EP1686661A1 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

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Publication number
EP1686661A1
EP1686661A1 EP05013615A EP05013615A EP1686661A1 EP 1686661 A1 EP1686661 A1 EP 1686661A1 EP 05013615 A EP05013615 A EP 05013615A EP 05013615 A EP05013615 A EP 05013615A EP 1686661 A1 EP1686661 A1 EP 1686661A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
connector
insert
spring element
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05013615A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Drescher
Andreas Urbaniak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Priority to US11/342,732 priority Critical patent/US7294014B2/en
Publication of EP1686661A1 publication Critical patent/EP1686661A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/641—Means for preventing incorrect coupling by indicating incorrect coupling; by indicating correct or full engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/633—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for disengagement only
    • H01R13/635—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for disengagement only by mechanical pressure, e.g. spring force

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector having a first plug-in part and a second plug-in part which can be plugged together with the first plug-in part.
  • the invention has for its object to provide an electrical connector with a Go / No Go mechanism, which permanently ensures reliable operation of the connector.
  • the plug connector according to the invention comprises a first plug-in part, a second plug-in part which can be plugged together with the first plug-in part and an insert part which is displaceably mounted in the plug-in direction on the first plug-in part and cooperates with at least one spring element of the first plug-in part.
  • the insert is hineinschiebbar during mating of the male parts by the second male part against the restoring force of the spring element in the first male part.
  • the spring element is in separate Plug-in parts and in the fully mated condition of the connector substantially relaxed.
  • substantially relaxed here means that no significant force is exerted on the insert by the spring element.
  • the spring element When the spring element is substantially relaxed, it is in a position which is also referred to below as the rest position. Such a rest position occupies the spring element both in the separated and in the fully mated state of the connector. Since the separate or fully mated state of the connector is the most frequently occurring in practice, the spring element is predominantly in a relaxed state. As a result, the desired spring properties of the spring element, a reliable Go / No Go function and ultimately a reliable function of the plug connector are permanently ensured overall.
  • the spring element When joining the male parts, the spring element is tensioned by the insert is pushed against the restoring force of the spring element in the first male part. As long as the plug-in parts are not completely assembled, a not acted upon with a sufficiently large insertion force second plug-in part is at least partially pushed out of the first plug-in part by the spring element. This makes it immediately apparent whether the connector is correctly mated or not.
  • the second plug-in part does not cooperate directly, but only indirectly via the insert part with the spring element, there is a certain freedom in the design of the plug-in parts.
  • the interaction of insert and spring element i. the Go / No Go function of the connector, essentially independent of the geometry of the first and second male part.
  • the inventive interaction of insert and spring element can therefore be transferred to a variety of different connector types and thus used very versatile.
  • the insert part at the separation of the male parts by the second male part against the restoring force of the spring element at least partially withdrawn from the first male part.
  • the insert is thus urged by the spring element not only when joining the male parts, but also when pulling the male parts with a force, with a force that counteracts the pulling direction.
  • a separation of the male parts is therefore possible only by overcoming the restoring force of the spring element. So long this is not completely overcome, the second plug-in part is attracted by the spring element repeatedly in the first male part and maintain the fully mated state of the connector.
  • the spring element thus causes electrical connection elements which are provided in the plug-in parts, either correctly connected to each other or completely separated from each other. Both states are immediately recognizable by the relative arrangement of the two plug-in parts.
  • the restoring force of the spring element to be overcome for separating the plug-in parts constitutes a form of locking of the plug connector.
  • the spring element is designed so that it jumps during mating of the male parts or in a separation of the male parts from a maximum tensioned state in a substantially relaxed state.
  • the spring element is not decoupled from the insert part, but it also acts after the jumping in the relaxed state with the insert part.
  • the jumping over of the spring element thus contributes to bringing the second plug-in part into the desired end position, ie to completely pull the second plug-in part into the first plug-in part or to achieve complete separation of the plug-in parts.
  • two spring elements arranged on opposite sides of the first plug-in part are provided.
  • an at least approximately symmetrical distribution of the restoring forces is achieved and, for example, prevents jamming of the plug-in parts when mating or disconnecting the connector.
  • the reliability of the function of the connector is thereby further increased.
  • a locking element for locking the insert part is provided with the second plug-in part. This allows for a backup of the second male part on the insert in the assembled state of the connector and on the other hand a displacement of the insert against the restoring force of the spring element, when the second male part is pulled out to separate the connector from the first male part.
  • a securing means is provided in particular on the first plug-in part in order to secure a locking element of the insert part in the completely assembled state of the plug-in connector in a locking position.
  • the securing means prevents unintentional unlocking of the insert part and the second plug-in part.
  • the first plug-in part is secured in the fully mated condition of the connector by the securing means on the second plug-in part.
  • the securing means thus fulfills a double function in this case, on the one hand securing the locking of the insert part and the second plug-in part and on the other hand creating a locking of the first plug-in part with the second plug-in part.
  • the securing means is an additional locking of the assembled connector.
