EP3718176B1 - Ver- und entriegelbarer steckverbinder - Google Patents

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EP3718176B1
EP3718176B1 EP18815509.7A EP18815509A EP3718176B1 EP 3718176 B1 EP3718176 B1 EP 3718176B1 EP 18815509 A EP18815509 A EP 18815509A EP 3718176 B1 EP3718176 B1 EP 3718176B1
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EP
European Patent Office
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plug
latching
connector
connector housing
locking
Prior art date
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Active
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EP18815509.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3718176A1 (de
Inventor
Sergej Hämmerling
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.)
Harting Electronics GmbH and Co KG
Original Assignee
Harting Electronics GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electronics GmbH and Co KG filed Critical Harting Electronics GmbH and Co KG
Publication of EP3718176A1 publication Critical patent/EP3718176A1/de
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Publication of EP3718176B1 publication Critical patent/EP3718176B1/de
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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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6275—Latching arms not integral with the housing
    • 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
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6271—Latching means integral with the housing
    • 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
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap

Definitions

  • the invention is based on a connector according to the preamble of independent claim 1.
  • Such connectors can be separated from a mating connector with only little manual effort and are therefore very easy to use.
  • the operating concept usually consists of pulling a sleeve of the connector away from the mating connector for unlocking, so that both the operation of the unlocking device and the separation of the connector from the mating connector take place in a single movement direction and thus with a single hand movement.
  • the mating connector usually has an attachment housing and can, for example, be attached to a housing wall, so that this process can usually be carried out with one hand.
  • the pamphlet EP 1 841 016 B1 discloses a metal connector for use in harsh and humid industrial environments. This has a rectangular shaped connector housing, z. B. a zinc injection-molded connector housing, which is covered on the one hand by a corresponding unlocking sleeve, and on the other hand, a plug insert is fixed.
  • the connector housing is provided with an unlocking sleeve and has a locking device which causes locking with a mating connector during the plugging process. When the unlocking sleeve is pulled back, the locking hooks provided for locking are used Locking device "outwards" levered out of the locking recesses on the mating connector.
  • the pamphlet WO 2016/012006 A1 discloses a sealing mechanism for a push-pull connector.
  • it is disclosed in connection with the unlocking function to move a radial seal along the insertion area by means of a sliding element in order to ensure the sealing function independently of a correct axial alignment of the connector with respect to the mating connector.
  • a conventional push-pull lock is shown, in which the unlocking sleeve has a locking element on two opposite sides, each with two locking arms, which each snap into a latching recess of a frame of the mating connector when plugged in. To unlock, the two locking arms of each locking element are pulled away from the main portion of the connector housing together through the unlocking sleeve.
  • the pamphlet DE 10 2007 031 504 A1 has set itself the task of specifying a connector which can be detached from a mating connector associated with the connector in a simple and reliable manner and which has a long service life.
  • the connector has a connector head and a sliding sleeve that accommodates the connector head.
  • the sliding sleeve is pushed axially over the connector head in a sliding direction and can be displaced in the axial direction relative to the connector head.
  • the plug head has a hollow base body with at least one cable connection means provided at the end and two locking tongues with at least one free end, which are assigned to at least one surface side of the base body and extend in the sliding direction.
  • the locking tongues are connected via a connecting element. With axial movement of the sliding sleeve in Sliding direction lifts the unlocking from the base body to set the unlocked state.
  • the object of the invention is to provide a push-pull latch that requires as little space as possible and still ensures a sufficiently high holding force in the locked state. This task is independent of the subject matter
  • the connector is provided according to claim 1.
  • the connector housing can preferably have a square or rectangular cross-section and can preferably have four sides, in particular two broad sides and two narrow sides, of which two identical sides are in parallel opposite one another. Accordingly, the unlocking sleeve can also have a rectangular or square shape in cross section.
  • the locking and unlocking element is formed at least partially from a spring-elastic material in order to ensure its said mobility. This is of particular advantage for cost-effective production, in particular if the locking and unlocking element is fastened to the connector housing in certain areas and, in particular, is even designed in one piece with it.
  • latching hooks can be arranged, in particular formed, on the locking element.
  • the locking element can preferably have a plurality of latching arms, each latching arm having a first, namely a fixed, end and a second, namely a movable end, and each latching arm being fastened to the connector housing with its first (fixed) end and wherein the second (movable) end of the latch arm is moveable parallel to said side.
  • the latching arms can be connected to one another between their first and second ends via at least one cross brace and can therefore be moved together.
  • the locking element advantageously requires only a single entry or engagement device, which is used to interact with the unlocking sleeve when it is displaced counter to the insertion direction, in order to move the complete locking element, i.e. in particular its locking arms, together in one direction.
  • a plurality of latching arms are held on the connector housing so that they can move in opposite directions to one another.
  • This variant is particularly space-saving and therefore particularly advantageous for small designs. Irrespective of this, this variant also has the advantage that in particular the forces occurring during unlocking and/or locking are distributed symmetrically over the connector housing and/or the unlocking sleeve.
  • the locking element has exactly two latching arms. As a result, these two latching arms can advantageously latch onto a single common latching pin from opposite directions.
  • the locking element can have an even number of latching arms, which preferably latch in pairs on a plurality of latching pins or also on one common latching pin of the mating connector.
  • a latching hook for latching with the respective latching pin of the mating connector can be formed on each latching arm.
  • the latching hook can be formed on the second end of the associated latching arm, since mobility is greatest at this point.
