkraft entgegenwirkt, so dass dann, wenn die Raststellung der Verbindungsteile nicht erreicht wird, sie aufgrund der Federwirkung wieder auseinandergedrückt werden, wodurch die unvollständige Verbindung leicht erkennbar wird. Im zusammengesteckten Zustand soll weiterhin eine Öffnung der Rastverbindung der beiden Steckerteile sicher verhindert werden. Hierzu sehen die Lösungen nach der DE 197 14 459 A1 und der DE 100 52 970 A1 eine Blockierung der Primärverriegelung vor (im Folgenden „Zweitverriegelung" genannt), bei der die Rastelemente des einen Verbindungsteils gegen den Widerstand einer Druckfeder einen Sicherungsschieber vor sich herschieben, der dann, wenn die Rastelemente die Verbindungsposition erreichen und in die komplementären Rastelemente des anderen Verbindungsteils einschnappen, aufgrund der Federkraft vorschnellt und die Rastelemente in der Verbindungsposition fixiert.

Bei den bekannten Lösungen ist nachteilig, dass die Rastelemente des einen Verbindungsteils an die Ausgestaltung des Schiebers, der sich an dem anderen Verbindungsteil befindet, angepasst sein müssen. Wenn daher herkömmliche Steckverbindungen auf ein solches System mit einer Zweitverriegelung umgestellt werden sollen, müssen die Formen von beiden Verbindungsteilen geändert werden, was mit hohen Formänderungskosten verbunden ist.

Aus der europäischen Patenanmeldung EP 1 128 486 A2 ist ein Steckverbinder bekannt, bei dem alle Elemente, die für die Zweitverriegelung notwendig sind, an einem der beiden Verbindungsteile angeordnet sind. Dazu besitzt das betreffende Verbindungsteil einen Schieber, der einen Läufer aufweist, der innerhalb des Schiebers gegen die Wirkung von Federn verschieblich ist. Der Schieber ist wiederum am Gehäuse des Verbindungsteils mit einer Rastverbindung in einer Ausgangsstellung verrastet, in der er die an dem ersten Verbindungsteil befindliche Rastzunge noch nicht sichert. Beim Einstecken des zweiten Verbindungsteiles ergreift dieses einen Anschlag des Läufers und schiebt den Läufer gegen die Wirkung von zwei Federn innerhalb des Schiebers. Dabei untergreift ein Vorsprung des Läufers eine am Schieber befindliche Rastlasche und verhindert zunächst, dass der Schieber sich gegenüber dem Gehäuse des ersten Verbindungsteils bewegen kann. In dem Punkt, in dem das zweite Verbindungsteil in dem ersten Verbindungsteil seine endgültige Steckposition erreicht hat, wird mit einem vorderen Ende des Läufers die Rastverbindung zwischen dem Schieber und dem Gehäuse des ersten Verbindungsteils aufgestoßen, so dass der Schieber frei kommt und in eine Lage läuft, in der er mit einem Verriegelungselement die Rastverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsteil blockiert.

Eine Steckverbindung mit ähnlicher Funktionalität ist in EP 0 975 066 A2 beschrieben.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die Funktionalität der Zweitverriegelung zwischen Schieber und Gehäuse weiter zu vereinfachen und zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit einem Steckverbinder gelöst, der erfindungsgemäß die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt.

Gemäß der Erfindung weist der Schieber, mit dem die Rastelemente der beiden Steckerverbindungsteile verriegelt werden, einen Läufer auf, an dem beim Einstecken das andere Verbindungsteil angreift. Dabei wird der Läufer gegen die Wirkung der Feder bewegt und übt damit eine Kraft auf den Schieber aus. Der Schieber ist an dem Verbindungsteil mit einer lösbaren Verbindung in einer Ausgangsstellung gehalten, in der er die Rastelemente freigibt. Wenn die beiden Verbindungsteile weit genug ineinander geschoben sind, wird der Schieber unter Wirkung der Feder in die Verriegelungsstellung bewegt, in der er eine Trennung der Rastelemente der beiden Verbindungsteile verhindert. Der Übergang aus der Ausgangsstellung in die Verriegelungsstellung des Schiebers ist davon abhängig, wie weit die beiden Verbindungsteile ineinander eingesteckt sind. Um diesen Punkt exakt festzulegen, ist nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Läufer die lösbare Verbindung des Schiebers an dem zweiten Verbindungsteil solange blockiert, bis das erste Verbindungsteil in dem zweiten Verbindungsteil die vorgesehene Verbindungs- und Rastposition erreicht hat.