  • the electrical connector 10 shown in FIG. 1 comprises a first plug-in part 12, a second plug-in part 14 which can be inserted into the first plug-in part 12, an insert part 16 and two spring elements 18.
  • Both in the first plug-in part 12 and in the second plug-in part 14 electrical connection elements are provided, which are electrically connected to each other by the mating of the connector 10.
  • three electrical lines 20 are shown, which lead into the first plug-in part 12 and are each connected to a connection element of the first plug-in part 12.
  • the first plug-in part 12 comprises a housing 22 which delimits a receiving space for receiving a socket section 24 of the second plug-in part 14. On a side facing away from the electrical lines 20 front side of the housing 22, the first plug-in part 12 an insertion opening for insertion of the nozzle portion 24.
  • the insert member 16 is slidably mounted.
  • the insert part 16 is sleeve-shaped, wherein the outer cross section of the insert part 16 is adapted to the cross section of the receiving space of the first plug part 12 and the inner cross section of the insert part 16 to the outer cross section of the nozzle section 24.
  • nozzle portion 24 of the second male part 14 is surrounded by the insert 16.
  • the housing 22 of the first plug-in part 12, the insert part 16 and the nozzle section 24 of the second plug-in part 14 are displaceable relative to one another in an axial direction A running parallel to the plug-in direction.
  • a spring bearing 26 is provided on opposite sides of the housing 25 of the first plug-in part 12, each of which serves to support one of the spring elements 18.
  • Each spring bearing 26 is formed by two out of the housing 22 and extending perpendicular to the axial direction A extending wall portions 28 which are curved and convex to each other.
  • the two spring elements 18 of the illustrated embodiment are formed like a leaf spring and each comprise a pre-bent strip-shaped spring plate 30. In principle, however, a different type and / or a different number of spring elements can be used. Optionally, the spring bearing of the first male part are adjusted accordingly.
  • Each spring element 18 is inserted into its associated spring bearing 26 such that end portions 32 of the spring plate 30 are each fixed in a region of the spring bearing 26, in which the wall portions 28 converge.
  • the curvature of the wall sections 28 and the pre-bending of the spring plates 30 are adapted to one another such that the spring plates 30 extend in the relaxed state of a spring element 18 substantially parallel to a wall portion 28. This applies both to the case that the spring plate 30 is bent in the direction of the second male part 14 (Fig. 2), as well as in the event that the spring plate 30, as in Fig. 5 is shown in dashed lines, is bent away from the second plug part 14.
  • the insert 16 has a bearing for each spring element 18.
  • Each bearing is formed by two spaced apart in the axial direction A and outwardly facing wing-like shoulders 34, between which the associated spring plate 32 is receivable.
  • first the insert part 16 is pushed into the housing 22.
  • 26 axially extending guide slots 36 for the shoulders 34 of the insert 16 are provided both in the housing sides 25 and in the wall facing the insertion opening wall portions 28 of the spring bearing.
  • the insert member 16 is inserted so far into the housing 22, that the spring elements 18 can be used with pointing in the direction of the insertion opening curvature of the spring plate 30 in their respective spring bearing 26 and brought into engagement with the respective bearing of the insert part 16.
  • the spring plates 30 are pushed between the shoulders 34 from the outside. As a result, the movement of the insert 16 in the axial direction A relative to the housing 22 is limited.
  • Fig. 3A shows a situation in which the male parts 12, 14 are still disengaged, ie are completely separated from each other.
  • the spring elements 18 are in a rest position, in which the spring plates 30 each curved in the direction of the second male part 14 are and substantially parallel to the facing in the direction of the insertion opening of the first male part 13 wall portions 28 are curved.
  • the second plug-in part 14 is pushed so far into the receiving space of the first plug-in part 12 until the socket section 24 of the second plug-in part 14 abuts against stops 38 of the insert part 16 provided for this purpose.
  • the insert part 16 is displaced relative to the housing 22 of the first plug-in part 12 in the plug-in direction by the socket section 24 cooperating with the stops 38 of the insert part 16.
  • the insertion force exerted on the second plug-in part 14 falls short of the restoring force of the spring elements 18 in this situation, for example if the second plug-in part 14 is released, the second plug-in part 14 is pushed out of the first plug-in part 12 again by the spring elements 18.
  • the spring elements 18 take the rest position shown in dashed lines in Fig. 5, in which the spring plates 30 extend substantially parallel to the side facing away from the second male part 14 wall portions 28 of the spring bearing 26. In the rest position, the spring elements 18 are substantially relaxed, so that they exert no significant forces on the insert 16.
  • a latching projection 40 is arranged on an upper side 42 of the nozzle section 22 of the second plug-in part 14.
  • the latching projection 40 has a front inclined surface 44 on its front side facing the first plug-in part 12.
  • the top of latching projection 40 has an upper sloping surface 45 which faces rearwardly, i. drops in direction away from the first plug-in part 12 direction.
  • a locking element is provided, which is formed by a to the second male part 14 facing and obliquely outwardly with respect to the axial direction A resilient tab 46.
