LU504823B1

LU504823B1 - Elektrischer Steckverbinder

Info

Publication number: LU504823B1
Application number: LU504823A
Authority: LU
Inventors: Joshua Schlebusch; Sascha Aldag; Detlef Nehm; Lukas Brillo
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co
Priority date: 2023-07-27
Filing date: 2023-07-27
Publication date: 2025-01-27
Also published as: WO2025021792A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein elektrischer Steckverbinder mit einem Stecker (1) und einem korrespondierenden Gegenstecker (2), wobei der Stecker (1) ein Steckergehause (10) mit mindestens einem darin angeordneten Kontaktelement (11) und der Gegenstecker (2) ein Gegensteckergehause (20) mit mindestens einem darin angeordneten Gegenkontaktelement (21) aufweist, wobei der Stecker (1) ein Steckergesicht (12) und der Gegenstecker (2) ein korrespondierendes Gegensteckergesicht (22) aufweist, sodass der Stecker (1) und der Gegenstecker (2) zusammensteckbar sind, und wobei zwischen dem Steckergehause (10) und dem Gegensteckergehause (20) eine losbare Rastverbindung mit mindestens einem Rastelement (3) und mindestens einen Gegenrastelement (4) ausgebildet ist. Bei dem erfindungsgemaBen Steckverbinder wird ein unbeabsichtigtes Trennen von Stecker (1) und Gegenstecker (2) dadurch verhindert werden, dass im Bereich des Steckergesichts (12) mindestens ein Rastelement (3) und im Bereich des Gegensteckergesichts (22) mindestens eine Gegenrastelement (4) angeordnet ist.

Description

-1- LU504823

Elektrischer Steckverbinder

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Stecker und einem korrespondierenden Gegenstecker, wobei der Stecker ein Stecker- gehäuse mit mindestens einem darin angeordneten Kontaktelement und der

Gegenstecker ein Gegensteckergehäuse mit mindestens einem darin angeord- neten Gegenkontaktelement aufweist. wobei der Stecker ein Steckergesicht und der Gegenstecker ein korrespondierendes Gegensteckergesicht aufweist, sodass der Stecker und der Gegenstecker zusammensteckbar sind. Außerdem ist zwischen dem Steckergehäuse und dem Gegensteckergehäuse eine lösbare

Rastverbindung mit mindestens einem Rastelement und mindestens einen

Gegenrastelement ausgebildet.

Elektrische Steckverbinder, bestehend aus einem Stecker und einem korre- spondierenden Gegenstecker, sind seit vielen Jahrzehnten in unterschiedli- chen Ausgestaltungen bekannt. Die elektrischen Steckverbinder dienen dazu, eine ein- oder mehradrige elektrische Leitung mit einer elektrischen Bau- gruppe oder einer zweiten ein- oder mehradrigen elektrischen Leitung lösbar zu verbinden. Der Stecker und der Gegenstecker weisen dabei zueinander korrespondierende Kontaktelemente auf, bei denen es sich beispielsweise um einen Stiftkontakt einerseits und einen korrespondierenden Buchsenkontakt andererseits handeln. Je nach Anwendungsfall sind dabei unterschiedliche

Arten und unterschiedliche Formen von Steckverbindern bekannt.

Um ein ungewolltes Lösen des Steckers vom Gegenstecker zu vermeiden, sind je nach Steckverbindertyp unterschiedliche Befestigungsmittel vorgese- hen. Bei Rundsteckverbindern beispielsweise ist zwischen dem Stecker und dem Gegenstecker in der Regel eine Verschraubung ausgebildet, wozu der

Stecker oder der Gegenstecker eine Hülse mit einem Innengewinde und dazu korrespondierend der Gegenstecker bzw. der Stecker eine Hiilse mit einem

Aullengewinde aufweisen. Bei anderen Arten von Steckverbindern sind Rast- vorrichtungen an mindestens einer Außenfläche des Steckergehäuses und des

Gegensteckergehäuses vorgesehen, durch die der Stecker und der Gegenste- cker beim Verbinden miteinander verrastet werden können. Eine solche Ver- rastung kann teilweise einfach mit einem Schraubendreher oder einem am

Steckverbinder angeordneten Entriegelungselement gelöst werden.

-2- LU504823

So ist aus der DE 10 2006 054 647 B4 ein elektrischer Steckverbinder be- kannt, bei dem an einer ersten Schmalseite des Steckergehäuse eine Rastnase und an der korrespondierenden Schmalseite des Gegensteckergehäuses eine verschwenkbare Rastzunge mit einer Aussparung angeordnet ist. Im zusam- mengesteckten Zustand von Stecker und Gegenstecker greift die Rastnase in die Aussparung in der Rastzunge ein, sodass der Stecker und der Gegenste- cker miteinander verrastet sind. Um die Verrastung zu lösen, ist an der ersten

Schmalseite des Steckergehäuse ein Lôseelement verschiebbar angeordnet.