  • Each latching hook can have a latching surface oriented counter to the insertion direction for latching on the respective latching pin of the mating connector. In the latched state, there is a common contact surface between each latching hook and the associated latching pin. The sum of all contact areas results in a total contact area that contributes to the retention force of the latch.
  • the deflection that each locking arm must experience in order to contribute to unlocking is exclusively dependent on the size of its individual contact area, which is naturally smaller than the total contact area. However, this small deflection corresponds to the deflection of the entire locking and unlocking element required for unlocking.
  • the necessary deflection, in particular deformation, of the locking and unlocking element is advantageously inversely proportional to the number of its latching hooks.
  • the resulting restoring spring force can be controlled structurally by the shape of the locking arms, e.g. by their width, and by the elasticity of the material.
  • At least one latching hook can have a slide-on bevel or slide-on rounding for sliding onto the respective latching pin of the mating connector.
  • the latching pin can also have a slide-on bevel or slide-on rounding.
  • the locking hook tapers through the Slip-on bevel or slip-on rounding towards the second end of the locking arm.
  • the latching arms are mechanically connected to one another, in particular between their respective first and second ends, for example by means of a cross brace. After all, they can be moved together in this way.
  • only one entry or engagement device is necessary for the entire locking element in order to ensure said interaction with the unlocking sleeve.
  • this interaction serves to move the locking element, in particular to deform it, in order to separate the latching surfaces of the latching hooks from the latching pin(s) of the mating connector.
  • the entry or attack device can consist of an integral molding of the locking element.
  • the molding can have an attack slope, which interacts, for example, with an unlocking pin of the unlocking sleeve.
  • the unlocking sleeve can also have a working slope and the locking element can have an unlocking pin.
  • the latching arms can be formed at their first end on a fastening base of the connector housing. This has the advantage that the plug connector can be produced simply and therefore inexpensively.
  • the locking arms and the fastening base can be designed in one piece together with the connector housing as a plastic part and can be produced, for example, in an injection molding process.
  • the connector housing can be formed together with the locking element or the locking elements as a one-piece injection molded part.
  • it consists of a plastic which on the one hand gives the connector housing the necessary strength and on the other hand allows the latching arms to have sufficiently spring-elastic properties given the appropriate geometry.
  • Such a material can consist, for example, of glass fiber reinforced PBT ("polybutylene terephthalate").
  • PBT 33 can be used as the material for the connector housing with the molded locking element, ie polybutylene terephthalate with 33% glass fibers.
  • the connector has at least two locking elements, which are arranged on two parallel opposite sides of the connector housing.
  • the connector can thus be locked to the mating connector on two opposite sides.
  • the unlocking sleeve then also has corresponding unlocking means, for example unlocking pins, on the inside of two corresponding, parallel, opposite side walls.
  • the 1 shows a connector housing 1 with an unlocking element 11 in a first exemplary embodiment.
  • a cable insertion area 17 with a thread 18 of a cable gland 19 is formed on the connector housing 1, which is described below in FIG Figure 2b is shown and labeled.
  • the connector housing 1 has a mounting base 112.
  • the connector housing 1 has a rectangular cross section and has four sides arranged at right angles and/or parallel to one another, namely two broad sides and two narrow sides, which are not provided with reference numbers for reasons of clarity.
  • the two broad sides and the two narrow sides face each other in parallel.
  • a locking element 11 is arranged on each of the two opposite broad sides. In this view, however, only one of the two locking elements 11 can be seen because the opposite Broad side is covered by the connector housing 1.
  • the connector housing 1 has three locking arms 111, which are formed with a first end to the mounting base 112 and with her point the second end in the plug-in direction. At their first end, the latching arms 111 are thus fastened to the connector housing 1 and, due to their elasticity, are held on it so that they can move parallel to the respective broad side. At a second, movable end, the latching arms have latching hooks 113.
  • the latching hooks 113 each have a latching surface 114 opposite to the insertion direction. In the insertion direction, the latching hooks 113 each have a sliding rounded portion 115.
  • latching arms 111 of the locking and unlocking device are connected to one another by a common cross brace 116 . This allows them to be moved together parallel to the corresponding side wall.
  • the connector housing 1 On its two opposite narrow sides, the connector housing 1 has guide webs 14 for guiding the unlocking sleeve 2 described below. Furthermore, the connector housing 1 has a latching lug 15 on each narrow side. This prevents the unlocking sleeve 2, once it has been snapped onto it, from being unintentionally separated from the connector housing 1.
  • An engagement device 117 is integrally formed on the locking element 11 . This is intended to work together with an unlocking pin 227 of the unlocking sleeve 2 for unlocking.
  • the Fig. 1b shows said unlocking sleeve 2.
  • This has a rectangular cross-section and thus four side walls arranged at right angles and/or parallel to one another, namely two narrow and two wide side walls, which in each case face one another in parallel. For reasons of clarity, the side walls are not provided with reference numbers.
  • On the two wide side walls has the Unlocking sleeve 2 each have an unlocking pin 217, which has an unlocking bevel for interacting with the engagement device 117 of the connector housing 1. Due to the perspective, however, only the inside of one of these two side walls and thus only one unlocking pin 217 is visible in the drawing.
  • Guide grooves 24 are formed on the two narrow side walls, and because of the perspective, only one inside of these two side walls and thus only one guide groove 24 is visible.
  • the two guide grooves 24 are suitable for interacting with the guide webs 14 of the connector housing 1 in order to hold the unlocking sleeve 2 on the connector housing 1 so that it can be displaced in the plugging direction.