  • the locking tab 46 is arranged so that it is located over the latching projection 40 of the second plug-in part 14 as soon as the socket section 24 of the second plug-in part 14 abuts against the stops 38 of the insert 16 (FIG. 6).
  • a latching arm 48 is provided on an upper side 50 of the housing 22 of the first plug-in part 12, which extends in the axial direction A to lock behind the latching projection 40 of the second plug-in part 14 in the fully mated state of the connector 10.
  • the latching spring arm 48 moves over the upper sloping oblique surface 45 of the latching projection 40.
  • the Rastfederarm 48 approaches the top 42 of the nozzle portion 22 the further, the farther the Rastfederarm 48 is pushed over the locking projection 40.
  • the locking tab 46 is gradually turned inward, i. in the direction of the upper side 42 of the nozzle portion 22, pressed so that the locking tab 46 engages behind the latching projection 40 at the latest at the moment in which the spring elements 18 to jump in order to pull the second plug member 14 into the first plug-in part 12.
  • the Rastfederarm 48 engages behind the locking projection 40 a.
  • the locking tab 46 is pressed against the top 42 of the nozzle portion 22 and held in a locking position in which the locking tab 46 engages behind the locking projection 40.
  • the assembled state of the connector 10 consequently, not only the first plug-in part 12 is secured by the Rastfederarm 48, but also the insert member 16 by the locking tab 46 on the second plug-in part 14.
  • the locking tab 46 gradually moves outward again, ie away from the top 42 of the nozzle portion 22.
  • the locking tab 46 engages behind the latching projection 40 as long as it is necessary for moving the insert 16 against the restoring force of the spring elements 18.
  • the locking tab 46 releases the latching projection 40, so that the second plug-in part 14 can be completely pulled out of the first plug-in part 12.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem ersten Steckteil, einem mit dem ersten Steckteil zusammensteckbaren zweiten Steckteil und einem Einsatzteil, welches in Steckrichtung verschiebbar an dem ersten Steckteil gelagert ist und mit wenigstens einem Federelement des ersten Steckteils zusammenwirkt, wobei das Einsatzteil beim Zusammenstecken der Steckteile durch das zweite Steckteil entgegen der Rückstellkraft des Federelements in das erste Steckteil hineinschiebbar ist und wobei das Federelement bei getrennten Steckteilen und im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders im Wesentlichen entspannt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem ersten Steckteil und einem mit dem ersten Steckteil zusammensteckbaren zweiten Steckteil.
  • Es ist bekannt, einen derartigen Steckverbinder mit einem Go/No Go-Mechanismus zu versehen, der eine Feder umfasst, die beim Zusammenstecken der Steckteile gespannt wird und eine dauerhafte Verbindung der Steckteile verhindert, solange die Steckteile nicht eine Relativlage erreicht haben, in welcher der Steckverbinder vollständig zusammengesteckt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder mit einem Go/No Go-Mechanismus zu schaffen, welcher eine zuverlässige Funktion des Steckverbinders dauerhaft sicherstellt.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist ein elektrischer Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
  • Der erfindungsgemäße Steckverbinder umfasst ein erstes Steckteil, ein mit dem ersten Steckteil zusammensteckbares zweites Steckteil und ein Einsatzteil, welches in Steckrichtung verschiebbar an dem ersten Steckteil gelagert ist und mit wenigstens einem Federelement des ersten Steckteils zusammenwirkt. Das Einsatzteil ist beim Zusammenstecken der Steckteile durch das zweite Steckteil entgegen der Rückstellkraft des Federelements in das erste Steckteil hineinschiebbar. Das Federelement ist bei getrennten Steckteilen und im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders im Wesentlichen entspannt.
  • Der Ausdruck "im Wesentlichen entspannt" bedeutet hier, dass durch das Federelement keine signifikante Kraft auf das Einsatzteil ausgeübt wird. Wenn das Federelement im Wesentlichen entspannt ist, befindet es sich in einer Stellung, die nachfolgend auch als Ruhestellung bezeichnet wird. Eine solche Ruhestellung nimmt das Federelement sowohl im getrennten als auch im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders ein. Da es sich bei dem getrennten bzw. vollständig zusammengesteckte Zustand des Steckverbinders um die in der Praxis am häufigsten auftretenden Zustände handelt, befindet sich das Federelement überwiegend in einem entspannten Zustand. Dadurch sind die gewünschten Federeigenschaften des Federelements, eine zuverlässige Go/No Go-Funktion und letztlich eine zuverlässige Funktion des Steckerbinders insgesamt dauerhaft sichergestellt.
  • Beim Zusammenfügen der Steckteile wird das Federelement gespannt, indem das Einsatzteil entgegen der Rückstellkraft des Federelements in das erste Steckteil hineingeschoben wird. Solange die Steckteile nicht vollständig zusammengefügt sind, wird ein nicht mit einer ausreichend großen Steckkraft beaufschlagtes zweites Steckteil durch das Federelement zumindest teilweise wieder aus dem ersten Steckteil heraus geschoben. Dadurch ist unmittelbar erkennbar, ob der Steckverbinder korrekt zusammengesteckt ist oder nicht.