Wird das Lôseelement manuell in seine Loseposition verschoben, so wird da- durch die Rastzunge so weit nach außen geschwenkt, dass die Rastnase und die Aussparung der Rastzunge nicht mehr in Eingriff stehen. Der Stecker und der Gegenstecker können dann leicht voneinander getrennt werden.

Nachteilig dabei ist jedoch, dass sich die Breite des Steckers durch die An- ordnung des Lôseelements an einer Schmalseite des Steckergehäuses vergrô-

Bert. Außerdem setzt eine Betätigung des Lôseelements voraus, dass dieses von einem Benutzer zumindest mit einem Finger verschoben werden kann, wozu das Steckergehäuse an der Schmalseite zugänglich sein muss, was nicht immer gewährleistet werden kann.

Der vorliegenden Frfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steck- verbinder zur Verfügung zu stellen, bei dem ein unbeabsichtigtes Trennen von Stecker und Gegenstecker verhindert werden kann, ohne dass dazu be- sondere Werkzeuge oder Lôseelemente erforderlich sind.

Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Steckverbinder mit den

Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Steckver- binder zeichnet sich dadurch aus, dass sowohl das mindestens eine Rastele- ment im Bereich des Steckergesichts als auch das mindestens eine Gegenrast- element im Bereich des Gegensteckergesichts angeordnet ist. Durch die An- ordnung der zueinander korrespondierenden Elemente der Rastverbindung innerhalb des jeweiligen Steckergesichts kann auf die Anordnung eines Rast- elements bzw. eines Gegenrastelements an den Seiten des Steckergehäuses bzw. des Gegensteckergehäuses verzichtet werden, sodass sich die Breite des

Steckers und des Gegensteckers durch das Vorsehen der Rastverbindung nicht vergrößert. Außerdem wird die Gefahr verringert, dass die Verrastung der Rastverbindung ungewollt dadurch entriegelt wird, dass ein Benutzer

-3- LU504823 versehentlich das Rastelement oder das Gegenrastelement auslenkt und da- durch die Entriegelung der Rastverbindung bewirkt.

Bei dem elektrischen Steckverbinder weist das mindestens eine Rastelement vorzugsweise einen Rastvorsprung mit einer Rastfläche und das mindestens eine Gegenrastelement einen zum Rastvorsprung korrespondierenden Hinter- griff mit einer Gegenrastfläche auf. Im miteinander verrasteten Zustand von

Stecker und Gegenstecker sind die Rastfläche des Rastvorsprungs und die

Gegenrastfläche des Hintergriffs miteinander in Eingriff. Dazu verrastet der

Rastvorsprung des Rastelements mit seiner Rastfläche an der Gegenrastflä- che des Hintergriffs des Gegenrastelements.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung, die unabhängig von der konkreten

Ausbildung des Rastelements und des Gegenrastelements ist, sind das min- destens eine Rastelement und das mindestens eine Gegenrastelement so aus- gebildet, dass die Rastfläche und die Gegenrastfläche miteinander in Eingriff sind, bevor der Stecker und der Gegenstecker vollständig zusammengesteckt sind. Durch eine derartige Ausgestaltung, insbesondere Dimensionierung des

Rastelements und des Gegenrastelements ist sichergestellt, dass es auch bei toleranzbedingten Abweichungen der Abmessungen des Steckergehäuses und des Gegensteckergehäuses zu der gewollten Verrastung durch die Rast- verbindung kommt, wenn der Stecker und der Gegenstecker zusammenge- steckt sind.

Das mindestens eine Rastelement und das mindestens eine Gegenrastelement sind außerdem vorzugsweise auch so ausgebildet, insbesondere dimensio- niert, dass die Rastfläche und die Gegenrastfläche noch miteinander in Ein- griff sind, bevor der Stecker und der Gegenstecker so weit voneinander ge- trennt sind, dass das mindestens eine Kontaktelement des Steckers und das mindestens eine Gegenkontaktelement des Gegensteckers nicht mehr elek- trisch miteinander verbunden sind. Durch diese Dimensionierung bzw. Aus- bildung des Rastelements und des Gegenrastelements wird sichergestellt, dass die Rastverbindung zwischen dem Stecker und dem Gegenstecker noch wirksam ist, bevor das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement nicht mehr miteinander in Eingriff sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass ein versehentliches Ziehen am Stecker oder am Gegenstecker nicht zu einer

Unterbrechung der über die elektrischen Steckverbinder realisierten elektri- schen Verbindung führt.