  • unlocking sleeve 2 has an actuating projection 28 for manual actuation.
  • the 1c shows a housing of a mating connector, ie a mating connector housing 3.
  • This mating connector housing 3 has a peripheral housing frame 31, the shape of which corresponds to the connector housing 1.
  • the mating connector housing 3 has a fastening flange 312 with screw holes, as a result of which the mating connector housing 3 is suitable, for example, for installation in a housing wall of an electrical device.
  • the housing frame 31 has two long frame sides lying opposite one another and two short frame sides lying opposite one another, which are arranged at right angles thereto and are not provided with reference numbers for reasons of clarity.
  • the mating connector housing 3 has two latching pins 313 on each of the two long sides of the frame.
  • the Figure 2a shows a system consisting of the connector housing 1 with the movable in the direction of it held unlocking sleeve 2 and the mating connector housing 3.
  • a wide side wall of the unlocking sleeve 2 is hidden, ie only the unlocking pin 217 arranged therein can be seen in the drawing.
  • This unlocking pin 217 is in mechanical contact with the engagement device 117 of the locking and unlocking element 11 via a bevel.
  • the locking and unlocking element 11 is arranged between a broad side of the connector housing 1 and a broad side wall of the unlocking sleeve 2 and moves parallel thereto during locking and unlocking.
  • the snap-in hooks 113 have sliding curves with which they slide onto the snap-in pin 313 when the connector housing 1 is plugged into the mating connector housing 3 in order to snap in the plugged-in state.
  • the latching pins 313 can also have corresponding sliding roundings, to achieve the same effect.
  • this system has a similar mechanism.
  • this variant In the Figure 2b the embodiment of the invention is shown.
  • the locking arms 111′ of the locking and unlocking element 11′ move in opposite directions to one another during locking and unlocking, ie towards one another or away from one another.
  • this variant is particularly space-saving and therefore particularly advantageous for small designs. Irrespective of this, this variant also has the advantage that in particular the forces occurring during unlocking and/or locking are distributed particularly evenly over the connector housing 1 and the unlocking sleeve 2 .
  • the two latching arms 111' When plugged onto the mating connector housing 3, the two latching arms 111' are pushed apart both by the rounding of their latching hooks 113' and by the rounding of the common latching pin 313', in order then to latch onto it in the plugged-in state.
  • the unlocking sleeve 2 has two unlocking pins 217' on its wide side wall for interaction with a respective engagement device 117', which is arranged on each of the two latching arms 111'.
  • the unlocking sleeve 2 is pulled away from the mating connector housing 3 - ie in the opposite direction to the plugging direction. This pulls the two latching arms 111' apart from their respective engagement devices 117'. Their latching hooks 113' disengage from the common latching pin 313' of the mating connector housing 3. As a result, the connector housing 1 is unlocked from the mating connector housing 3 and can be pulled off.
  • the unlocking sleeve 2 also has a further unlocking pin 217'' which engages between two locking arms 111' and additionally pushes these two locking arms 111' apart when the unlocking sleeve 2 is pulled.
  • the two latching arms 111' are both pulled apart by the two unlocking pins 217' of the unlocking sleeve 2 and also pushed apart by the further unlocking pin 217", although one of the two variants is sufficient for the functionality and - although shown together in the drawing - understood by those skilled in the art as being disclosed separately.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Derartige Steckverbinder können mit nur geringem händischem Aufwand von einem Gegenstecker getrennt werden und besitzen daher einen hohen Bedienkomfort.
    • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind dem Fachmann sogenannte "Push-Pull"-Steckverbinder wohlbekannt. Das Bedienkonzept besteht üblicherweise darin, zur Entriegelung eine Hülse des Steckverbinders vom Gegenstecker weg zu ziehen, so dass sowohl die Bedienung der Entriegelungsvorrichtung als auch die Trennung des Steckers vom Gegenstecker in einer einzigen Bewegungsrichtung und so mit einer einzigen Handbewegung erfolgt. Üblicherweise besitzt der Gegenstecker ein Anbaugehäuse und kann z.B. an eine Gehäusewand angebaut sein, so dass dieser Vorgang in der Regel mit einer einzigen Hand ausgeführt wird.
  • Die Druckschrift EP 1 841 016 B1 offenbart einen metallischen Steckverbinder für den Einsatz in rauer und feuchter Industrieumgebung. Dieser besitzt ein rechteckig geformtes Steckverbindergehäuse, z. B. ein Zink-Spritzguss-Steckverbindergehäuse, das einerseits von einer entsprechenden Entriegelungshülse umfasst ist, und in dem andererseits ein Steckereinsatz fixiert ist. Das Steckverbindergehäuse ist mit einer Entriegelungshülse versehen und weist eine Verriegelungseinrichtung auf, die während des Steckvorganges eine Verriegelung mit einem Gegenstecker bewirkt. Beim Zurückziehen der Entriegelungshülse werden für die Verriegelung vorgesehene Verriegelungshaken der Verriegelungseinrichtung "nach außen" aus Verrastungsausnehmungen am Gegenstecker herausgehebelt.