  • Unter dem vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders wird hier eine Relativlage der Steckteile verstanden, in welcher elektrische Anschlusselemente des ersten Steckteils und elektrische Anschlusselemente des zweiten Steckteils korrekt miteinander verbunden sind. Dagegen besagt der Ausdruck "Trennung der Steckteile" hier lediglich, dass keine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Anschlusselementen der beiden Steckteile mehr besteht. Der Zustand der getrennten Steckteile schließt somit eine Relativlage der Steckteile ein, in welcher das zweite Steckteil zumindest abschnittsweise noch in dem ersten Steckteil steckt.
  • Aus der Tatsache, dass das zweite Steckteil nicht direkt, sondern über das Einsatzteil lediglich indirekt mit dem Federelement zusammenwirkt, ergibt sich eine gewisse Freiheit bei der Gestaltung der Steckteile. Insbesondere ist das Zusammenspiel von Einsatzteil und Federelement, d.h. die Go/No Go-Funktion des Steckverbinders, im Wesentlichen unabhängig von der Geometrie des ersten und zweiten Steckteils. Das erfindungsgemäße Zusammenspiel von Einsatzteil und Federelement kann daher auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Steckverbindertypen übertragen und somit besonders vielseitig verwendet werden.
  • Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Einsatzteil beim Trennen der Steckteile durch das zweite Steckteil entgegen der Rückstellkraft des Federelements zumindest teilweise aus dem ersten Steckteil herausziehbar.
  • Das Einsatzteil wird durch das Federelement also nicht nur beim Zusammenfügen der Steckteile, sondern auch beim Auseinanderziehen der Steckteile mit einer Kraft beaufschlagt, und zwar mit einer Kraft, die der Zugrichtung entgegen wirkt. Eine Trennung der Steckteile ist also nur unter Überwindung der Rückstellkraft des Federelements möglich. Solange diese nicht vollständig überwunden ist, wird das zweite Steckteil durch das Federelement immer wieder in das erste Steckteil hingezogen und der vollständig zusammengesteckte Zustand des Steckverbinders beibehalten.
  • Das Federelement bewirkt also, dass elektrische Anschlusselemente, die in den Steckteilen vorgesehen sind, entweder korrekt miteinander verbunden oder vollständig voneinander getrennt sind. Beide Zustände sind anhand der jeweiligen Relativanordnung der beiden Steckteile unmittelbar erkennbar.
  • Im Ergebnis wird also nicht nur beim Zusammenfügen der Steckteile, sondern auch beim Trennen der Steckteile eine Go/No Go-Funktion erreicht. Darüber hinaus stellt die zum Trennen der Steckteile zu überwindende Rückstellkraft des Federelements eine Form von Verriegelung des Steckverbinders dar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Federelement so ausgebildet, dass es beim Zusammenstecken der Steckteile oder bei einer Trennung der Steckteile aus einem maximal gespannten Zustand in einen im Wesentlichen entspannten Zustand umspringt.
  • Vorzugsweise wird das Federelement dabei nicht von dem Einsatzteil entkoppelt, sondern es wirkt auch nach dem Umspringen in den entspannten Zustand mit dem Einsatzteil zusammen. Das Umspringen des Federelements trägt somit dazu bei, das zweite Steckteil in die gewünschte Endlage zu bringen, d.h. das zweite Steckteil vollständig in das erste Steckteil hineinzuziehen oder eine vollständige Trennung der Steckteile zu erreichen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zwei an gegenüberliegenden Seiten des ersten Steckteils angeordnete Federelemente vorgesehen. Dadurch wird eine zumindest annähernd symmetrische Verteilung der Rückstellkräfte erreicht und beispielsweise ein Verkanten der Steckteile beim Zusammenstecken oder Trennen des Steckverbinders verhindert. Die Zuverlässigkeit der Funktion des Steckverbinders ist dadurch noch weiter erhöht.
  • Vorteilhafterweise ist ein Verriegelungselement zur Verriegelung des Einsatzteils mit dem zweiten Steckteil vorgesehen. Dies ermöglicht zum einen eine Sicherung des zweiten Steckteils am Einsatzteil im zusammengefügten Zustand des Steckverbinders und zum anderen eine Verschiebung des Einsatzteils entgegen der Rückstellkraft des Federelements, wenn das zweite Steckteil zur Trennung des Steckverbinders aus dem ersten Steckteil herausgezogen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist insbesondere an dem ersten Steckteil ein Sicherungsmittel vorgesehen, um ein Verriegelungselement des Einsatzteils im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders in einer Verriegelungslage zu sichern. Das Sicherungsmittel verhindert mit anderen Worten eine unbeabsichtigte Entriegelung von Einsatzteil und zweitem Steckteil.
  • Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das erste Steckteil im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders durch das Sicherungsmittel an dem zweiten Steckteil gesichert ist. Das Sicherungsmittel erfüllt in diesem Fall also eine Doppelfunktion, indem es zum einen die Verriegelung von Einsatzteil und zweitem Steckteil sichert und zum anderen eine Verriegelung des ersten Steckteils mit dem zweiten Steckteil schafft. In dem Fall, dass die Steckteile nur unter Überwindung der Rückstellkraft des Federelements voneinander getrennt werden können, stellt das Sicherungsmittel also eine zusätzliche Verriegelung des zusammengefügten Steckverbinders dar.
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht eines ersten Steckteils des Steckverbinders von Fig. 1 in einem zusammengebauten Zustand;
    Fig. 3A - C
    Relativlagen eines ersten und zweiten Steckteils des Steckverbinders von Fig. 1 während des Zusammensteckens der Steckteile;
    Fig. 4
    eine Querschnittsansicht einer Verriegelungsanordnung des Steckverbinders von Fig. 1;
    Fig. 5
    Ruhestellungen eines Federelements des Steckverbinders von Fig. 1 im getrennten bzw. vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders;
    Fig. 6
    eine perspektivische Ansicht eines Einsatzteils und eines zweiten Steckteils des Steckverbinders von Fig. 1 im teilweise zusammengefügten Zustand des Steckverbinders; und
    Fig. 7
    eine perspektivische Ansicht des Einsatzteils und des zweiten Steckteils von Fig. 6 im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders.
  • Der in Fig. 1 dargestellte elektrische Steckverbinder 10 umfasst ein erstes Steckteil 12, ein in das erste Steckteil 12 einsteckbares zweites Steckteil 14, ein Einsatzteil 16 und zwei Federelemente 18.
  • Sowohl im ersten Steckteil 12 als auch im zweiten Steckteil 14 sind elektrische Anschlusselemente vorgesehen, die durch das Zusammenstecken des Steckverbinders 10 elektrisch miteinander verbunden werden. In Fig. 1 sind exemplarisch drei elektrische Leitungen 20 gezeigt, die in das erste Steckteil 12 hineinführen und jeweils mit einem Anschlusselement des ersten Steckteils 12 verbunden sind.
  • Das erste Steckteil 12 umfasst ein Gehäuse 22, welches einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Stutzenabschnitts 24 des zweiten Steckteils 14 begrenzt. An einer den elektrischen Leitungen 20 abgewandten Stirnseite des Gehäuses 22 weist das erste Steckteil 12 eine Einführöffnung zum Einführen des Stutzenabschnitts 24 auf.
  • In dem Aufnahmeraum des ersten Steckteils 12 ist das Einsatzteil 16 verschiebbar gelagert. Das Einsatzteil 16 ist hülsenförmig ausgebildet, wobei der Außenquerschnitt des Einsatzteils 16 an den Querschnitt des Aufnahmeraums des ersten Steckteils 12 und der Innenquerschnitt des Einsatzteils 16 an den Außenquerschnitt des Stutzenabschnitts 24 angepasst ist.
  • Beim Zusammenstecken des Steckverbinders 10 wird der in den Aufnahmeraum des ersten Steckteils 12 eingeführte Stutzenabschnitt 24 des zweiten Steckteils 14 durch das Einsatzteil 16 umgeben. Dabei sind das Gehäuse 22 des ersten Steckteils 12, das Einsatzteil 16 und der Stutzenabschnitt 24 des zweiten Steckteils 14 in einer parallel zur Steckrichtung verlaufenden axialen Richtung A relativ zueinander verschiebbar.
  • Wie Fig. 1 und 2 zeigen, sind an gegenüberliegenden Gehäuseseiten 25 des ersten Steckteils 12 jeweils ein Federlager 26 vorgesehen, welches zur Lagerung jeweils eines der Federelemente 18 dient. Jedes Federlager 26 ist durch zwei aus dem Gehäuse 22 hervorgehende und sich senkrecht zur axialen Richtung A erstreckende Wandabschnitte 28 gebildet, die gekrümmt sind und konvex zueinander verlaufen.
  • Die beiden Federelemente 18 des dargestellten Ausführungsbeispiels sind blattfederartig ausgebildet und umfassen jeweils ein vorgebogenes streifenförmiges Federblech 30. Grundsätzlich kann aber auch eine andere Art und/oder eine andere Anzahl von Federelementen verwendet werden. Gegebenenfalls sind die Federlager des ersten Steckteils entsprechend anzupassen.
  • Jedes Federelement 18 ist derart in sein zugehöriges Federlager 26 eingesetzt, dass Endabschnitte 32 des Federblechs 30 jeweils in einem Bereich des Federlagers 26 fixiert sind, in welchem die Wandabschnitte 28 zusammenlaufen. Die Krümmung der Wandabschnitte 28 und die Vorbiegung der Federbleche 30 sind derart aneinander angepasst, dass die Federbleche 30 im entspannten Zustand eines Federelements 18 im Wesentlichen parallel zu einem Wandabschnitt 28 verlaufen. Dies gilt sowohl für den Fall, dass das Federblech 30 in Richtung des zweiten Steckteils 14 gebogen ist (Fig. 2), als auch für den Fall, dass das Federblech 30, wie in Fig. 5 gestrichelt dargestellt ist, von dem zweiten Steckteil 14 weggebogen ist.
