WO2014079418A1 - Verriegelungsmechanismus für steckverbinder - Google Patents

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WO2014079418A1
WO2014079418A1 PCT/DE2013/100397 DE2013100397W WO2014079418A1 WO 2014079418 A1 WO2014079418 A1 WO 2014079418A1 DE 2013100397 W DE2013100397 W DE 2013100397W WO 2014079418 A1 WO2014079418 A1 WO 2014079418A1
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WO
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locking
locking mechanism
connector
locking element
primary
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PCT/DE2013/100397
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Heinrich FRIESEN
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HARTING Electronics GmbH
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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
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • 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

Definitions

  • Such locking mechanisms are needed to achieve a secure mechanical, non-permanent connection of the connector with the connector. It must be ensured that the two connectors in the contacted state are fully mechanically locked to each other and the internal contacts are fully connected.
  • the type of connector may be electrical as well as optical, pneumatic or hydraulic connectors. Such locking mechanisms can be transferred to any type of connector.
  • DE10236275B3 shows a locking device for two connectors which can be joined together, with latching hooks on one of the plug connectors in latching recesses of the second connector engage when assembling the connectors.
  • latching hooks By means of a sliding sleeve and bevels formed thereon, the latching hooks can be raised and lifted out of the latching recesses, whereby disconnection of the plug-in connectors is possible.
  • the increase in the tensile force causes a very high force on the edge region of the locking means occurs when releasing the locking means from each other. This greatly increased force leads to frequent release of the connector to a rapid wear of the locking means.
  • the object of the invention is to present a locking mechanism for connectors, which ensures complete locking and clearly identifies the user.
  • the locking mechanism should be suitable for high mating cycles without causing wear and tear - especially at the locking means - can occur.
  • the present invention proposes a locking mechanism for locking connectors with mating partners.
  • the locking mechanism at least one locking means, which is provided for positive engagement in a locking recess of the mating partner.
  • the locking mechanism is advantageously provided on the connector.
  • the plug-in partner merely has to be able to be connected in a form-fitting manner to the plug connector and to have the corresponding locking recess for the locking means.
  • the connector of the connector is preferably a mating connector which is connectable to the connector.
  • the plug-in partner may also be a plug socket which is suitable for the plug connector and which is attached to or molded onto a housing or device.
  • Other, analogous components which can be contacted with a connector are the same as the connector partner.
  • the terms connector and plug-in partners can also be exchanged and replaced mutatis mutandis.
  • the functioning of the proposed locking mechanism is not influenced by this. In this case, the locking mechanism would be located on the connector and lock with the connector to be contacted.
  • both the locking means of the locking mechanism and the locking recess matching the form fit have rounded shapes.
  • the locking means is provided on a primary locking element, which allows engagement in the locking recess of the mating partner, as well as its release.
  • the primary locking element is designed as a rocker-like component. About an integrally formed axis of rotation this is rotatably mounted in a main body of the locking mechanism. So can be locked or released by tilting the primary locking element of the connector.
  • the secondary locking element is provided for the primary locking element in its, the connector locking state to lock.
  • the secondary locking element advantageously has a blocking means which is located in the movement path of the primary locking element such that it can not release the connector.
  • the locking means By movement of the secondary locking element - advantageously opposite to the direction of insertion of the connector - the locking means can be moved out of the path of movement of the primary locking element. A release of the mating connector by the primary locking element is possible again.
  • a spring element which acts on the secondary locking element.
  • the spring element according to the invention is designed so that it causes a forced movement of the secondary locking element in the, locking the primary locking element position.
  • a positive locking of the primary locking element is ensured when this locks the connector.
  • a further spring element which acts on the primary locking element.
  • the spring element is designed so that it causes a forced movement of the primary locking element in the, the connector partners releasing position. This, the actual purpose of a lock evidently opposing forced movement, is used for a secure unlocking of the locking mechanism.
  • the secondary locking element is simultaneously designed as an actuator so that it can be operated by hand.
  • the primary locking element By displacing the secondary locking element against the forced movement, the primary locking element is released.
  • the primary locking element is in turn driven by its forced movement. Move in the position releasing the connector partners and releases the locking of connectors and connectors.
  • the locking elements are designed such that, as already mentioned, the secondary locking element blocks the primary locking element in the position locking the connector. In addition, locks in a shared partner position, the primary locking element, the secondary locking element.