  • Die Druckschrift WO 2016/012006 A1 offenbart eine Dichtungsmechanik für einen Push-Pull-Steckverbinder. Dazu wird im Zusammenhang mit der Entriegelungsfunktion offenbart, eine Radialdichtung mittels eines Slidingelements entlang des Einführbereichs zu verschieben, um die Dichtfunktion unabhängig von einer korrekten axialen Ausrichtung des Steckverbinders gegenüber dem Gegenstecker zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang ist eine konventionelle Push-Pull Verriegelung gezeigt, bei der die Entriegelungshülse an zwei gegenüberliegenden Seiten je ein Verriegelungselement mit jeweils zwei Verriegelungsarmen aufweist, welche im gesteckten Zustand jeweils in einer Rastausnehmung eines Rahmens des Gegensteckers verrasten. Zur Entriegelung werden die beiden Verriegelungsarme jedes Verriegelungselements durch die Entriegelungshülse gemeinsam vom Hauptbereich des Steckverbindergehäuses weggezogen.
  • Die Druckschrift DE 10 2007 031 504 A1 hat sich zur Aufgabe gemacht, einen Steckverbinder anzugeben, der auf einfache und zuverlässige Weise von einem dem Steckverbinder zugeordneten Gegensteckverbinder gelöst werden kann und eine hohe Lebensdauer aufweist. Dazu besitzt der Steckverbinder einen Steckerkopf und einen den Steckerkopf aufnehmende Schiebehülse. Die Schieberhülse wird dabei in eine Schieberichtung axial über den Steckerkopf aufgeschoben und ist in axialer Richtung relativ zu dem Steckerkopf verschieblich. Der Steckerkopf weist einen hohlen Basiskörper mit wenigstens einem endseitig vorgesehenen Kabelanschlussmittel und zwei wenigstens einer Oberflächenseite des Basiskörpers zugeordnete und sich in Schieberichtung erstreckende Verriegelungszungen mit wenigstens einem freien Ende auf. Die Verriegelungszungen sind dabei über ein Verbindungselement verbunden. Bei axiler Bewegung der Schiebehülse in Schieberichtung hebt sich das Entriegelungselement vom Basiskörper zur Einstellung des Entriegelungszustands ab.
  • Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass eine derartige Mechanik die Baugröße des Steckverbindergehäuses eines Steckverbinders erheblich erhöht, sodass bekannte Push-Pull-Stecker durch diesen Mechanismus für viele Anwendungen einen zu großen Querschnitt besitzen.
  • DE 10 2013 222 411 A1 und DE 197 14 459 A1 offenbaren ebenfalls herkömmliche Verbinder mit Ver- und Entriegelungselementen.
    • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Push-Pull Verrastung anzugeben, die einen möglichst geringen Platzbedarf besitzt und trotzdem im verriegelten Zustand eine ausreichend hohe Haltekraft gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen
  • Patentansprüche gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der Verbinder ist nach Anspruch 1 vorgesehen.
  • Dies ist besonders vorteilhaft, denn somit wird eine Verriegelung mit hoher Haltekraft und gleichzeitig einem geringen Platzbedarf ermöglicht.
  • Bevorzugt kann das Steckverbindergehäuse im Querschnitt quadratisch oder rechteckig geformt sein und kann bevorzugt vier Seiten, insbesondere zwei Breitseiten und zwei Schmalseiten, aufweisen, von denen sich jeweils zwei gleiche Seiten parallel gegenüberstehen. Dementsprechend kann auch die Entriegelungshülse eine im Querschnitt rechteckige oder quadratische Form aufweisen.
  • Das Ver- und Entriegelungselement ist zumindest teilweise aus einem federelastischen Material gebildet, um dadurch seine besagte Beweglichkeit zu gewährleisten. Dies ist zur kostengünstigen Fertigung von besonderem Vorteil, insbesondere, wenn das Ver- und Entriegelungselement bereichsweise am Steckverbindergehäuse befestigt und insbesondere sogar einstückig damit ausgeführt ist.
  • An dem Verriegelungselement können mehrere Rasthaken angeordnet, insbesondere angeformt sein.
  • Bevorzugt kann das Verriegelungselement mehrere Rastarme besitzen, wobei jeder Rastarm ein erstes, nämlich ein festes, und ein zweites, nämlich ein bewegliches, Ende besitzt und wobei jeder Rastarm mit seinem ersten (festen) Ende an dem Steckverbindergehäuse befestigt ist und wobei das zweite (bewegliche) Ende des Rastarms parallel zur besagten Seite beweglich ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Rastarme zwischen ihrem ersten und zweiten Ende miteinander über mindestens eine Querstrebe verbunden und dadurch gemeinsam beweglich sein. Dadurch benötigt das Verriegelungselement vorteilhafterweise auch nur eine einzige Ein- oder Angriffsvorrichtung, die dazu dient, mit der Entriegelungshülse bei deren Verschiebung entgegen der Steckrichtung zusammenzuwirken, um das komplette Verriegelungselement, d.h. insbesondere seine Rastarme, gemeinsam in eine Richtung zu bewegen.
  • In einer alternativen Ausgestaltung sind mehrere Rastarme zueinander entgegengesetzt beweglich am Steckverbindergehäuse gehalten. Diese Variante ist besonders platzsparend und daher für kleine Bauformen besonders vorteilhaft. Unabhängig davon besitzt diese Variante weiterhin den Vorteil, dass sich insbesondere die beim Ent- und/oder Verriegeln auftretenden Kräfte symmetrisch über das Steckverbindergehäuse und/oder die Entriegelungshülse verteilen.