  • Wie Fig. 1 und 6 zeigen, weist das Einsatzteil 16 ein Lager für jedes Federelement 18 auf. Jedes Lager ist durch zwei in axialer Richtung A beabstandete und nach außen weisende flügelartige Schultern 34 gebildet, zwischen denen das zugehörige Federblech 32 aufnehmbar ist.
  • Zur Montage des ersten Steckteils 12 wird zunächst das Einsatzteil 16 in das Gehäuse 22 hineingeschoben. Dabei sind sowohl in den Gehäuseseiten 25 als auch in den zur Einführöffnung weisenden Wandabschnitten 28 der Federlager 26 sich axial erstreckende Führungsschlitze 36 für die Schultern 34 des Einsatzteils 16 vorgesehen.
  • Das Einsatzteil 16 wird so weit in das Gehäuse 22 eingeführt, dass die Federelemente 18 mit in Richtung der Einführöffnung weisender Krümmung des Federblechs 30 in ihr jeweiliges Federlager 26 eingesetzt und mit dem jeweiligen Lager des Einsatzteils 16 in Eingriff gebracht werden können. Die Federbleche 30 werden mit anderen Worten von außen zwischen die Schultern 34 geschoben. Dadurch wird die Bewegung des Einsatzteils 16 in axialer Richtung A relativ zum Gehäuse 22 begrenzt.
  • Anhand von Fig. 3 wird nun das Zusammenstecken des Steckverbinders 10 beschrieben.
  • Fig. 3A zeigt eine Situation, in der die Steckteile 12, 14 noch außer Eingriff stehen, d.h. vollständig voneinander getrennt sind. In dieser Situation befinden sich die Federelemente 18 in einer Ruhestellung, in welcher die Federbleche 30 jeweils in Richtung des zweiten Steckteils 14 gekrümmt sind und im Wesentlichen parallel zu den in Richtung der Einführöffnung des ersten Steckteils 13 weisenden Wandabschnitten 28 gekrümmt sind.
  • Das zweite Steckteil 14 wird so weit in den Aufnahmeraum des ersten Steckteils 12 hingeschoben, bis der Stutzenabschnitt 24 des zweiten Steckteils 14 an dafür vorgesehene Anschläge 38 des Einsatzteils 16 anstößt.
  • Wird das zweite Steckteil 14 noch weiter in das erste Steckteil 12 hineinbewegt, so wird durch den mit den Anschlägen 38 des Einsatzteils 16 zusammenwirkenden Stutzenabschnitt 24 auch das Einsatzteil 16 in Steckrichtung relativ zu dem Gehäuse 22 des ersten Steckteils 12 verschoben.
  • Die Verschiebung des Einsatzteils 16 in Steckrichtung bewirkt eine Verformung der zwischen den Schultern 34 des Einsatzteils 16 gelagerten Federbleche 30 in Steckrichtung. Die Federelemente 18 werden dadurch gespannt, und das Zusammenstecken der Steckteile 12, 14 erfolgt entgegen der Rückstellkraft der Federelemente 18.
  • Unterschreitet die auf das zweite Steckteil 14 ausgeübte Steckkraft in dieser Situation die Rückstellkraft der Federelemente 18, beispielsweise wenn das zweite Steckteil 14 losgelassen wird, so wird das zweite Steckteil 14 durch die Federelemente 18 wieder aus dem ersten Steckteil 12 herausgedrückt.
  • Wird das zweite Steckteil 14 hingegen noch weiter in das erste Steckteil 12 hineingeschoben, so erreicht die Verformung der Federelemente 18 einen Punkt, an dem die Federbleche 30 umspringen, d.h. von einer zum zweiten Steckteil 14 weisenden Krümmung in eine von dem zweiten Steckteil 14 weg weisenden Krümmung umschlagen. Dieser Umschlagpunkt schließt sich unmittelbar an einen Zustand maximaler Spannung der Federelemente 18 an.
  • Nach dem Umspringen der Federelemente 18 wirken die durch die Federelemente 18 auf das Einsatzteil 16 und somit auf das zweite Steckteil 14 ausgeübten Kräfte nicht mehr entgegen der Steckrichtung, sondern in Steckrichtung. Über ein nachfolgend näher erläutertes, mit einem Rastvorsprung 40 des zweiten Steckteils 14 zusammenwirkendes Verriegelungselement 46 des Einsatzteils 16 wird das zweite Steckteil 14 durch die umgesprungenen Federelemente 18 in das erste Steckteil 12 hineingezogen und der Steckverbinder 10 in einen vollständig zusammengesteckten Zustand gebracht.