  • the secondary locking element by hand - advantageous against the direction of insertion - must be moved to release the primary locking element.
  • the primary locking element is automatically set by the applied spring force in an unlocked position.
  • the primary locking member must be moved from the unlocked to an unlocked position.
  • the secondary locking element is automatically set by the applied spring force in the locking element locking the primary position.
  • the locking of the primary locking element is inventively initiated by the connector itself.
  • the primary locking element has a lever area.
  • the lever area is in the unlocked state in the mating area of the mating partner. By contacting the mating partner this cooperates with the lever area and exerts a force on the primary locking element. The contacting force of the mating partner thus causes a movement of the primary locking element in a position locking the connector.
  • Fig. 1 is an exploded perspective view of a locking mechanism according to the invention with connectors and connectors;
  • FIG 2 shows the locking mechanism according to the invention in partial section.
  • FIG. 3 shows a section through a locking mechanism in an open state.
  • Fig. 5 is a section like Figure 4 in fully contacted, closed, unlocked state.
  • Fig. 6 is a section through the locking mechanism in the fully contacted and locked state.
  • FIG. 1 shows a locking mechanism 1 according to the invention in a spatial exploded view.
  • a connector 40 is shown, on which the locking mechanism 1 can be fastened in this embodiment by means of a snap ring 41.
  • a connector 50 is shown, which is provided for contacting and locking with the connector.
  • the embodiment of the invention shown in the figures is based on a circular connector. This embodiment is for illustrative purposes only and is not intended to be limiting of the invention. The invention is equally applicable to other non-round connector types.
  • the locking mechanism 1 is formed of a base body 10 which is intended to be connected to the connector 40.
  • the main body 10 has - in this embodiment - on its inside a corresponding recess in order to be fixed by means of the snap ring 41 on the connector can.
  • the main body 10 is formed of two parts 10a and 10b. This has only mounting reasons to mount the locking mechanism 1 can. Depending on the embodiment, one-piece or multi-part basic body 10 are conceivable.
  • the main body parts 10a and 10b here have execution-related locking means, which serve to connect the parts 10a and 10b to a base body 10.
  • the basic body parts 10a and 10b will not be discussed further because, as already mentioned, they may be different depending on the design and installation conditions.
  • the basic body parts 10a and 10b are not considered further and are only referred to as basic body 10.
  • the base body 10 is - due to the circular connector 40 and 50 - designed as a cylindrical sleeve, which is arranged on the connector 40. It has according to the invention - here two - recesses 1 1, which are located on opposite sides of the sleeve-like base body 10. The recesses 1 1 are provided for receiving a respective primary locking element 20.
  • the recesses 11 each have two receptacles 12.
  • the part-circular shaped receptacles 12 form an axle support, in which the primary locking elements 20 can be rotatably mounted.
  • the here two primary locking elements 20 are shown rocker-like and in shape corresponding to the recesses 1 1 of the body 10. They have projections on which serve as a rotation axis 24 and are provided for receiving in the receptacles 12. Due to the likewise part-circular design of the rotation axis 24, the primary locking elements 20 can slide in the receptacles 12.
  • a spring element 25 is provided, which is received in a groove-shaped spring receptacle 15 in the main body 10.
  • the spring receptacle 15 intersects expediently with the recesses 11 for the primary locking elements 20.
  • the spring element 25 designed as an annular spring can act on the primary locking elements 20 in the spring receptacle 15.
  • the primary locking elements 20 have a spring receptacle 23, which are mounted in the region of the spring receptacle 15 of the main body 10.
  • the spring element 25 can exert a radially inwardly directed force on the primary locking elements 20 in the region of the spring receptacles 23.
  • the locking mechanism 1 is completed by a secondary locking element 30 which is sleeve-shaped, wherein the remaining elements of the locking mechanism 1 are provided in its interior.
  • the secondary locking element 30 is provided axially along the plugging direction movable on the base body 10.
  • the secondary locking element 30 has a circumferential Anformung, which serves as a locking means 32.
  • Another intended spring element 35 is designed here as a spiral spring and arranged between the base body 10 and the secondary locking element 30. It generates a force between a spring stopper 16 provided on the main body 10 and the blocking means 32 serving as a spring stop in the secondary locking element 30. As a result, the secondary locking element 30 is subjected to forced movement in the direction of insertion of the connector 40.
  • the assembled locking mechanism 1 is shown in Fig. 2 in a partial section.
