Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit zwei zusammensteckbaren,
miteinander verrastbaren Verbinderteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten elektrischen
Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einfacher
Montage sowohl beim Stecken als auch beim Entkuppeln optimale Sicherheit
gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen elektrischen
Steckverbinder mit zwei zusammensteckbaren, miteinander verrastbaren
Verbinderteilen, bei dem einem ersten Verbinderteil ein relativ zu dessen
Gehäuse in Axial- und Steckrichtung verschiebbarer, federnd in eine
Ausgangsposition belasteter Schlitten zugeordnet ist, der ein mit zumindest
einem Anschlag versehenes Schnappelement umfasst, das allgemein
quer zur Verschieberichtung des Schlittens zwischen einer ersten Position,
in der der Anschlag mit einer Stirnseite des zweiten Verbinderteils zur
Anlage kommt, und einer zweiten Position verstellbar ist, in der der Anschlag
außer Eingriff mit der Stirnseite des zweiten Verbinderteils steht,
wobei beim Zusammenstecken der beiden Verbinderteile das Schnappelement
zunächst seine erste Position einnimmt und der Schlitten über den
an der Stirnseite des zweien Verbinderteils anliegenden Anschlag entgegen
der Federkraft aus seiner Ausgangsstellung heraus in eine zurückgezogene
Position bewegbar ist, wodurch das Schnappelement zur Freigabe des
Schlittens automatisch in seine zweite Position verstellt wird und die
beiden Verbinderteile miteinander verrastbar sind.
Aufgrund dieser Ausbildung wird nicht nur eine einfache Montage, sondern
auch eine höhere Sicherheit beim Stecken und Entkuppeln erreicht.
Ein zusätzliches Sicherungselement wie insbesondere ein so genanntes
"CPA"-Element (CPA = connector position assurance) ist nicht mehr erforderlich.
Es ergibt sich eine Art Go-No-Go-Steckverbinder, der bei nicht
korrekter Steckung bzw. bei nicht beendeter Montage durch Federkraft
automatisch wieder getrennt wird.
Der elektrische Steckverbinder ist also insbesondere so ausgeführt, dass
der Schlitten nach erfolgter Freigabe durch die Federkraft wieder in seine
Ausgangsposition bewegbar ist. Dabei nimmt er das zweite Verbinderteil
mit, wodurch dieses vom ersten Verbinderteil getrennt wird.
Vorteilhafterweise ist zum Lösen der Rastverbindung zwischen den beiden
Verbinderteilen der Schlitten entgegen der Federkraft aus seiner Ausgangsposition
in seine zurückgezogene Position bewegbar und dabei insbesondere
manuell so beaufschlagbar, dass nicht nur die Rastverbindung
zwischen den beiden Verbinderteilen gelöst, sondern auch das Schnappelement
wieder in seine erste Position verstellt wird, so dass die beiden
Verbinderteile automatisch getrennt werden.
Das Schnappelement ist vorzugsweise in dem Schlitten integriert.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Steckverbinders ist das Schnappelement so ausgeführt, dass es nach
Überschreiten eines Totpunktes durch die ihm immanente Federkraft in
seine erste Position bzw. in seine zweite Position schnappt. Dabei kann
sich dieses Schnappelement in seiner ersten bzw. in seiner zweiten Position
jeweils in einem spannungsfreien Zustand befinden. Zweckmäßigerweise
ist das Schnappelement so ausgeführt, dass eine Zwischenlage im
unbelasteten Zustand ausgeschlossen ist.
Der Schlitten ist zweckmäßigerweise durch wenigstens eine Feder, vorzugsweise
wenigstens eine Druckfeder, in seine Ausgangsposition belastet.
Dabei kann die Feder insbesondere aus Metall bestehen.
Der Schlitten kann, gegebenenfalls zusammen mit der wenigstens einen
Feder, im Gehäuse des ersten Verbinderteils vormontiert sein.
Das erste Verbinderteil kann insbesondere ein Flachsteckhülsengehäuse
sein und das zweite Verbinderteil insbesondere eine Aufnahme umfassen.
Der dem Schnappelement zugeordnete Anschlag kann insbesondere nockenartig
ausgeführt sein.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform kommt der Anschlag
bei seine erste Position einnehmendem Schnappelement mit einer
stirnseitigen Randfläche des eine Aufnahme umfassenden zweiten Verbinderteils
zur Anlage.
Zweckmäßigerweise umfasst das erste Verbinderteil zur Verrastung mit
dem zweiten Verbinderteil einen federnden Rastarm, der mit einer dem
zweiten Verriegelungsteil zugeordneten Rastfläche in Eingriff bringbar ist.