-4- LU504823

Bezüglich der konstruktiven Ausgestaltung des mindestens einen Rastele- ments und des mindestens einen Gegenrastelements gibt es verschiedene

Möglichkeiten. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist das min- destens eine Rastelement als Rastarm ausgebildet, der eine Rastnase als Rast- vorsprung aufweist. Das mindestens eine Gegenrastelement ist dann vorzugs- weise als stiftfôürmiger oder zylinderformiger Abschnitt ausgebildet, der einen Riicksprung als Hintergriff aufweist, hinter der die Rastnase des Rast- arms im verrasteten Zustand eingreift. Alternativ kann der stift- oder zylin- derformige Abschnitt auch eine Nut als Hintergriff aufweisen, in die die

Rastnase im verrasteten Zustand eingreift. Vorzugsweise sind dabei mindes- tens zwei Rastarme vorgesehen, die einander gegeniiberliegend angeordnet sind und das stift- oder zylinderfôrmige Gegenrastelement zumindest teilwei- se konzentrisch umgeben.

Bei dieser Ausgestaltung des Rastelements und des Gegenrastelements weist die Rastfläche der Rastnase zur Längsachse des Steckers vorzugsweise einen

Winkel a > 90° auf. Ebenso weist auch die Gegenrastfläche des Rücksprungs oder der Nut zur Längsachse des Gegensteckers vorzugsweise einen Winkel b > 90° auf. Durch die Ausbildung des Winkels a der Rastfläche und des

Winkels b der Gegenrastfläche jeweils > 90° wird sichergestellt, dass dann, wenn eine ausreichend große Kraft entgegen der Steckrichtung von Stecker und Gegenstecker am Steckergehäuse bzw. am Gegensteckergehäuse an- greift, die lôsbare Rastverbindung selbstständig ôffnet. Dabei kann einer der beiden Winkel a oder b auch 90° betragen, wenn der andere Winkel > 90° be- trägt. Vorzugsweise weisen jedoch sowohl die Rastfläche als auch die Gegen- rastfläche jeweils einen Winkel a bzw. b > 90° auf. Gemäß einer bevorzugten

Ausgestaltung kann der Winkel a und/oder der Winkel b bis zu 160° betra- gen. Die Rastfläche der Rastnase kann beispielsweise einen Winkel a von ca. 130° bis 160° zur Längsachse des Steckers aufweisen, wobei die Längsachse des Steckers ebenso wie die Längsachse des Gegensteckers parallel zur

Steckrichtung von Stecker und Gegenstecker verläuft. Ebenso kann die

Gegenrastfläche des Rücksprungs oder der Nut einen Winkel b von ca. 130° bis 160° zur Längsachse des Gegensteckers aufweisen.

Um das Zusammenstecken von Stecker und Gegenstecker zu erleichtern, weist die Rastnase des mindestens einen Rastelements vorzugsweise eine

Einführschräge auf. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Zusammenste- cken von Stecker und Gegenstecker der Rastarm selbstständig und ohne dass

-5- LU504823 dazu eine große Kraft erforderlich ist, ausgelenkt wird, wenn die Rastnase mit ihrer Einführschräge am Gegenrastelement vorbeigeführt wird.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders ist das mindestens eine Rastelement und das mindestens eine Gegenrastelement jeweils als zylinderförmiger Abschnitt ausgebildet, wobei die beiden zylinderförmigen Abschnitte konzentrisch zu- einander angeordnet sind, sodass der zylinderförmige Abschnitt des Rastele- ments in den zylinderförmigen Abschnitt des Gegenrastelements eingesteckt werden kann. Der zylinderförmige Abschnitt des Rastelements weist eine zu- mindest teilweise umlaufende Rippe oder Erhebung als Rastvorsprung auf, die mit einem Hintergriff am Innenumfang des zylinderförmigen Abschnitts des Gegenrastelements zusammenwirkt. Der zylinderförmige Abschnitt des

Gegenrastelements weist dazu an seinem Innenumfang einen sich nach innen verjüngenden Abschnitt und einen sich daran anschließenden aufweitenden

Abschnitt auf. Im zusammengesteckten Zustand von Stecker und Gegenste- cker wirkt dann der sich aufweitende Abschnitt mit der umlaufenden Rippe des Gegenrastelements zusammen, wobei der sich aufweitende Abschnitt die

Funktionen des Hintergriffs übernimmt. Der Außendurchmesser D1 der Rip- pe bzw. der Erhebung ist dazu größer als der minimale Innendurchmesser D2 des sich verjüngenden Abschnitts des Gegenrastelements.