  • Recognizable is a primary locking element 20 which is rotatably mounted in the main body 10 about its axis of rotation 24.
  • the spring element 25 inserted into the spring receptacle 15 acts on the spring receptacle 23 of the primary locking element 20 such that the spring receptacle 23 is pressed radially inward.
  • a blocking element 20 provided on the locking means 22 is pressed radially outward.
  • FIGS. 3 to 6 each show a section through a locking mechanism 1 according to the invention during the contacting and locking process in the following states:
  • FIG. 3 shows the main body 10, which is held by means of the snap ring 41 on the connector 40.
  • the state of the locking mechanism 1 shown here corresponds to the state shown in FIG. 2.
  • the primary locking element 20 is held in a first position 2A.
  • the secondary locking element 30 performs a forced movement in the insertion direction.
  • the spring element 35 between the locking means 32 and the spring seat 16 is braced on the base body 10.
  • Fig. 4 the locking mechanism 1 is in selbigem state as shown in Fig. 3.
  • the necessary for the locking part of a mating partner 50 is shown. This is partially inserted into the plug-in area 13.
  • a seal 52 is expediently provided in this embodiment, which serves to seal the connection of connector 40 and connector 50.
  • a lever portion 26 on the primary locking element 20 protrudes in the illustrated position 2A in the mating portion 13 of the mating partner. The front part of the mating partner 50 thus touches the lever region 26.
  • the primary locking element 20 has rotated counterclockwise from FIG. 4 to FIG. 5 and the force of the spring element 25.
  • the locking means 21 now engages in the plug-in area 13 and thus in the plug-in partner 50.
  • For a locking recess 51 is provided on the connector 50.
  • the latching recess 51 is suitably formed in this embodiment as a circumferential groove. As a result, the orientation of the mating partner 50 to the connector 40 and the locking mechanism 1 is variable. In other embodiments, for example in square connectors, another embodiment of the recess 51, for example as a blind hole, is conceivable.
  • the blocking means 22 Due to the rotation of the primary locking element 20 from position 2A to position 2B, the blocking means 22 has also been moved out of the movement path of the blocking means 32. As a result, the spring element 35 can move the secondary locking element 30 from the first position 3A shown in FIG. 5 to the second position 3B. The position 3B of the secondary locking element 30 is shown in FIG. This is located in the direction of insertion in front of the position 3A. It can be seen in FIG. 6 that the blocking means 32 now blocks the blocking means 22 and is in its movement path. As a result, the locking of the mating partner 50 is ensured by the locking means 21.
  • the mating partner 50 can not be deducted from the locking mechanism 1 and the connector 40.
  • the secondary locking element 30 would now have to be pulled against the direction of insertion.
  • the locking means 32 releases the locking means 22, by a rotational movement of the primary locking member 20 in a clockwise direction, the connector 50 can be released.
  • the rotation of the primary locking element 20 and associated release of the mating partner 50 is also supported by the spring force of the spring element 25.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsmechanismus für Steckverbinder mit einem Steckpartner. Dabei verfügt der Verriegelungsmechanismus über zwei Arten von Verriegelungsmitteln. Ein primäres Verriegelungselement, welches zur Verriegelung des Steckpartners geeignet ist und einem sekundären Verriegelungselement welches zur wechselseitigen Verriegelung mit dem primären Verriegelungselement geeignet ist. Dabei verriegelt das sekundäre Verriegelungselement das primäre im verriegelten Zustand des Verriegelungsmechanismus, und das primäre Verriegelungselement das sekundäre im entriegelten Zustand. Durch Kontaktierung des Steckpartners wird der Mechanismus automatisch verriegelt und durch Betätigen des - als Betätiger ausgeführten - sekundären Verriegelungselements entriegelt.

Description

Verriegelungsmechanismus für Steckverbinder
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsmechanismus zur Verriegelung eines Steckverbinders mit einem Steckpartner.
Derartige Verriegelungsmechanismen werden benötigt, um eine sichere mechanische, nicht dauerhafte Verbindung des Steckverbinders mit dem Steckpartner zu erzielen. Dabei muss sichergestellt werden, dass die beiden Steckverbinder im kontaktierten Zustand vollständig miteinander mechanisch verrastet sind und auch die innenliegenden Kontakte vollständig verbunden sind.