  • In diesem Zustand nehmen die Federelemente 18 die in Fig. 5 gestrichelt dargestellte Ruhelage ein, in welcher die Federbleche 30 im Wesentlichen parallel zu den von dem zweiten Steckteil 14 weg weisenden Wandabschnitten 28 der Federlager 26 verlaufen. In der Ruhelage sind die Federelemente 18 im Wesentlichen entspannt, so dass sie keine signifikanten Kräfte auf das Einsatzteil 16 ausüben.
  • Sollen die Steckteile 12, 14 wieder getrennte werden, so müssen die Rückstellkräfte der umgesprungenen Federelemente 18 überwunden werden. Die umgesprungenen Federelemente 18 bewirken somit gewissermaßen eine erste Verriegelung des Steckverbinders 10.
  • Darüber hinaus ist ein zusätzlicher Mechanismus zur Verriegelung des Steckverbinders 10 vorgesehen, welcher nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 1, 4, 6 und 7 erläutert wird.
  • Wie die Figuren zeigen, ist ein Rastvorsprung 40 an einer Oberseite 42 des Stutzenabschnitts 22 des zweiten Steckteils 14 angeordnet. Der Rastvorsprung 40 weist an seiner zum ersten Steckteil 12 weisenden Vorderseite eine vordere Schrägfläche 44 auf. Ferner weist die Oberseite des Rastvorsprungs 40 eine obere Schrägfläche 45 auf, die nach hinten, d.h. in vom ersten Steckteil 12 wegweisender Richtung abfällt.
  • An dem Einsatzteil 16 ist ein Verriegelungselement vorgesehen, welches durch eine zum zweiten Steckteil 14 weisende und bezüglich der axialen Richtung A schräg nach außen gestellte federnde Lasche 46 gebildet ist. Die Verriegelungslasche 46 ist so angeordnet, dass sie sich über dem Rastvorsprung 40 des zweiten Steckteils 14 befindet, sobald der Stutzenabschnitt 24 des zweiten Steckteils 14 an die Anschläge 38 des Einsatzteils 16 anstößt (Fig. 6).
  • Des weiteren ist ein Rastarm 48 an einer Oberseite 50 des Gehäuses 22 des ersten Steckteils 12 vorgesehen, welcher sich in der axialen Richtung A erstreckt, um im vollständig zusammengestecktem Zustand des Steckverbinders 10 hinter dem Rastvorsprung 40 des zweiten Steckteils 14 einzurasten.
  • Wird das zweite Steckteil 14 beim Zusammenstecken des Steckverbinders 10 ausgehend von der Situation, in welcher der Stutzenabschnitt 24 erstmalig an die Anschläge 38 des Einsatzteils 16 anstößt (Fig. 6), noch weiter in das erste Steckteil 12 hineingeschoben, so verformen sich die Federelemente 18, wie voranstehend bereits beschrieben wurde.
  • Gleichzeitig läuft der Rastfederarm 48 auf die vordere Schrägfläche 44 des Rastvorsprungs 40 auf, wodurch der Rastfederarm 48 nach außen gedrückt wird.
  • Wird das zweite Steckteil 14 noch weiter in das erste Steckteil 12 hinein geschoben, so bewegt sich der Rastfederarm 48 über die obere abfallende Schrägfläche 45 des Rastvorsprungs 40 hinweg. Dabei nähert sich der Rastfederarm 48 der Oberseite 42 des Stutzenabschnitts 22 umso weiter an, je weiter der Rastfederarm 48 über den Rastvorsprung 40 geschoben wird.
  • Durch diese graduelle Annäherung an die Oberseite 42 wird die Verriegelungslasche 46 allmählich nach innen, d.h. in Richtung der Oberseite 42 des Stutzenabschnitts 22, gedrückt, so dass die Verriegelungslasche 46 spätestens in dem Augenblick den Rastvorsprung 40 hintergreift, in dem die Federelemente 18 umspringen, um das zweite Steckteil 14 in das erste Steckteil 12 hineinzuziehen.
  • Sobald der Steckverbinder 10 seinen vollständig zusammengesteckten Zustand erreicht, rastet der Rastfederarm 48 hinter dem Rastvorsprung 40 ein. Durch den eingerasteten Federarm 48 wird die Verriegelungslasche 46 an die Oberseite 42 des Stutzenabschnitts 22 angedrückt und in einer Verriegelungslage gehalten, in der die Verriegelungslasche 46 den Rastvorsprung 40 hintergreift. Im zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders 10 ist folglich nicht nur das erste Steckteil 12 durch den Rastfederarm 48, sondern auch das Einsatzteil 16 durch die Verriegelungslasche 46 an dem zweiten Steckteil 14 gesichert.
  • Um die Steckteile 12, 14 voneinander zu trennen, muss lediglich der Rastfederarm 48 über den Rastvorsprung 40 angehoben und das zweite Steckteil 14 aus dem ersten Steckteil 12 herausgezogen werden.