Werden der Stecker und der Gegenstecker zusammengesteckt, so gleitet die am zylinderförmigen Abschnitt des Rastelements ausgebildete Rippe am In- nenumfang des zylinderförmigen Abschnitts des Gegenrastelements entlang, bis die Rippe auf den sich verjüngenden Abschnitt des Gegenrastelements trifft. Beim weiteren Einstecken des zylinderförmigen Abschnitts des Ste- ckers in den zylinderförmigen Abschnitt des Gegensteckers wird dann der zylinderförmige Abschnitt des Gegenrastelements elastisch aufgeweitet und/oder die teilweise umlaufende Rippe elastisch zusammengedrückt. Wird der zylinderförmige Abschnitt des Rastelements mit der Rippe weiter in den zylinderförmigen Abschnitt des Gegenrastelements eingesteckt, so gelangt die Rippe in den sich aufweitenden Abschnitt des Gegenrastelements, wo- durch die Verrastung zwischen dem Stecker und dem Gegenstecker bzw. dem Rastelement und dem Gegenrastelement bewirkt wird.

Bei dieser Ausgestaltung des elektrischen Steckverbinders weist die Rastflä- che der Rippe des Rastelements zur Längsachse des Steckers vorzugsweise

-6- LU504823 einen Winkel c > 90° und die Gegenrastfläche des sich aufweitenden Ab- schnitts des Gegenrastelements zur Längsachse des Gegensteckers einen

Winkel d > 90° auf. Auch hierbei gilt, dass beide Winkel c, d vorzugsweise jeweils > 90° betragen, sodass die Rastverbindung selbstständig geöffnet werden kann, wenn am Stecker bzw. am Gegenstecker eine entgegen der

Steckrichtung gerichtete, ausreichend große Kraft angreift. Beträgt einer der beiden Winkel c oder d 90°, so muss der andere Winkel > 90° sein, um ein selbstständiges Öffnen der Rastverbindung zu ermöglichen.

Bei dieser Ausgestaltung des elektrischen Steckverbinders kann die zumin- dest teilweise umlaufende Rippe des Rastelements eine Einführschräge oder

Abrundung aufweisen, um das Einstecken des Rastelements in das Gegen- rastelement zu erleichtern. Hierzu weist auch der sich nach innen verjüngen- de Abschnitt des Gegenrastelements zur Längsachse des Gegensteckers vor- zugsweise einen Winkel e > 90° auf, sodass die Rippe beim Einstecken des

Rastelements in das Gegenrastelement an dem sich verjüngenden Abschnitt entlanggleiten kann, ohne dass dazu eine zu große Kraft erforderlich ist.

Der Winkel e des sich nach innen verjüngenden Abschnitt ist dabei vorzugs- weise größer als der Winkel d des sich aufweitenden Abschnitts des Gegen- rastelements. Dies führt dazu, dass die Kraft zum Einstecken des Rastele- ments in den zylinderförmigen Abschnitt des Gegenrastelements geringer ist, als die Kraft, die aufgebracht werden muss, um das zylinderförmige Rastele- ment wieder aus dem zylinderförmigen Gegenrastelement herauszuziehen, um also die Rastverbindung zu lösen.

Bei beiden zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ist das mindestens eine

Rastelement vorzugsweise einstückig mit dem Steckergehäuse und das min- destens eine Gegenrastelement einstückig mit dem Gegensteckergehäuse aus- gebildet. Bestehen das Steckergehäuse und das Gegensteckergehäuse aus

Kunststoff, so können das mindestens eine Rastelement und das mindestens eine Gegenrastelement direkt bei der Herstellung des Steckergehäuses bzw. des Gegensteckergehäuses hergestellt werden, sodass die Ausbildung der

Rastverbindung nicht mit einem zusätzlichen Fertigungsschritt verbunden ist.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können das mindestens eine Rastele- ment und das mindestens eine Gegenrastelement auch als separate Bauteile ausgeführt sein, die im Steckergehäuse bzw. im Gegensteckergehäuse im Be- reich des Steckergesichts bzw. des Gegensteckergesichts befestigt, insbeson-

-7- LU504823 dere verrastet sind. Das Rastelement kann dabei vorzugsweise als Rastarm ausgebildet sein, der eine Rastnase als Rastvorsprung aufweist, während das

Gegenrastelement vorzugsweise stift- oder zylinderfôrmig ausgebildet ist und einen Rücksprung oder eine Nut als Hintergriff aufweist. Die Ausbil- dung des Rastelements und des Gegenrastelements kann also im wesentli- chen so ausgeführt sein, wie dies zuvor im Zusammenhang mit der ersten be- vorzugten Ausgestaltung beschrieben worden ist. Sind das Rastelement und das Gegenrastelement als separate Bauteile ausgebildet, so können diese ent- weder aus Kunststoff, wie in der Regel das Steckergehäuse und das Gegen- steckergehäuse, oder aus einem metallischen Werkstoff bestehen.