Bei der Gattung der Steckverbinder kann es sich sowohl um elektrische, als auch um optische, pneumatische oder hydraulische Steckverbinder handeln. Derartige Verriegelungsmechanismen können auf jegliche Art von Steckverbinder übertragen werden.
Neben der mechanischen Verbindung der Steckverbinder muss auch ein Lösen der Verbindung sichergestellt werden. Dabei muss die mechanische Verrastung vollständig gelöst werden, ohne dabei Bauteile des Verriegelungsmechanismus oder der Steckverbinder zu zerstören.
Diese Kontaktierungs- und Dekontaktierungsvorgänge von Steckverbindern und Verriegelungsmechanismus müssen vielfach wiederholbar sein, ohne die Qualität von Verriegelung und Kontaktierung zu beeinflussen.
Stand der Technik
Die DE10236275B3 zeigt eine Verriegelungseinrichtung für zwei miteinander zusammenfügbare Steckverbinder, wobei Rasthaken an einem der Steckverbinder in Rastausnehmungen des zweiten Steckverbinders beim Zusammenfügen der Steckverbinder eingreifen. Mittels einer Schiebehülse und daran angeformten Schrägen können die Rasthaken angehoben und aus den Rastausnehmungen gehoben werden, wodurch ein Trennen der Steckverbinder möglich ist.
Aus der DE102006040254A1 ist ein Rundsteckverbinder mit zwei Kupplungsteilen bekannt, wobei Rasterhebungen des ersten Kupplungsteils in Nuten des zweiten Kupplungsteils eingreifen. Dabei werden die Rasterhebungen mittels eines Betätigungsschiebers in die Nuten gedrückt. Durch Zurückziehen des Betätigungsschiebers können die Rasterhebungen aus den Nuten gleiten, wenn entsprechend Zug auf die beiden Kupplungsteile gegeben wird.
Nachteilig wirkt sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen aus, dass stets eine Kraft auf die Rastmittel der Steckverbinder ausgeübt wird. Diese erhöht sich zudem, bedingt durch die Betätigungsrichtung von Betätigungsschieber und Schiebehülse, beim Lösen der Verrastung. Dadurch wird im Entriegelungsvorgang die Zugkraft auf die Rastmittel stetig, bis zum Lösen dieser, erhöht.
Die Erhöhung der Zugkraft führt dazu, dass beim Lösen der Rastmittel voneinander eine sehr hohe Kraft am Randbereich der Rastmittel auftritt. Diese stark erhöht Kraft führt bei häufigem Entriegeln der Steckverbinder zu einem schnellen Verschleiß der Rastmittel.
Des Weiteren wirkt sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen negativ aus, dass eine vollständige Verrastung der Steckverbinder nicht immer sichergestellt werden kann. Bei sehr hohen Steck- und/oder Kontaktierungskräften der innenliegenden Kontakte den Steckverbindern kann auf Grund der hohen Reibung der Rastmittel eine nicht vollständige Verrastung die Folge sein. Ob die Verrastung vollständig stattgefunden hat, muss zusätzlich geprüft werden. Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Verriegelungsmechanismus für Steckverbinder vorzustellen, welcher eine vollständige Ver- rastung sicherstellt und diese dem Anwender deutlich zu erkennen gibt. Zudem soll der Verriegelungsmechanismus für hohe Steckzyklen geeignet sein, ohne dass dabei Verschleiß und Abnutzung - vor allem an den Rastmitteln - auftreten können.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung schlägt einen Verriegelungsmechanismus zur Verriegelung von Steckverbindern mit Steckpartnern vor. Dabei weißt der Verriegelungsmechanismus mindestens ein Verriegelungsmittel auf, welches zum formschlüssigen Eingreifen in eine Verriegelungsausnehmung des Steckpartners vorgesehen ist.
Dabei ist der Verriegelungsmechanismus vorteilhaft an den Steckverbinder vorgesehen. Der Steckpartner muss lediglich formschlüssig mit dem Steckverbinder zusammenfügbar sein und die entsprechende Verriegelungsausnehmung für das Verriegelungsmittel aufweisen.