  • Erfindungsgemäß besitzt das Verriegelungselement genau zwei Rastarme. Dadurch können diese beiden Rastarme vorteilhafterweise von entgegengesetzten Richtungen aus an einem einzigen gemeinsamen Rastzapfen verrasten. In einer weiteren Ausgestaltung kann das Verriegelungselement eine gradzahlige Anzahl von Rastarmen besitzen, die bevorzugt paarweise an mehreren oder auch an jeweils einem gemeinsamen Rastzapfen des Gegensteckers verrasten.
  • An jedem Rastarm kann ein Rasthaken zur Verrastung mit dem jeweiligen Rastzapfen des Gegensteckers angeformt sein.
  • Vorteilhafterweise kann der Rasthaken jeweils am zweiten Ende des dazugehörigen Rastarms angeformt sein, da an dieser Stelle die Beweglichkeit am größten ist.
  • Jeder Rasthaken kann zur Verrastung an dem jeweiligen Rastzapfen des Gegensteckers eine entgegen der Steckrichtung ausgerichtete Rastfläche besitzen. Im verrasteten Zustand ergibt sich so zwischen jedem Rasthaken und dem dazugehörigen Rastzapfen eine gemeinsame Kontaktfläche. Die Summe sämtlicher Kontaktflächen ergibt eine Gesamtkontaktfläche, die zur Haltekraft der Verriegelung beiträgt. Die Auslenkung, die jeder Rastarm erfahren muss, um zur Entriegelung beizutragen, ist jedoch ausschließlich abhängig von der Größe seiner individuellen Kontaktfläche, die naturgemäß geringer ist als die Gesamtkontaktfläche. Diese geringe Auslenkung entspricht jedoch der zur Entriegelung notwendigen Auslenkung des gesamten Ver- und Entriegelungselements. Vorteilhafterweise ist die notwendige Auslenkung, insbesondere Verformung, des Ver- und Entriegelungselements umgekehrt proportional zur Anzahl seiner Rasthaken.
  • Dies ist besonders vorteilhaft, denn so wird eine Verriegelungsvorrichtung mit hoher Haltekraft ermöglicht, bei der gleichzeitig eine nur geringfügige Bewegung, insbesondere Verformung, zur Ver- und Entriegelung notwendig ist. Die dabei auftretende rückstellende Federkraft kann konstruktiv durch die Form der Rastarme, z.B. durch deren Breite, sowie durch die Elastizität des Materials geregelt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung kann zumindest ein Rasthaken eine Aufgleitschräge oder Aufgleitrundung zum Aufgleiten auf den jeweiligen Rastzapfen des Gegensteckers aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann auch der Rastzapfen eine Aufgleitschräge oder Aufgleitrundung besitzen. Vorteilhafterweise verjüngt sich der Rasthaken durch die Aufgleitschräge oder Aufgleitrundung zum zweiten Ende des Rastarms hin.
  • Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rastarme insbesondere zwischen ihrem jeweiligen ersten und zweiten Ende mechanisch, beispielsweise Mittels einer Querstrebe, miteinander verbunden sind. Schließlich können sie auf diese Weise gemeinsam bewegt werden. Vorteilhafterweise ist somit nur eine Ein- oder Angriffsvorrichtung für das gesamte Verriegelungselement notwendig, um das besagte Zusammenwirken mit der Entriegelungshülse zu gewährleisten. Schließlich dient dieses Zusammenwirken dazu, das Verriegelungselement zu bewegen, insbesondere zu verformen, um so die Rastflächen der Rasthaken von dem/den Rastzapfen des Gegensteckers zu trennen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Ein- oder Angriffsvorrichtung in einer Anformung des Verriegelungselements bestehen. Insbesondere kann die Anformung eine Angriffsschräge besitzen, welche beispielsweise mit einem Entriegelungszapfen der Entriegelungshülse zusammenwirkt. Selbstverständlich kann auch umgekehrt die Entriegelungshülse eine Angriffsschräge und das Verriegelungselement einen Entriegelungszapfen aufweisen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Rastarme an ihrem ersten Ende an einer Befestigungsbasis des Steckverbindergehäuses angeformt sein. Dies hat den Vorteil, dass der Steckverbinder einfach und damit kostengünstig herstellbar ist.
  • Insbesondere können die Rastarme und die Befestigungsbasis zusammen mit dem Steckverbindergehäuse einstückig als Kunststoffteil ausgeführt sein und können beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden.
  • Das Steckverbindergehäuse kann zusammen mit dem Verriegelungselement oder den Verriegelungselementen als einstückiges Spritzgussteil ausgebildet sein. Vorteilhafterweise besteht es aus einem Kunststoff, der einerseits dem Steckverbindergehäuse die nötige Festigkeit verleiht, und andererseits den Rastarme bei entsprechender Geometrie ausreichend federelastische Eigenschaften ermöglicht.
  • Ein solches Material kann beispielsweise in durch Glasfasern verstärktes PBT ("Polybutylenterephthalat") bestehen, Insbesondere kann das sogenannte "PBT 33" als Material für das Steckverbindergehäuse mit dem angeformten Verriegelungselement verwendet werden, also Polybutylenterephthalat mit 33% Glasfasern.