Weitere, zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben und näher erläutert.
Es zeigen:
1A einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Steckverbinder vor der Verriegelung der Verbindungsteile;
1B eine dem Zustand der 1A entsprechende, um 180° gedrehte Ansicht von oben;
2A einen Schnitt durch die Steckverbindung unmittelbar vor Erreichen der Rastposition;
2B eine der Einschiebpositionen der 2A entsprechende, um 180° gedrehte Ansicht von oben;
3A einen Schnitt durch den Steckverbinder in verrastetem Zustand, in dem die Zweitverriegelung aktiv ist;
3B eine der Situation von 3A entsprechende, um 180° gedrehte Ansicht von oben;
4 eine Explosionsdarstellung des Steckverbinders.
Die 1A zeigt in einem Schnitt eine Hälfte des Steckverbinders in einem Zustand, bei dem die Verriegelung des Steckers 1 an dem Gehäuse der Steckbuchse 2 noch nicht stattgefunden hat. Der Stecker 1 weist einen Rasthaken 11 auf, das Gehäuse eine Rastlasche 12, die an ihrem Ende mit einem Rasthaken 22 versehen ist. An der Steckbuchse 2 ist ein Schieber 3 angeordnet, der an einer Wand 24 geführt ist. Der Schieber 3 weist einen Läufer 5 auf, der in dem Schieber 3 in Steckrichtung verschiebbar ist. In dem Schieber 3 befindet sich weiter eine Feder 4, die der Bewegung des Läufers 5 in Steckrichtung einen Widerstand entgegensetzt. Der Läufer 5 weist einen Endanschlag 53 auf, der verhindert, dass Läufer und Schieber sich voneinander lösen. Bei einem Steckvorgang stößt das vordere Ende 13 des Steckers 1 in der Steckbuchse 2 gegen ein erstes, am Läufer 5 befindliches Anschlagelement 51, so dass beim Einstecken der Läufer 5 in 1A nach rechts, in 1B nach links, bewegt wird. Der Schieber 3 ist mit einer lösbaren Verbindung 60 in seiner Ausgangsposition an dem Gehäuse der Buchse 2 gesichert. Dazu weist die Steckbuchse 2 eine zu der Wand 24 parallele Zunge 61 auf, an deren vorderen Ende sich ein Rastvorsprung 62 befindet. Dieser Rastvorsprung 62 wirkt mit dem Rastvorsprung 63 des Schiebers 3 zusammen. In der Anfangsphase der Einsteckbewegung liegt der Läufer 5 mit einer Anlagefläche 52 an dem Ende der Rastlasche 61 an, so dass die Verbindung 6 sich nicht öffnen kann.
Bei Fortsetzen des Einsteckvorgangs wird der Stecker 1 weiter in das Gehäuse der Steckbuchse 2 vorgeschoben, so dass in 2A der Läufer 5 sich relativ zu dem noch von der Verbindung 6 in Ausgangsposition gehaltenen Schieber 3 bewegt und dabei die Feder 4 spannt. Beim weiteren Einschieben des Steckers 1 bewegt sich in 2A der Rastvorsprung 11 nach rechts, läuft unter den Rasthaken 22 und hebt diesen und damit die Rastlasche 12 nach oben an. Da sich der Schieber 3 noch in seiner Ausgangslage befindet, kann die Rastlasche 12 sich nach oben in eine Aussparung 32 des Schiebers hineinbewegen. Die 2A zeigt den Zustand, in den der Rastvorsprung 11 sich genau unter dem Rasthaken 22 befindet, so dass die Rastlasche 12 ihre größtmögliche Auslenkung erfahren hat. In diesem Zustand befindet sich der Verriegelungsabschnitt 31 des Schiebers 3 noch versetzt gegenüber der Rastlasche 12. Anhand der 2B ist erkennbar, dass in diesem Zustand die Anlagefläche 52 des Läufers 5 weitgehend von der Anlage an der Zunge 61 freigekommen ist, und nur noch mit einem Randbereich am äußersten Ende der Zunge 61 anliegt. Infolge dieser Anlage ist die Verbindung 6 noch nicht offen, die Rastvorsprünge 62 und 63 liegen noch aneinander an.
Bei Fortschreiten des Einsteckvorgangs läuft der Rastvorsprung 11 unter dem Rasthaken 22 der Rastlasche 12 durch, so dass die Rastlasche 12 wieder in den nicht-durchgebogenen Zustand zurückkehrt und somit der Rasthaken 22 den Rastvorsprung 11 hintergreift. In diesem Zustand gerät (vgl. 2B) die Anlagefläche 52 des Läufers 5 außer Eingriff mit der Zunge 61, so dass unter der Wirkung der Feder 4 der Schieber 3 in 3A nach rechts, in 3B nach links, bewegt wird, wobei der Vorsprung 63 des Schiebers an dem Vorsprung 62 unter leichter Verbiegung der Zunge 61 entlanggleitet und die Verbindung 6 sich öffnet. Unter der Wirkung der Feder läuft der Schieber 3 soweit in Steckrichtung vor, dass der Verriegelungsabschnitt 31 über die Rastlasche 12 geführt wird und diese sich nicht mehr nach oben fortbewegen kann, so dass die von dem Vorsprung 11 und dem Rasthaken 22 gebildete Rastverbindung verriegelt ist. Aufgrund der Wirkung der Feder 4 kann der Schieber sich nicht von selbst in die in 2 gezeigte Position bewegen, so dass auch bei Rüttelvorgängen oder dergleichen die Zweitverriegelung durch den Verriegelungsabschnitt 31 gesichert ist.
Zum Lösen der in 4 in Explosionsdarstellung gezeigten Steckverbindung wird der Schieber ausgehend von seiner in 3B dargestellten Position nach rechts bewegt. Da der Läufer 5 sich außerhalb seiner in 1B dargestellten Position befindet, kann die Zunge 61 ausweichen und daher der Vorsprung 63 des Schiebers an dem Vorsprung 62 der Zunge 61 vorbeilaufen, so dass nach Durchlaufen der in 2B dargestellten Position der Verriegelungsabschnitt 31 nicht mehr auf der Rastlasche 12 aufliegt und die Rastlasche 12 daher nach oben ausweichen und wieder die in 2A gezeigte Stellung erreichen kann, in der die Verriegelung mit dem Vorsprung 11 aufgehoben ist.