Bei dem Steckpartner des Steckverbinders handelt es sich vorzugsweise um einen Gegensteckverbinder der mit dem Steckverbinder verbindbar ist. Der Steckpartner kann auch eine zum Steckverbinder passende Steckerbuchse sein, welche an einem Gehäuse oder Gerät angebaut oder angeformt ist. Andere, sinngemäße Bauteile, welche mit einem Steckverbinder kontaktierbar sind, sind dem Steckpartner gleichzusetzen. Wahlweise können die Begriffe Steckverbinder und Steckpartner auch sinngemäß ausgetauscht und ersetzt werden. Die Funktionsweise des vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus wird dadurch nicht beein- flusst. In diesem Falle würde sich der Verriegelungsmechanismus am Steckpartner befinden und mit dem zu kontaktierenden Steckverbinder verriegeln.
Erfindungsmäßig ist dabei vorteilhaft, dass sowohl das Verriegelungsmittel des Verriegelungsmechanismus, als auch die formschlüssig dazu passende Verriegelungsausnehmung abgerundete Formen aufweisen. Dadurch werden vorteilhaft beim Ver- und Entriegeln hohe Kräfte an Spitzen von Rasthacken, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, vermieden.
Das Verriegelungsmittel ist an einem primären Verriegelungselement vorgesehen, welches ein Eingreifen in die Verriegelungsausnehmung des Steckpartners, sowie dessen Freigabe ermöglicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das primäre Verriegelungselement als kipphebelartiges Bauteil ausgeführt. Über eine angeformte Drehachse ist dies in einem Grundkörper des Verriegelungsmechanismus drehbar gelagert. So kann durch Kippen des primären Verriegelungselementes der Steckpartner verriegelt oder freigegeben werden.
Da auf Grund der abgerundeten Form des Verriegelungsmittels und der Verriegelungsausnehmung am Steckpartner sich die Verriegelung selbsttätig lösen würde, sobald entgegengesetzte Kräfte auf den Steckverbinder und Steckpartner einwirken würde, ist ein zusätzliches sekundäres Verriegelungselement vorgesehen.
Das sekundäre Verriegelungselement ist dazu vorgesehen das primäre Verriegelungselement in seinem, den Steckpartner verriegelnden Zustand zu sperren. Dazu weist das sekundäre Verriegelungselement vorteilhaft eine Sperrmittel auf, welches sich so in der Bewegungsbahn des primären Verriegelungselements befindet, dass dieses den Steckpartner nicht freigeben kann.
Durch Bewegung des sekundären Verriegelungselements - vorteilhafter Weise entgegen der Steckrichtung des Steckverbinders - kann das Sperrmittel aus der Bewegungsbahn des primären Verriegelungselements bewegt werden. Eine Freigabe des Gegensteckers durch das primäre Verriegelungselement ist wieder möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Federelement vorgesehen, welches auf das sekundäre Verriegelungselement einwirkt. Dabei ist das Federelement erfindungsgemäß so ausgeführt, dass es eine Zwangsbewegung des sekundären Verriegelungselements in die, das primäre Verriegelungselement verriegelnde Position bewirkt. So ist eine Zwangsverriegelung des primären Verriegelungselements gewährleistet, wenn dieses den Steckpartner verriegelt.
Erfindungsgemäß ist ein weiteres Federelement vorgesehen, welches auf das primäre Verriegelungselement einwirkt. Dabei ist das Federelement so ausgeführt, dass es eine Zwangsbewegung des primären Verriegelungselements in die, den Steckpartner freigebende Position bewirkt. Diese, dem eigentlichen Zweck einer Verriegelung augenscheinlich entgegenstehende Zwangsbewegung, dient einer sicheren Entriegelung des Verriegelungsmechanismus.
Vorteilhaft ist das sekundäre Verriegelungselement gleichzeitig als Betätiger ausgebildet, so dass es von Hand betätigt werden kann. Durch Verschieben des sekundären Verriegelungselements entgegen der Zwangsbewegung wird das primäre Verriegelungselement freigegeben. Das primäre Verriegelungselement wird wiederum durch dessen Zwangsbewe- gung in die den Steckpartner freigebende Position bewegt und löst die Verriegelung von Steckverbinder und Steckpartner.
Erfindungsgemäß sind die Verriegelungselemente so ausgebildet, dass - wie bereits erwähnt - das sekundäre Verriegelungselement das primäre Verriegelungselement in der den Steckpartner verriegelnden Position sperrt. Zudem sperrt, in einer den Steckpartner freigegebenen Position, das primäre Verriegelungselement das sekundäre Verriegelungselement.