Dabei kann die Rastfläche beispielsweise an einer Rastnase des zweiten
Verriegelungsteils vorgesehen sein.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Rastarm wippenartig
ausgeführt und durch einen zwischen seinen beiden Enden angeordneten
Quersteg am Gehäuse des ersten Verbinderteils gelagert. Dabei kann der
wippenartige Rastarm an einem Ende mit einer Rastnase oder dergleichen
versehen und im Bereich seines anderen Endes zum Lösen der Rastverbindung
über den Schlitten entsprechend beaufschlagbar sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Figur 1
- eine schematische, perspektivische Darstellung des ersten,
mit einem Schlitten versehenen Verbinderteils eines Steckverbinders,
wobei das dem Schlitten zugeordnete Schnappelement
seine erste Position einnimmt,
- Figur 2
- eine schematische, perspektivische Darstellung des ersten
Verbinderteils, wobei das dem Schlitten zugeordnete
Schnappelement seine zweite Position einnimmt,
- Figur 3
- eine schematische, auseinander gezogene Darstellung des
Steckverbinders,
- Figur 4
- eine schematische, perspektivische Darstellung des ersten
Verbinderteils ohne Schlitten,
- Figur 5
- eine schematische, perspektivische Darstellung des Schlittens
mit seine erste Position einnehmendem Schnappelement,
- Figur 6
- eine schematische, perspektivische Darstellung des Schlittens
mit seine zweite Position einnehmendem Schnappelement,
- Figur 7
- eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung des
Steckverbinders in einer Phase, in der die beiden Verbinderteile
zusammengesteckt werden und dabei der Schlitten aus seiner
Ausgangsposition herausbewegt wird,
- Figur 8
- eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung des
Steckverbinders in einer Phase, in der die beiden Verbinderteile
vollständig zusammengesteckt und miteinander verrastet
sind und der Schlitten wieder seine Ausgangsposition einnimmt,
- Figur 9
- eine schematische, perspektivische Darstellung des Steckverbinders
in der auch in Figur 9 gezeigten Phase, in der die
beiden Verbinderteile vollständig zusammengesteckt und miteinander
verrastet sind und der Schlitten wieder seine Ausgangsposition
einnimmt, und
- Figur 10
- eine schematische, perspektivische Darstellung des Steckverbinders,
in der der Schlitten zum Lösen der Rastverbindung
zwischen den beiden Verbinderteilen wieder in seine zurückgezogene
Position verschoben ist.
Die Figuren 1 bis 10 zeigen in schematischer Darstellung eine beispielhafte
Ausführungsform eines elektrischen Steckverbinders 10, der, wie am
besten anhand der Figuren 3 und 7 bis 10 zu erkennen ist, zwei zusammensteckbare,
miteinander verrastbare Verbinderteile 12, 14 umfasst.
Dabei kann es sich bei dem ersten Verbinderteil 12 insbesondere um ein
Flachsteckhülsengehäuse handeln, während das zweite Verbinderteil 14
insbesondere eine Aufnahme umfassen kann.
Dem ersten Verbinderteil 12 (vgl. insbesondere auch die Figuren 1, 2 und
4) ist ein relativ zu dessen Gehäuse 12' in Axial- und Steckrichtung S (vgl.
Figur 7) verschiebbarer Schlitten 16 zugeordnet (vgl. insbesondere auch
die Figuren 5 und 6).
Der Schlitten 16 ist durch zwei Federn 18 (vgl. insbesondere Figur 3), hier
beispielsweise durch jeweils aus Metall bestehende Druckfedern, in eine
sich aus den Figuren 1, 2, 8 und 9 ergebende Ausgangsposition belastet.
Dieser Schlitten 16 umfasst ein mit zwei beispielsweise nockenartigen
Anschlägen 20 versehenes Schnappelement 22, das im vorliegenden Fall
in dem Schlitten 16 integriert ist.
Das Schnappelement 22 ist allgemein quer zur Verschieberichtung des
Schlittens 16 bzw. zur Axial- und Steckrichtung S zwischen einer ersten
Position (vgl. z.B. die Figuren 1, 5 und 10), in der die beiden Anschläge 20
mit einer Stirnseite, hier einer stirnseitigen Randfläche 24 des eine Aufnahme
umfassenden zweiten Verbinderteils 14 zur Anlage kommt, und
einer zweiten Position (vgl. die Figuren 2, 6 und 9) verstellbar, in der die
Anschläge 20 außer Eingriff mit dem stirnseitigen Rand 24 stehen.
Das Schnappelement 22 ist so ausgeführt, dass es nach Überschreiten
eines Totpunktes durch die ihm immanente Federkraft in seine erste
Position bzw. in seine zweite Position schnappt. Eine Zwischenlage ist im
unbelasteten Zustand also nicht möglich. Nach Einnahme der ersten oder
zweiten Position befindet sich das Schnappelement 22 jeweils in einem
spannungsfreien Zustand.
Beim Zusammenstecken der beiden Verbinderteile 12, 14 (vgl. insbesondere
die Figur 7) nimmt das Schnappelement 22 zunächst seine erste
Position (vgl. insbesondere auch nochmals die Figuren 1 und 5) ein, so
dass der Schlitten 16 über die an der stirnseitigen Randfläche 24 des
zweiten Verbinderteils 14 anliegenden Anschläge 20 entgegen der Kraft
der Federn 18 aus seiner Ausgangsposition heraus in eine zurückgezogene
Position (vgl. beispielsweise Figur 10) bewegbar ist. Dabei gelangen die mit
entsprechenden Schrägflächen 26 versehenen Anschläge 20 in den Bereich
von am Gehäuse 12' des ersten Verbinderteils 12 vorgesehene Rampen
28 (vgl. insbesondere Figur 7). Bei einem weiteren Zusammenstecken
der beiden Verbinderteile 12, 14 wird durch das Zusammenwirken der
Rampen 28 mit den Schrägflächen 26 der Anschläge 20 das Schnappelement
22 zur Freigabe des Schlittens 16 schließlich automatisch in seine
zweite Position verstellt (vgl. insbesondere auch die Figuren 2 und 6).