  • In einer äußerst vorteilhaften Ausgestaltung besitzt der Steckverbinder wenigstens zwei Verriegelungselemente, die an zwei einander parallel gegenüberliegenden Seiten des Steckverbindergehäuses angeordnet sind. Somit ist der Steckverbinder an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit dem Gegenstecker verriegelbar. Selbstverständlich besitzt dann auch die Entriegelungshülse an zwei damit korrespondierenden, einander parallel gegenüberliegenden Seitenwänden innenseitig entsprechende Entrastungsmittel, beispielsweise Entriegelungszapfen.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1a
    ein Steckverbindergehäuse mit einem Verriegelungselement;
    Fig. 1b
    eine Entriegelungshülse;
    Fig. 1c
    ein Gegensteckergehäuse;
    Fig. 2a
    ein System aus Steckverbinder und Gegenstecker gemäß einer Beispielausführung;
    Fig. 2b
    ein System aus Steckverbinder und Gegenstecker gemäß der Ausführung der Erfindung;
  • Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
  • Die Fig. 1 zeigt ein Steckverbindergehäuse 1 mit einem Entriegelungselement 11 in einer ersten Beispielausführung. Kabelanschlussseitig ist an das Steckverbindergehäuse 1 ein Kabeleinführbereich 17 mit einem Gewinde 18 einer Kabelverschraubung 19 angeformt, welche im Folgenden in der Fig. 2b dargestellt und bezeichnet ist.
  • Daran anschließend besitzt das Steckverbindergehäuse 1 eine Befestigungsbasis 112. Das Steckverbindergehäuse 1 besitzt einen rechteckigen Querschnitt und weist vier zueinander rechtwinklig und/oder parallel angeordnete Seiten auf, nämlich zwei Breitseiten und zwei Schmalseiten, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Dabei stehen die beiden Breitseiten und die beiden Schmalseiten einander parallel gegenüber. An den beiden einander gegenüberliegenden Breitseiten ist je ein Verriegelungselement 11 angeordnet. In dieser Ansicht ist jedoch nur eines der beiden Verriegelungselemente 11 zu sehen, weil die gegenüberliegende Breitseite durch das Steckverbindergehäuse 1 verdeckt ist.
  • Das Steckverbindergehäuse 1 besitzt drei Rastarme 111, die mit einem ersten Ende an die Befestigungsbasis 112 angeformt sind und mit ihrem zweiten Ende in Steckrichtung weisen. An ihrem ersten Ende sind die Rastarme 111 somit am Steckverbindergehäuse 1 befestigt und durch ihre Elastizität parallel zur jeweiligen Breitseite beweglich daran gehalten. An einem zweiten, beweglichen Ende besitzen die Rastarme Rasthaken 113. Die Rasthaken 113 besitzen entgegen der Steckrichtung jeweils eine Rastfläche 114. In Steckrichtung besitzen die Rasthaken 113 jeweils eine Aufgleitrundung 115.
  • Weiterhin sind die Rastarme 111 der Ver- und Entriegelungseinrichtung durch eine gemeinsame Querstrebe 116 miteinander verbunden. Dadurch können Sie gemeinsam parallel zur entsprechenden Seitenwand bewegt werden.
  • An seinen beiden einander gegenüberliegenden Schmalseiten besitzt das Steckverbindergehäuse 1 Führungsstege 14 zur Führung der im Folgenden beschriebenen Entriegelungshülse 2. Weiterhin weist das Steckverbindergehäuse 1 an jeder Schmalseite eine Rastnase 15 auf. Diese verhindert, dass die einmal darauf aufgerastete Entriegelungshülse 2 unbeabsichtigt vom Steckverbindergehäuse 1 getrennt wird.
  • An das Verriegelungselement 11 ist eine Eingriffsvorrichtung 117 angeformt. Diese ist dafür vorgesehen, mit einem Entriegelungszapfen 227 der Entriegelungshülse 2 zur Entriegelung zusammen zu wirken.
  • Die Fig. 1b zeigt die besagte Entriegelungshülse 2. Diese besitzt einen rechteckigen Querschnitt und somit vier rechtwinklig und/oder parallel zueinander angeordnete Seitenwände, nämlich zwei schmale und zwei breite Seitenwände, die einander jeweils parallel gegenüberstehen. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die Seitenwände nicht mit Bezugszeichen versehen. An den beiden breiten Seitenwänden besitzt die Entriegelungshülse 2 jeweils einen Entriegelungszapfen 217, der eine Entriegelungsschräge zum Zusammenwirken mit der Eingriffsvorrichtung 117 des Steckverbindergehäuses 1 besitzt. Aufgrund der Perspektive ist jedoch nur die Innenseite einer dieser beiden Seitenwände und damit auch nur ein Entriegelungszapfen 217 in der Zeichnung sichtbar. An den beiden schmalen Seitenwänden sind Führungsnuten 24 angeformt, wobei aufgrund der Perspektive ebenfalls nur eine Innenseite dieser beiden Seitenwände und damit nur eine Führungsnut 24 sichtbar ist. Die beiden Führungsnuten 24 sind dazu geeignet, mit den Führungsstegen 14 des Steckverbindergehäuses 1 zusammenzuwirken, um die Entriegelungshülse 2 in Steckrichtung verschiebbar am Steckverbindergehäuse 1 zu halten.
  • Weiterhin besitzt die Entriegelungshülse 2 eine Betätigungsanformung 28 zur händischen Betätigung.
  • Die Fig. 1c zeigt ein Gehäuse eines Gegensteckers, d.h. ein Gegensteckergehäuse 3. Dieses Gegensteckergehäuse 3 besitzt einen umlaufenden Gehäuserahmen 31, dessen Form mit dem Steckverbindergehäuse 1 korrespondiert. Rechtwinklig dazu besitzt das Gegensteckergehäuse 3 einen Befestigungsflansch 312 mit Schraubbohrungen, wodurch das Gegensteckergehäuse 3 beispielsweise zum Einbau in eine Gehäusewand eines elektrischen Geräts geeignet ist. Der Gehäuserahmen 31 besitzt zwei lange einander gegenüberliegende Rahmenseiten sowie zwei rechtwinklig dazu angeordnete kurze einander gegenüberliegende Rahmenseiten, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit Bezugszeichen versehen sind. An den beiden langen Rahmenseiten weist das Gegensteckergehäuse 3 jeweils zwei Rastzapfen 313 auf.