Zur Entriegelung des Verriegelungsmechanismus muss das sekundäre Verriegelungselement von Hand - vorteilhaft entgegen der Steckrichtung - bewegt werden um das primäre Verriegelungselement freizugeben. Das primäre Verriegelungselement wird durch die anliegende Federkraft selbsttätig in eine entriegelnde Position gesetzt.
Um den Verriegelungsmechanismus zu verriegeln muss wiederum das primäre Verriegelungselement von der entriegelten in eine verriegelnde Position bewegt werden. Im verriegelten Zustand wird das sekundäre Verriegelungselement durch die anliegende Federkraft selbsttätig in die das primäre Verriegelungselement verriegelnde Position gesetzt.
Die Verriegelung des primären Verriegelungselementes wird dabei erfindungsgemäß vom Steckpartner selber initiiert. Dafür weißt das primäre Verriegelungselement einen Hebelbereich auf. Der Hebelbereich befindet sich im entriegelten Zustand im Steckbereich des Steckpartners. Durch Kontaktieren des Steckpartners wirkt dieser mit dem Hebelbereich zusammen und übt eine Kraft auf das primäre Verriegelungselement aus. Die Kontaktierungskraft des Steckpartners bewirkt so eine Bewegung des primären Verriegelungselements in eine den Steckpartner verriegelnde Position. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel aufgezeigt.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus mit Steckverbinder und Steckpartner;
Fig. 2 den erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus im Teilschnitt;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Verriegelungsmechanismus in einem geöffneten Zustand;
Fig. 4 einen Schnitt wie Fig. 3 mit Steckpartner in einem teilkontaktier- tem Zustand;
Fig. 5 einen Schnitt wie Fig. 4 im voll kontaktierten, geschlossenen, nicht verriegeltem Zustand; und
Fig. 6 einen Schnitt durch den Verriegelungsmechanismus im voll kontaktierten und verriegelten Zustand.
Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus 1 in räumlicher Explosionsansicht. Zudem ist ein Steckverbinder 40 dargestellt, auf welchem der Verriegelungsmechanismus 1 in dieser Ausführungsform mittels eines Springringes 41 befestigbar ist. Und gegenüberliegend ist ein Steckpartner 50 gezeigt, welcher zur Kontaktierung und Verriegelung mit dem Steckverbinder vorgesehen ist.
Die in den Figuren dargestellt Ausführungsform der Erfindung basiert auf einem Rundsteckverbinder. Diese Ausführungsform dient lediglich zur Veranschaulichung und ist nicht die Erfindung beschränkend anzusehen. Die Erfindung ist ebenso auf andere, nicht runde Steckverbinder-Arten übertragbar. Der Verriegelungsmechanismus 1 wird aus einem Grundkörper 10 gebildet, welcher dafür vorgesehen ist, mit dem Steckverbinder 40 verbunden zu werden. Der Grundkörper 10 weist - in dieser Ausführungsform - an seiner Innenseite eine entsprechende Ausnehmung auf, um mittels des Sprengrings 41 auf dem Steckverbinder befestigt werden zu können.
In dieser speziellen Ausführungsform ist der Grundkörper 10 aus zwei Teilen 10a und 10b gebildet. Dies hat lediglich montagetechnisch Gründe um den Verriegelungsmechanismus 1 montieren zu können. Je nach Ausführungsform sind einteilig oder mehrteilige Grundkörper 10 denkbar.
Die Grundkörperteile 10a und 10b weisen hier ausführungsbedingt Rastmittel auf, welche zur Verbindung der Teile 10a und 10b zu einem Grundkörper 10 dienen. Auf die Grundkörperteile 10a und 10b wird nicht weiter eingegangen, da diese sich - wie bereits erwähnt - je nach Ausführung und Montagebedingungen verschieden darstellen können. Im Weiteren werden die Grundkörperteile 10a und 10b nicht weiter beachtet und nur noch als Grundkörper 10 bezeichnet.
Der Grundkörper 10 ist - bedingt durch die Rundsteckverbinder 40 und 50 - als zylinderförmige Hülse ausgeführt, welche auf den Steckverbinder 40 angeordnet ist. Er weist erfindungsgemäß - hier zwei - Ausnehmungen 1 1 auf, welche sich an gegenüberliegenden Seiten des hülsenartigen Grundkörpers 10 befinden. Die Ausnehmungen 1 1 sind zur Aufnahme von jeweils einem primären Verriegelungselement 20 vorgesehen.