Damit können die beiden Verbinderteile 12, 14 vollständig zusammengesteckt
und miteinander verrastet werden. Der nunmehr freigegebene
Schlitten 16 wird durch die Kraft der Federn 18 wieder in seine Ausgangsposition
bewegt (vgl. insbesondere Figur 8).
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das erste Verbinderteil 12
zur Verrastung mit dem zweiten Verbinderteil 14 einen federnden Rastarm
30, der mit einer dem zweiten Verriegelungsteil 14 zugeordneten Rastfläche
32 in Eingriff bringbar ist (vgl. insbesondere Figur 8). Im vorliegenden
Fall ist die betreffende Rastfläche 32 an einer Rastnase 34 des zweiten
Verriegelungsteils 14 vorgesehen. Beim Zusammenstecken und Verrasten
der beiden Verbinderteile 12, 14 wird der Rastarm 30 also über die Rastnase
34 des zweiten Verriegelungsteils 14 geführt und hinter dieser verrastet.
Wie sich am besten aus der Figur 4 ergibt, kann der Rastarm 30 beispielsweise
wippenartig ausgeführt und durch einen zwischen seinen
beiden Enden angeordneten Quersteg 38 am Gehäuse 12' des ersten
Verbinderteils 12 gelagert sein. An seinem dem zweiten Verbinderteil 14
zugewandten Ende kann der beispielsweise wippenartige Rastarm 30
ebenfalls mit einer Rastnase 35 oder dergleichen versehen sein.
Wird der Montagevorgang vor der Freigabe des Schlittens 16 abgebrochen,
so werden die beiden Verbinderteile 12, 14 durch die Kraft der Federn 18
wieder voneinander getrennt. In dem Fall, dass die beiden Verbinderteile
12, 14 des Steckverbinders 10 nicht vollständig zusammengesteckt und
miteinander verrastet werden, werden die beiden Verbinderteile 12, 14
also durch Federkraft wieder getrennt, so dass keine elektrische Verbindung
entsteht.
Zum Lösen der Rastverbindung zwischen den beiden Verbinderteilen 12,
14 wird der Schlitten 16 entgegen der Kraft der Federn 18 aus seiner
Ausgangsposition wieder in seine zurückgezogene Position bewegt (vgl.
z.B. Figur 10). Dabei kann der Schlitten 16 beispielsweise durch Drücken
im Bereich einer am Schlitten 16 vorgesehenen Tastkontur 36 insbesondere
manuell so beaufschlagt werden, dass nicht nur zur Lösung der
Rastverbindung zwischen den beiden Verbinderteilen 12, 14 der Rastarm
30 entsprechend angehoben, sondern auch das Schnappelement 22 wieder
in seine erste Position (vgl. insbesondere auch Figur 5) verstellt wird.
Dabei kommen die Anschläge 20 wieder zur Anlage an die stirnseitige
Randfläche 24 des zweiten Verbinderteils 14, wodurch infolge der Kraft
der Federn 18 die beiden Verbinderteile 12, 14 voneinander getrennt
werden und die elektrische Verbindung unterbrochen wird.
Der Schlitten 16 und die beiden Federn 18 können im Gehäuse 12' des
ersten Verbinderteils 12 vormontiert sein.
Wie insbesondere anhand der Figuren 1 und 4 zu erkennen ist, sind die
nockenartigen Anschläge 20 durch einen vorderen Führungsbereich 40
des Gehäuses 12' zum Schutz vor einem vorzeitigen Auslösen des
Schnappelements 22 durch äußere Einflüsse entsprechend geführt. Dagegen
werden die Anschläge 20 in einem hinteren Freigabebereich 42 freigegeben.
Es ergibt sich also eine Art Go-No-Go-Steckverbinder 10, dessen beide
Verbinderteile 12, 14 bei nicht korrekter Steckung bzw. nicht beendeter
Montage durch Federkraft wieder voneinander getrennt werden.
Bezugszeichenliste
- 10
- elektrischer Steckverbinder
- 12
- erstes Verbinderteil
- 12'
- Gehäuse
- 14
- zweites Verbinderteil
- 16
- Schlitten
- 18
- Feder
- 20
- Anschlag
- 22
- Schnappelement
- 24
- Stirnseite, stirnseitige Randfläche
- 26
- Schrägfläche
- 28
- Rampe
- 30
- Rastarm
- 32
- Rastfläche
- 34
- Rastnase
- 35
- Rastnase
- 36
- Tastkontur
- 38
- Quersteg
- 40
- vorderer Führungsbereich
- 42
- hinterer Freigabebereich
- S
- Axial- und Steckrichtung