Im Einzelnen gibt es mehrere Möglichkeiten, den erfindungsgemäße Steck- verbinder auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die einzelnen Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschrei- bung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeich- nung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Steckers und eines Gegen- steckers eines elektrischen Steckverbinders, im nicht zusammen- gesteckten Zustand,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Steckers und des Gegensteckers ge- mäß Fig. 1, im nicht zusammengesteckten Zustand,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Steckers und des Gegensteckers ge- mäß Fig. 2, im zusammengesteckten Zustand,

Fig. 4 eine vergrößerte Detaildarstellung des Steckers aus Fig. 2,

Fig. 5 eine vergrößerte Detaildarstellung des Gegensteckers aus Fig. 2,

Fig. 6 eine vergrößerte Detaildarstellung des Steckers und des Gegen- steckers, im zusammengesteckten Zustand gemäß Fig. 3,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Steckers und eines Gegen- steckers eines zweiten Ausführungsbeispiels eines elektrischen

Steckverbinders, im nicht zusammengesteckten Zustand,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung des Steckers und des Gegensteckers ge- mäß Fig. 7, im nicht zusammengesteckten Zustand,

-8- LU504823

Fig. 9 eine Schnittdarstellung des Steckers und des Gegensteckers ge- mäß Fig. 8, im zusammengesteckten Zustand,

Fig. 10 eine vergrößerte Detaildarstellung des Steckers aus Fig. 8,

Fig. 11 eine vergrößerte Detaildarstellung des Gegensteckers aus Fig. 8,

Fig. 12 eine vergrößerte Detaildarstellung des Steckers und des Gegen- steckers, im zusammengesteckten Zustand, gemäß Fig. 9, und

Fig. 13 eine Schnittdarstellung einer Variante des Steckers und des

Gegensteckers gemäß Fig. 8, im nicht zusammengesteckten Zu- stand.

Die Figuren 1 bis 6 und 7 bis 12 zeigen zwei verschiedene Ausfiihrungsbei- spiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders, der aus einem

Stecker 1 und einem korrespondierenden Gegenstecker 2 besteht. Die Figu- ren 1 und 7 zeigen dabei jeweils einen Stecker 1 und einen Gegenstecker 2 eines Steckverbinders in perspektivischer Darstellung, im nicht zusammenge- steckten Zustand, wobei der Stecker 1 und der Gegenstecker 2 nebeneinander angeordnet sind. Die Figuren 2 und 8 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung des Steckers 1 und des Gegensteckers 2 übereinander angeordnet, aber noch nicht zusammengesteckt, wie dies in den Figuren 3 und 9 dargestellt ist.

Der Stecker 1 weist ein Steckergehäuse 10 mit mehreren darin angeordneten

Kontaktelementen 11 auf. Korrespondierend dazu weist der Gegenstecker 2 ein Gegensteckergehäuse 20 mit ebenfalls mehreren darin angeordneten

Gegenkontaktelementen 21 auf, wobei die Anzahl der Kontaktelemente 11 der Anzahl der Gegenkontaktelemente 21 entspricht. Selbstverständlich ist jedoch die Anzahl der Kontaktelemente 11 und die Anzahl der Gegenkon- taktelemente 21 nicht auf die in den Figuren dargestellte beispielhafte An- zahl beschränkt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktele- mente 11 als Buchsenkontakte und die Gegenkontaktelemente 21 als Stift- kontakte ausgebildet, wobei grundsätzlich auch andere Arten von Kontakt- elementen bzw. Gegenkontaktelementen möglich sind.

Der Stecker 1 weist ein Steckergesicht 12 auf, zu dem am Gegenstecker 2 ein korrespondierendes Gegensteckergesicht 22 ausgebildet ist, sodass der Ste- cker 1 und der Gegenstecker 2 mit dem Steckergesicht 12 bzw. dem Gegen- steckergesicht 22 zusammensteckbar sind. Bei dem erfindungsgemäBen elek-

-9- LU504823 trischen Steckverbinder ist zwischen dem Stecker 1 bzw. dem Steckergehäu- se 10 und dem Gegenstecker 2 bzw. dem Gegensteckergehäuse 20 eine 16sba- re Rastverbindung ausgebildet, die aus mindestens einem Rastelement 3 und mindestens einem Gegenrastelement 4 besteht, wobei das mindestens eine

Rastelement 3 im Bereich des Steckergesichts 12 und das mindestens eine

Gegenrastelement 4 im Bereich des Gegensteckergesichts 22 angeordnet ist.

Das Rastelement 3 weist einen Rastvorsprung mit einer Rastfläche 13 auf, zu der am Gegenrastelement 4 ein korrespondierender Hintergriff mit einer

Gegenrastfläche 23 ausgebildet ist.

Bei dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind zwei Rastelemente 3 vorgesehen, die jeweils als Rastarm 14 ausgebildet sind, wobei die beiden Rastarme 14 an ihren freien Enden jeweils eine Rast- nase 15 aufweisen, die insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Bei diesem

Ausführungsbeispiel ist das Gegenrastelement 4 als stiftformiger Abschnitt 24 ausgebildet, der einen Riicksprung 25 aufweist, der als Hintergriff für die

Rastnasen 15 der beiden Rastarme 14 dient. Eine bevorzugte Form des stift- fôrmigen Abschnitts 24 ist insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich. Der stiftförmi- ge Abschnitt 24 weist dabei ein freies Ende 26 auf, dessen Durchmesser D4 größer ist als der Abstand A zwischen den beiden einander gegeniiberliegen- den Rastnasen 15 der beiden Rastarme 14.

Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, taucht beim

Zusammenstecken von Stecker 1 und Gegenstecker 2 das Steckergehäuse 10 mit seinem Steckergesicht 12 in das Gegensteckergesicht 22 des Gegenste- ckergehäuses 20 ein, sodass die beiden Rastarme 14 zunächst durch das freie

Ende 26 des stiftfôrmigen Abschnitts 24 auseinander gedrückt werden. Wird der Stecker 1 weiter in Steckrichtung S in den Gegenstecker 2 gesteckt, so federn die beiden Rastarme 14 wieder zurück, sobald die Rastnasen 15 das freie Ende 26 des stiftfôrmigen Abschnitts 24 passiert haben. Die Rastflä- chen 13 der Rastnasen 15 wirken dann mit der Gegenrastfläche 23 des Rück- sprungs 25 zusammen, sodass der Stecker 1 und der Gegenstecker 2 durch die dann wirkenden Rastverbindung nicht mehr ungewollt voneinander ge- trennt werden können. Um den Stecker 1 und den Gegenstecker 2 wieder voneinander zu trennen, ist es erforderlich, eine bestimmte Kraft entgegen der Steckrichtung S aufzubringen, durch die nicht nur der Stecker 1 und der

Gegenstecker 2 auseinandergezogen, sondern zunächst die Rastverbindung zwischen den Rastnasen 15 und dem Rücksprung 25 gelöst werden muss.

-10- LU504823

Die zum gewollten Lösen der Rastverbindung erforderliche Kraft kann dabei durch die Wahl der Steifigkeit der beiden Rastarme 14 und insbesondere durch die Neigung der Rastfläche 13 und der Gegenrastfläche 23 festgelegt werden. Um ein selbsttitiges Offnen der Rastverbindung zu erméglichen, weist die Rastfläche 13 der beiden Rastnasen 15 zur Längsachse L des Ste- ckers 1 einen Winkel a > 90° und die Gegenrastfläche 23 des Riicksprungs 25 einen Winkel b > 90° auf. Dabei sollte allenfalls einer der beiden Winkel a, b 90° betragen, da ansonsten ein selbstständiges Öffnen der Rastverbin- dung durch ein Ziehen am Stecker 1 bzw. am Gegenstecker 2 entgegen der

Steckrichtung S nicht möglich ist. Je kleiner die beiden Winkel a, b sind, des- to mehr Kraft muss zum Lösen der Rastverbindung aufgebracht werden. Bei dem dargestellten Ausfithrungsbeispiel beträgt der Winkel a der Rastfläche 13 der Rastnasen 15 ca. 100° bis 120° und der Winkel b der Gegenrastfläche 23 ca. 100° bis 115°. Beide Winkel a und b können jedoch auch größer ge- wählt werden, beispielsweise 130° bis 160°.

Damit durch die Ausbildung der Rastverbindung die zum Zusammenstecken von Stecker 1 und des Gegenstecker 2 benötigte Kraft nicht zu groß ist, wei- sen die Rastnasen 15 der beiden Rastarme 14 jeweils eine Einführschräge 16 auf. Außerdem ist das freie Ende 26 des stiftfôrmigen Abschnitts 24 auf der dem Riicksprung 25 abgewandten Seite vorzugsweise etwas abgerundet oder weist ebenfalls entsprechende Einführschrägen auf, sodass die beiden Rastar- me 14 einfacher durch das freie Ende 26 des stiftfôrmigen Abschnitts 24 aus- gelenkt werden, wenn das Steckergehäuse 10 und das Gegensteckergehäuse 20 zusammengesteckt werden.

Die Figuren 7 bis 12 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfin- dungsgemäßen elektrischen Steckverbinders, das sich von dem ersten Aus- führungsbeispiel insbesondere durch eine andere Ausgestaltung des Rastele- ments 3 und des Gegenrastelements 4 unterscheidet. Bei diesem Ausfiih- rungsbeispiel ist das Rastelement 3 als zylinderformiger Abschnitt 17 ausge- bildet, der eine zumindest teilweise umlaufende Rippe 18 als Rastvorsprung aufweist. Korrespondierend dazu weist das Gegensteckergehäuse 20 im Be- reich des Gegensteckergesichts 22 einen ebenfalls zylinderférmigen Ab- schnitt 27 als Gegenrastelement 4 auf, in den der zylinderfôrmige Abschnitt 17 des Steckergehäuses 10 beim Zusammenstecken von Stecker 1 und

Gegenstecker 2 eingesteckt wird. Der zylinderférmige Abschnitt 27 des

Gegensteckers 2 weist an einem Innenumfang einen sich nach innen verjiin-

„11 - LU504823 genden Abschnitt 28 und einen sich in Längsachse L des Gegensteckers 2 daran anschließenden aufweitenden Abschnitt 29 als Hintergriff auf, wie aus der Schnittdarstellung gemäß Figur 8 und 9 sowie der vergrößerten Darstel- lung gemäß Figur 11 ersichtlich ist.