Seitlich weisen die Ausnehmungen 1 1 jeweils zwei Aufnahmen 12 auf. Die teilkreisförmig ausgebildeten Aufnahmen 12 bilden eine Achsauflage, in welcher die primären Verriegelungselemente 20 drehbar gelagert werden können. Die hier zwei primären Verriegelungselemente 20 sind kipphebelartig aufgeführt und in ihrer Form entsprechend den Ausnehmungen 1 1 des Grundkörpers 10. Sie weisen Anformungen auf, welche als Drehachse 24 dienen und zur Aufnahme in den Aufnahmen 12 vorgesehen sind. Durch die ebenfalls teilkreisförmige Ausbildung der Drehachse 24 können die primären Verriegelungselemente 20 in den Aufnahmen 12 gleiten.
Dadurch ist eine kippartige Drehbewegung der primären Verriegelungselemente 20 in den Ausnehmungen 1 1 möglich.
Des Weiteren ist ein Federelement 25 vorgesehen, welches in einer nut- förmigen Federaufnahme 15 im Grundkörper 10 aufgenommen wird. Die Federaufnahme 15 schneidet sich zweckmäßig mit den Ausnehmungen 1 1 für die primären Verriegelungselemente 20. Dadurch kann das als Ringfeder ausgebildete Federelement 25 in der Federaufnahme 15 auf die primären Verriegelungselemente 20 einwirken.
Dazu verfügen die primären Verriegelungselemente 20 über eine Federaufnahme 23, welche sich montiert im Bereich der Federaufnahme 15 des Grundkörpers 10 befinden. So kann das Federelement 25 im Bereich der Federaufnahmen 23 erfindungsgemäß eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die primären Verriegelungselemente 20 ausüben.
Vervollständigt wird der Verriegelungsmechanismus 1 von einem sekundären Verriegelungselement 30 welches hülsenförmig ausgebildet ist wobei die restlichen Elemente des Verriegelungsmechanismus 1 in seinem Inneren vorgesehen sind. Dabei ist das sekundäre Verriegelungselement 30 axial entlang der Steckrichtung beweglich auf dem Grundkörper 10 vorgesehen.
Im Inneren verfügt das sekundäre Verriegelungselement 30 über eine umlaufende Anformung, welche als Sperrmittel 32 dient. Ein weiteres vorgesehenes Federelement 35, ist hier als Spiralfeder ausgeführt und zwischen Grundkörper 10 und sekundärem Verriegelungselement 30 angeordnet. Es erzeugt eine Kraft zwischen einem am Grundkörper 10 vorgesehenen Federanschlag 16, sowie dem als Federanschlag im sekundären Verriegelungselement 30 dienenden Sperrmittel 32. Dadurch wird das sekundäre Verriegelungselement 30 einer Zwangsbewegung in Steckrichtung des Steckverbinders 40 ausgesetzt.
Der zusammengesetzte Verriegelungsmechanismus 1 ist in Fig. 2 in einem Teilschnitt dargestellt.
Erkennbar ist ein primäres Verriegelungselement 20 welches im Grundkörper 10 drehbar um seine Drehachse 24 gelagert ist. Das in die Federaufnahme 15 eingesetzte Federelement 25 wirkt so auf die Federaufnahme 23 des primären Verriegelungselements 20 ein, dass die Federaufnahme 23 radial nach innen gedrückt wird. Dadurch wird wiederum ein am Verriegelungselement 20 vorgesehenes Sperrmittel 22 radial nach außen gedrückt.
In dieser Position befindet sich das Sperrmittel 22 in der Bewegungsbahn des Sperrmittels 32. Das Sperrmittel 32 wird durch das Federelement 35 in Steckrichtung gegen das Sperrmittel 22 gedrückt und von diesem blockiert. Die verschiedenen Zustände des Verriegelungsmechanismus 1 sind detailliert in den Figuren 3 bis 6 dargestellt und beschrieben.
Dabei zeigen die Figuren 3 bis 6 jeweils einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus 1 beim Kontaktierung- und Verriegelungsvorgang in den folgenden Zuständen:
Fig. 3 geöffneter Zustand ohne Steckpartner 50,
Fig. 4 geöffneter Zustand mit teilweise kontaktiertem Steckpartner 50, Fig. 5 geschlossener Zustand mit voll kontaktiertem, nicht verriegeltem Steckpartner 50 und Fig. 6 geschlossener Zustand mit voll kontaktiertem und verriegeltem Steckpartner 50.