  • Die Fig. 2a zeigt ein System, bestehend aus dem Steckverbindergehäuse 1 mit der in Steckrichtung daran beweglich gehaltenen Entriegelungshülse 2 und dem Gegensteckergehäuse 3. Dabei ist zur Darstellung des mechanischen Zusammenwirkens dieser Bauteile 1, 2, 3 eine breite Seitenwand der Entriegelungshülse 2 ausgeblendet, d.h. es ist in der Zeichnung lediglich der darin angeordnete Entriegelungszapfen 217 zu sehen. Dieser Entriegelungszapfen 217 steht über eine Schräge mit der Eingriffsvorrichtung 117 des Ver- und Entriegelungselements 11 in mechanischem Kontakt.
  • Es ist leicht erkennbar, dass durch ein Ziehen der Hülse 2 zur Kabelverschraubung hin, d. h. vom Gegensteckergehäuse weg also entgegen der Steckrichtung die Entriegelungszapfen 217 derart auf die Eingriffsvorrichtung einwirken, dass die Rasthaken 113 von den Rastzapfen 313 getrennt werden. Weiterhin wird deutlich, dass die dazu notwendige Verformung parallel zur Breitseite erfolgt und äußerst gering ist, da sie lediglich der Größe der einzelnen Rastfläche 114 entspricht. Die gesamte Rastfläche des Ver- und Entriegelungselements 11 ergibt sich dagegen aus der Summe der dazugehörigen einzelnen Rastflächen 114, ist in diesem Fall also dreimal so groß wie jede einzelne Rastfläche 114, da das Ver- und Entriegelungselement in diesem vorliegenden Beispiel drei Rasthaken 113 besitzt. Dadurch ist diese Bauform äußerst kompakt. Weiterhin ist die notwendige Verformung nur sehr gering, was eine einstückige Ausführung des Steckverbindergehäuses 1 mit dem Ver- und Entriegelungselement 11 ermöglicht. Das Ver- und Entriegelungselement 11 ist zwischen einer Breitseite des Steckverbindergehäuses 1 und einer breiten Seitenwand der Entriegelungshülse 2 angeordnet und bewegt sich bei der Ver- und Entriegelung parallel dazu. Wie bereits erwähnt besitzen die Rasthaken 113 Aufgleitrundungen, mit denen sie beim Zusammenstecken des Steckverbindergehäuses 1 mit dem Gegensteckergehäuse 3 auf dessen Rastzapfen 313 aufgleiten um im eingesteckten Zustand daran zu verrasten. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführung können auch die Rastzapfen 313 entsprechende Aufgleitrundungen aufweisen, um denselben Effekt zu erzielen.
  • An der nicht gezeigten, gegenüberliegenden Seite besitzt dieses System einen ebensolchen Mechanismus.
  • In der Fig. 2b ist die Ausführung der Erfindung dargestellt. In dieser Variante bewegen sich die Rastarme 111' des Ver- und Entriegelungselements 11' beim Ver- und Entriegeln entgegengesetzt zueinander, d. h. aufeinander zu bzw. voneinander weg. Diese Variante ist zum einen besonders platzsparend und daher für kleine Bauformen besonders vorteilhaft. Unabhängig davon besitzt diese Variante weiterhin den Vorteil, dass sich insbesondere die beim Ent- und/oder Verriegeln auftretenden Kräfte besonders gleichmäßig über das Steckverbindergehäuse 1 und die Entriegelungshülse 2 verteilen.
  • Beim Aufstecken auf das Gegensteckergehäuse 3 werden die beiden Rastarme 111' sowohl durch die Aufgleitrundungen ihrer Rasthaken 113' als auch durch die Aufgleitrundungen des gemeinsamen Rastzapfens 313' auseinander gedrückt, um dann im aufgesteckten Zustand daran zu verrasten.
  • Zum Entriegeln besitzt die Entriegelungshülse 2 an ihrer breiten Seitenwand zwei Entriegelungszapfen 217' zum Zusammenwirken mit jeweils einer Eingriffsvorrichtung 117', die an jedem der beiden Rastarme 111' angeordnet ist. Beim Entriegeln wird die Entriegelungshülse 2 vom Gegensteckergehäuse 3 weg - also entgegen der Steckrichtung - gezogen. Dadurch werden die beiden Rastarme 111' von ihren jeweiligen Eingriffsvorrichtungen 117' auseinandergezogen. Ihre Rasthaken 113' entrasten dabei von dem gemeinsamen Rastzapfen 313' des Gegensteckergehäuses 3. Dadurch ist das Steckverbindergehäuse 1 vom Gegensteckergehäuse 3 entriegelt und kann abgezogen werden.
  • In der in der Zeichnung dargestellten Ausführung weist die Entriegelungshülse 2 zusätzlich einen weiteren Entriegelungszapfen 217" auf, der zwischen zwei Rastarme 111' greift und diese beiden Rastarme 111' beim Ziehen der Entriegelungshülse 2 zusätzlich auseinander drückt.