Aus den Figuren 10 bis 12 ist dabei ersichtlich, dass der Außendurchmesser

D1 der Rippe 18 etwas größer ist als der minimale Innendurchmesser D2 des sich verjüngenden Abschnitts 28. Außerdem entspricht der Durchmesser D3 am Ende des sich aufweitenden Abschnitts 29 im Wesentlichen dem Außen- durchmesser D1 der Rippe 18 oder ist vorzugsweise etwas größer als der

Außendurchmesser D1, sodass der zylinderförmige Abschnitt 27 durch die

Rippe 18 nicht aufgeweitet wird, wenn sich die Rippe in Steckrichtung S hin- ter dem sich aufweitenden Abschnitt 29 befindet, wie dies in Fig. 12 darge- stellt ist.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel des elektrischen Steckverbinders kann die Kraft, die aufgebracht werden muss, um die Rastverbindung zu lösen, durch die Steifigkeit des Rastelements 3 und des Gegenrastelements 4 und insbesondere durch die Neigungen der zueinander korrespondierenden Rast- flächen 13, 23 festgelegt werden. Dabei weist die Rastfläche 13 der Rippe 18 zur Längsachse L des Steckverbinders 1 einen Winkel c > 90° und die

Gegenrastfläche 23 des sich aufweitenden Abschnitts 29 einen Winkel d > 90° auf. Vorzugsweise beträgt dabei sowohl der Winkel c als auch der Win- kel d vorzugsweise zwischen 130° und 160°, sodass die Kraft, die zum Lö- sen der Rastverbindung aufgebracht werden muss, nicht zu groß ist.

Außer vom Winkel c der Rastfläche 13 und vom Winkel d der Gegenrastflä- che 23 hängt die Kraft zum Lösen der Rastverbindung bei dem zweiten Aus- führungsbeispiel insbesondere auch davon ab, wie groß der Unterschied zwi- schen dem Außendurchmesser D1 der Rippe 18 und dem minimalen Innen- durchmesser D2 des sich verjüngenden Abschnitts 28 des Gegenrastelements 4 ist, da beim Zusammenstecken von Steckergehäuse 10 und Gegenstecker- gehäuse 20 der zylinderförmige Abschnitt 27 im Gegensteckergesicht 22 elastisch aufgeweitet werden muss, wenn die Rippe 18 den sich verjüngen- den Abschnitt 28 passiert.

Um das Einstecken des zylinderförmigen Abschnitts 17 in den zylinderförmi- gen Abschnitt 27 zu erleichtern, weist der sich nach innen verjüngende Ab- schnitt 28 zur Längsachse L des Gegensteckers 2 einen Winkel e > 90°, ins-

-12- LU504823 besondere > 130° auf. Der Winkel e des sich nach innen verjüngenden Ab- schnitts 28 ist dabei vorzugsweise größer als der Winkel d des sich aufwei- tenden Abschnitts 29, sodass zum Zusammenstecken von Stecker 1 und

Gegenstecker 2 eine geringere Kraft erforderlich ist als zum Lösen der Rast- verbindung.

Fig. 13 zeigt eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels des Steckver- binders. Aus einem Vergleich mit der Schnittdarstellung gemäß Fig. 8 und 9 ist ersichtlich, dass bei dieser Variante auch im Bereich der Rastverbindung ein Kontaktelement 11 und ein Gegenkontaktelement 21 angeordnet ist. Das buchsenförmige Kontaktelement 11 befindet sich dabei innerhalb des zylin- derförmigen Abschnitts 17, zurückversetzt zur Rippe 18. Das stiftförmige

Kontaktelement 21 erstreckt sich durch den zylinderförmigen Abschnitt 27 und weist dabei einen radialen Abstand zum sich verjüngenden Abschnitt 28 auf.