Claims

Elektrischer Steckverbinder mit einem ersten Verbindungsteil (1), das ein erstes Rastelement (11) aufweist, einem zweiten Verbindungsteil (2), das ein zweites Rastelement (12) aufweist, wobei in der Verbindungsposition das erste und das zweite Rastelement ineinander eingreifen und die Verbindungsteile an einer Trennung hindern, einem an dem zweiten Verbindungsteil (2) beweglich angeordneten Schieber (3), der beim Einstecken des ersten Verbindungsteils (1) in das zweite Verbindungsteil (2) bei Erreichen der Verbindungsposition von einer Feder (4) in eine Verriegelungsstellung bewegt wird, in der er eine Trennung der Rastelemente (11, 12) verhindert, wobei der Schieber (3) einen Läufer (5) aufweist, der Läufer (5) ein erstes Anschlagelement (51) besitzt, an dem beim Steckvorgang das erste Verbindungsteil (1) angreift und den Läufer (5) in Steckrichtung gegen die Kraft einer am Schieber (3) abgestützten Feder (4) bewegt, und der Schieber (3) an dem zweiten Verbindungsteil (2) mit einer lösbaren Verbindung (6) in einer Ausgangsstellung gehalten wird, aus der er unter der Wirkung der Feder (4) in die Verriegelungsstellung bewegt wird, wenn das erste Verbindungsteil (1) in dem zweiten Verbindungsteil (2) die Verbindungsposition erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung (6) eine am zweiten Verbindungsteil (2) angeordnete biegeweiche Zunge (61), die mit einem ersten Rastvorsprung (62) versehen ist, und einen damit zusammenwirkenden, am Schieber (3) angeordneten zweiten Rastvorsprung (63) umfasst, wobei der Läufer (5) die lösbare Verbindung (6) blockiert und erst dann freigibt, wenn das erste Verbindungselement sich in der Verbindungsposition befindet.
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (6) bei Freigabe durch die Wirkung der Feder (4) geöffnet wird.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (5) einen Endanschlag (53) zur Anlage am Schieber (3) aufweist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (4) eine Spiralfeder ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (5) eine Anlagefläche (52) besitzt, die in der Blockierungsstellung des Läufers an der dem dritten Rastvorsprung (63) abgewandten Fläche der Zunge (61) anliegt.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungsteil (1) ein Stecker und das zweite Verbindungsteil (2) eine Buchse ist.