  • Somit werden die beiden Rastarme 111' beim Entriegeln sowohl von den beiden Entriegelungszapfen 217'der Entriegelungshülse 2 auseinandergezogen als auch von dem weiteren Entriegelungszapfen 217" auseinander gedrückt, obgleich eine der beiden Varianten für die Funktionalität ausreichend ist und - obgleich in der Zeichnung gemeinsam dargestellt - vom Fachmann als separat offenbart verstanden wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steckverbindergehäuse
    11, 11'
    Ver- und Entriegelungselement
    111,
    Rastarme
    112
    Befestigungsbasis
    113, 113'
    Rasthaken
    114, 114'
    Rastfläche
    115
    Aufgleitrundung
    116
    Querstrebe
    117, 117'
    Eingriffsvorrichtung
    13
    Kabelverschraubung
    14
    Führungsstege
    15
    Rastnase
    17
    Kabeleinführbereich
    18
    Gewinde
    2
    Entriegelungshülse
    217, 217'
    Entriegelungszapfen
    217"
    weiterer Entriegelungszapfen
    24
    Führungsnuten
    28
    Betätigungsanformung
    3
    Gegensteckergehäuse
    31
    Gehäuserahmen
    312
    Befestigungsflansch
    313, 313'
    Rastzapfen

Claims (11)

  1. Steckverbinder, aufweisend
    - ein Steckverbindergehäuse (1) mit mehreren Seiten, die jeweils eine flächige Form besitzen,
    - einen Steckereinsatz, der im Steckverbindergehäuse (1) fixiert oder zumindest fixierbar ist, und
    - eine Entriegelungshülse (2), welche das Steckverbindergehäuse (1) umgreift und entgegen der Steckrichtung verschiebbar daran gehalten ist, sowie
    - mindestens ein Ver- und Entriegelungselement ( 11'), das zwischen einer ersten Seite des Steckverbindergehäuses (1) und der Entriegelungshülse (2) angeordnet ist, wobei das Ver- und Entriegelungselement (11') an dem Steckverbindergehäuse (1) gehalten ist, wobei das Ver- und Entriegelungselement ( 11') zumindest teilweise aus einem federelastischen Material gebildet ist, um dadurch seine Beweglichkeit zu gewährleisten, und wobei das Ver- und Entriegelungselement ( 11') zwei Rastarme ( 111') besitzt, wobei jeder Rastarm ( 111') ein erstes und ein zweites Ende besitzt und wobei jeder Rastarm ( 111') mit seinem ersten Ende an dem Steckverbindergehäuse (1) befestigt ist
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ver- und Entriegelungselement zumindest bereichsweise parallel zu der ersten Seite beweglich ist, wobei das zweite Ende jedes Rastarms ( 111') parallel zur besagten ersten Seite des Steckverbindergehäuses (1) beweglich ist, dass
    die Rastarme (111') zueinander entgegengesetzt beweglich am Steckverbindergehäuse (1) gehalten sind, und dass
    die Entriegelungshülse (2) an einer breiten Seitenwand zwei Entriegelungszapfen (217') zum Zusammenwirken mit jeweils einer an jedem der beiden Rastarme (111') angeordneten Eingriffsvorrichtung (117') aufweist, wobei
    die Eingriffsvorrichtung (117') in einer Anformung mit einer Angriffsschräge besteht, welche mit einem Entriegelungszapfen (217') der Entriegelungshülse (2) zusammenwirkt, so dass die beiden Rastarme (111') von ihren jeweiligen Eingriffsvorrichtungen (117') auseinandergezogen werden, sobald die Entriegelungshülse (2) entgegen der Steckrichtung gezogen wird.
  2. Steckverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entriegelungshülse (2) zusätzlich einen weiteren Entriegelungszapfen (217") aufweist, der zwischen die beiden Rastarme (111') greift und die beiden Rastarme (111') beim Ziehen der Entriegelungshülse (2) zusätzlich auseinander drückt.
  3. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Rastarm ( , 111') ein Rasthaken (113') zur Verrastung mit einem Rastzapfen ( 313') eines Gegensteckergehäuses (3) angeformt ist.
  4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken ( 113') jeweils am zweiten Ende des dazugehörigen Rastarms ( 111') angeformt ist.
  5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rasthaken ( 113') eine rechtwinklig zum Rastarm ( 111') entgegen der Steckrichtung ausgerichtete Rastfläche (114') besitzt.
  6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rasthaken ( 113') eine Aufgleitschräge oder Aufgleitrundung zum Aufgleiten auf den jeweiligen Rastzapfen ( 313') des Gegensteckergehäuses (3) aufweist, wodurch er sich zu seinem zweiten Ende hin verjüngt.
  7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme ( 111') an ihrem ersten Ende an einer Befestigungsbasis des Steckverbindergehäuses (1) angeformt sind.
  8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme ( 111') und die Befestigungsbasis zusammen mit dem Steckverbindergehäuse (1) einstückig als Kunststoffteil ausgeführt sind.
  9. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder zwei Verriegelungselemente ( 11') besitzt, die an zwei einander parallel gegenüberliegenden Seiten des Steckverbindergehäuses (1) angeordnet sind.
  10. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (1) zusammen mit dem Verriegelungselement (11') oder den Verriegelungselementen ( 11') als einstückiges Spritzgussteil ausgebildet ist.
  11. Steckverbinder nach Anspruch 10, wobei das Steckverbindergehäuse (1) zumindest teilweise aus durch Glasfasern verstärktes PBT ("Polybutylenterephthalat") besteht.
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