  • Während die Steckteile 12, 14 auseinandergezogen werden, bewegt sich die Verriegelungslasche 46 allmählich wieder nach außen, d.h. von der Oberseite 42 des Stutzenabschnitts 22 weg. Die Verriegelungslasche 46 hintergreift den Rastvorsprung 40 dabei solange, wie es zum Bewegen des Einsatzteils 16 entgegen der Rückstellkraft der Federelemente 18 erforderlich ist. In dem Augenblick, in dem die Federelemente 18 wieder umspringen, gibt die Verriegelungslasche 46 den Rastvorsprung 40 frei, so dass das zweite Steckteil 14 vollständig aus dem ersten Steckteil 12 herausgezogen werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Steckverbinder
    12
    erstes Steckteil
    14
    zweites Steckteil
    16
    Einsatzteil
    18
    Federelement
    20
    Leitung
    22
    Gehäuse
    24
    Stutzenabschnitt
    25
    Gehäuseseite
    26
    Federlager
    28
    Wandabschnitt
    30
    Federblech
    32
    Endabschnitt
    34
    Schulter
    36
    Führungsschlitz
    38
    Anschlag
    40
    Rastvorsprung
    42
    Oberseite
    44
    Schrägfläche
    45
    Schrägfläche
    46
    Verriegelungslasche
    48
    Rastfederarm
    50
    Oberseite

Claims (15)

  1. Elektrischer Steckverbinder (10) mit einem ersten Steckteil (12), einem mit dem ersten Steckteil (12) zusammensteckbaren zweiten Steckteil (14) und einem Einsatzteil (16), welches in Steckrichtung verschiebbar an dem ersten Steckteil (12) gelagert ist und mit wenigstens einem Federelement (18) des ersten Steckteils (12) zusammenwirkt, wobei das Einsatzteil (16) beim Zusammenstecken der Steckteile (12, 14) durch das zweite Steckteil (14) entgegen der Rückstellkraft des Federelements (18) in das erste Steckteil (12) hineinschiebbar ist und wobei das Federelement (18) bei getrennten Steckteilen (12, 14) und im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders (10) im Wesentlichen entspannt ist.
  2. Steckverbinder (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Einsatzteil beim Trennen der Steckteile (12, 14) durch das zweite Steckteil (14) entgegen der Rückstellkraft des Federelements (18) zumindest teilweise aus dem ersten Steckteil (12) herausziehbar ist.
  3. Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Federelement (18) so ausgebildet ist, dass es beim Zusammenstecken der Steckteile (12, 14) und/oder bei einer Trennung der Steckteile (12, 14) aus einem maximal gespannten Zustand in einen im Wesentlichen entspannten Zustand umspringt.
  4. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Federelement (18) blattfederartig ausgebildet ist.
  5. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass zwei an gegenüberliegenden Seiten (25) des ersten Steckteils (12) angeordnete Federelemente (18) vorgesehen sind.
  6. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Einsatzteil (16) für jedes Federelement (18) ein Lager (34) aufweist.
  7. Steckverbinder (10) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass jedes Lager durch zwei in Steckrichtung beabstandete und nach außen weisende Schultern (34) gebildet ist, zwischen denen das zugehörige Federelement (18) aufnehmbar ist.
  8. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Einsatzteil (16) Anschläge (38) aufweist, die ein Abstützen des zweiten Steckteils (14) an dem Einsatzteil (16) ermöglichen.
  9. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Einsatzteil hülsenförmig ausgebildet ist und der Querschnitt des Einsatzteils (16) an einen Innenquerschnitt des ersten Steckteils (12) und an einen Außenquerschnitt des zweiten Steckteils (14) angepasst ist.
  10. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass ein Verriegelungselement (46) zur Verriegelung des Einsatzteils (16) mit dem zweiten Steckteil (14) vorgesehen ist.
  11. Steckverbinder (10) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das Verriegelungselement durch eine an dem Einsatzteil (16) vorgesehene und bezüglich der Steckrichtung schräg nach außen gestellte federnde Verriegelungslasche (46) gebildet ist.
  12. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass ein Rastvorsprung (40) an dem zweiten Steckteil (14) vorgesehen ist, welcher im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders (10) durch ein Verriegelungselement (46) des Einsatzteils (16) hintergreifbar ist.
  13. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass insbesondere an dem ersten Steckteil (12) ein Sicherungsmittel (48) vorgesehen ist, um ein Verriegelungselement (46) des Einsatzteils (16) im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders (10) in einer Verriegelungslage zu sichern.
  14. Steckverbinder (10) nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass das erste Steckteil (12) im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders (10) durch das Sicherungsmittel (48) an dem zweiten Steckteil (14) gesichert ist.
  15. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass ein Rastfederarm (48) an dem ersten Steckteil (12) vorgesehen ist, welcher im vollständig zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders (10) hinter einem Rastvorsprung (40) des zweiten Steckteils (14) einrastet und dabei ein den Rastvorsprung (40) hintergreifendes Verriegelungselement (46) des Einsatzteils (16) sichert.
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