-13- LU504823

Bezugszeichen 1. Stecker 2. Gegenstecker 3. Rastelement 4. Gegenrastelement 10. Steckergehäuse 11. Kontaktelement 12. Steckergesicht 13. Rastfläche 14. Rastarm 15. Rastnase 16. Einführschräge 17. zylinderférmiger Abschnitt 18. Rippe 20. Gegensteckergehäuse 21. Gegenkontaktelement 22. Gegensteckergesicht 23. Gegenrastfläche 24. stiftförmiger Abschnitt 25. Rücksprung 26. freies Ende 27. zylinderförmiger Abschnitt 28. verjüngender Abschnitt 29. aufweitender Abschnitt

S Steckrichtung

L Längsachse

Claims

-14- LU504823 Patentanspriiche

1. Elektrischer Steckverbinder mit einem Stecker (1) und einem korrespon- dierenden Gegenstecker (2), wobei der Stecker (1) ein Steckergehäuse (10) mit mindestens einem darin angeordneten Kontaktelement (11) und der Gegenstecker (2) ein Gegensteckergehäuse (20) mit mindestens einem darin angeordneten Gegenkontaktelement (21) aufweist, wobei der Stecker (1) ein Steckergesicht (12) und der Gegenstecker (2) ein korrespondierendes Gegensteckergesicht (22) aufweist, sodass der Stecker (1) und der Gegenstecker (2) zusammensteckbar sind, und wobei zwischen dem Steckergehäuse (10) und dem Gegensteckergehäuse (20) eine lôsbare Rastverbindung mit mindestens einem Rastelement (3) und mindestens einen Gegenrastelement (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (3) im Bereich des Steckergesichts (12) und das mindestens eine Gegenrastelement (4) im Bereich des Gegenstecker- gesichts (22) angeordnet ist.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (3) einen Rastvorsprung mit einer Rastfläche (13) und das mindestens eine Gegenrastelement (4) einen korre- spondierenden Hintergriff mit einer Gegenrastfläche (23) aufweist.

3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (3) und das mindestens eine Gegenrastelement (4) so ausgebildet sind, dass die Rastfläche (13) und die Gegenrastfläche (23) miteinander in Eingriff sind, bevor der Stecker (1) und der Gegenstecker (2) vollständig zusammengesteckt sind.

4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (3) und das mindes- tens eine Gegenrastelement (4) so ausgebildet sind, dass die Rastfläche (13) und die Gegenrastfläche (23) noch miteinander in Eingriff sind, bevor der Stecker (1) und der Gegenstecker (2) so weit voneinander getrennt sind, dass das mindestens eine Kontaktelement (11) und das mindestens eine Gegen- kontaktelement (21) nicht mehr elektrisch miteinander verbunden sind.

-15- LU504823

5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (3) als Rastarm (14) ausgebildet ist, der eine Rastnase (15) als Rastvorsprung aufweist, und dass das mindestens eine Gegenrastelement (4) als stiftférmiger oder zylinderfôr- miger Abschnitt (24) ausgebildet ist, der einen Riicksprung (25) oder eine Nut als Hintergriff aufweist.

6. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastfläche (13) der Rastnase (15) zur Längsachse (L) des Steckers (1) ein Winkel a > 90° und die Gegenrastfläche (23) des Rücksprungs (25) oder der Nut zur Längsachse (L) des Gegensteckers (2) ein Winkel b > 90° aufweist, wobei nur entweder der Winkel a = 90° oder der Winkel b = 90° beträgt.

7. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Rastnase (15) des mindestens einen Rastelements (3) eine Einführschräge (16) aufweist.

8. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (3) als zylinderförmi- ger Abschnitt (17) ausgebildet ist, der eine zumindest teilweise umlaufende Rippe (18) als Rastvorsprung aufweist, und dass das mindestens eine Gegen- rastelement (4) als zylinderförmiger Abschnitt (27) ausgebildet ist, der an seinem Innenumfang einen sich nach innen verjüngenden Abschnitt (28) und einen sich daran anschließenden aufweitenden Abschnitt (29) als Hintergriff aufweist, wobei der Außendurchmesser D1 der Rippe (18) größer ist als der minimale Innendurchmesser D2 des sich verjiingenden Abschnitts (28) des Gegenrastelements (4).

9. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastfläche (13) der Rippe (18) des Rastelemente (3) zur Längsachse (L) des Steckers (1) einen Winkel c > 90° und die Gegenrastfläche (23) des sich aufweitenden Abschnitts (29) des Gegenrastelements (4) zur Längsachse (L) des Gegensteckers (2) ein Winkel d > 90° aufweist, wobei nur entweder der Winkel c = 90° oder der Winkel d = 90° beträgt.

10. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass der sich nach innen verjüngenden Abschnitt (28) des Gegen-

-16- LU504823 rastelements (4) zur Längsachse (L) des Gegensteckers (2) ein Winkel e > 90° aufweist.

11. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Anspriiche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel e des sich nach innen verjiingenden Ab- schnitts (29) vorzugsweise größer ist als der Winkel d des sich aufweitenden Abschnitts (28) des Gegenrastelements (4).

12. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Anspriiche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (3) einstückig mit dem Steckergehäuse (10) und das mindestens eine Gegenrastelement (4) ein- stückig mit dem Gegensteckergehäuse (20) ausgebildet ist.