Die Fig. 3 zeigt den Grundkörper 10, welcher mittels des Sprengrings 41 auf dem Steckverbinder 40 gehalten wird. Der hier dargestellte Zustand des Verriegelungsmechanismus 1 entspricht dem in der Fig. 2 dargestelltem Zustand. Durch die von dem Federelement 25 ausgeübte, radial nach innen (hier unten dargestellt) gerichtete Kraft wird das primäre Verriegelungselement 20 in einer ersten Stellung 2A gehalten.
In dieser Stellung 2A befindet sich ein dem primären Verriegelungselement 20 angeformtes Verriegelungsmittel 21 außerhalb eines Steckbereichs 13 des Steckpartner 50. Gleichzeitig ist das Sperrmittel 22 in der Bewegungsbahn des Sperrmittels 32. Dadurch wird die Bewegung des sekundären Verriegelungselements 30 von der hier dargestellten ersten Position 3A in eine zweite Position 3B (Position 3A und Position 3B sind in Fig. 4 dargestellt) verhindert.
Auf Grund des Federelements 35 führt das sekundäre Verriegelungselement 30 eine Zwangsbewegung in Steckrichtung aus. Dafür ist das Federelement 35 zwischen dem Sperrmittel 32 und der Federaufnahme 16 am Grundkörper 10 verspannt.
In der Fig. 4 ist der Verriegelungsmechanismus 1 in selbigem Zustand wie in Fig. 3 dargestellt. Zusätzlich ist der für die Verriegelung notwendige Teil eines Steckpartners 50 dargestellt. Dieser ist teilweise in den Steckbereich 13 eingeführt.
Am Steckpartner 50 ist zweckmäßig in dieser Ausführungsform eine Dichtung 52 vorgesehen, welche zur Abdichtung der Verbindung von Steckverbinder 40 und Steckpartner 50 dient. Ein Hebelbereich 26 am primären Verriegelungselement 20 ragt in der dargestellten Stellung 2A in den Steckbereich 13 des Steckpartners. Der vordere Teil des Steckpartners 50 berührt so den Hebelbereich 26.
Durch weiteres, vollständiges Einführen des Steckpartners 50 in den Steckbereich 13 wird eine Kraft auf den Hebelbereich 26 und das primäre Verriegelungselement 20 ausgeübt. Durch die Kraft wird das primäre Verriegelungselement 20 aus der ersten Stellung 2A in eine zweite Stellung 2B bewegt. Dabei dreht das primäre Verriegelungselement 20 sich um die Drehachse 24, entgegen der Federkraft des Federelements 25.
Die Stellung 2B des primären Verriegelungselements 20 mit vollständig eingeführtem Steckpartner 50 ist in Fig. 5 dargestellt.
Das primäre Verriegelungselement 20 hat sich von Fig. 4 zu Fig. 5 entgegen dem Uhrzeigersinn und der Kraft des Federelements 25 gedreht. Dadurch greift das Verriegelungsmittel 21 nun in den Steckbereich 13 und somit in den Steckpartner 50 ein. Dafür ist am Steckverbinder 50 eine Rastausnehmung 51 vorgesehen.
Die Rastausnehmung 51 ist in diesem Ausführungsbeispiel zweckmäßig als umlaufende Nut ausgebildet. Dadurch ist die Ausrichtung des Steckpartners 50 zum Steckverbinder 40 und dem Verriegelungsmechanismus 1 variabel. In anderen Ausführungsformen, beispielsweise bei eckigen Steckverbindern, ist auch eine andere Ausgestaltung der Rastausnehmung 51 , beispielsweise als Sackloch, denkbar.
Durch die Drehung des primären Verriegelungselements 20 von Stellung 2A nach Stellung 2B wurde zudem das Sperrmittel 22 aus der Bewegungsbahn des Sperrmittels 32 bewegt. Dadurch kann das Federelement 35 das sekundäre Verriegelungselement 30 aus der in Fig. 5 gezeigten ersten Position 3A in die zweite Position 3B bewegen. Die Position 3B des sekundären Verriegelungselements 30 ist in Fig. 6 dargestellt. Diese befindet sich in Steckrichtung vor der Position 3A. Erkennbar in Fig. 6 ist, dass das Sperrmittel 32 jetzt das Sperrmittel 22 blockiert und sich in dessen Bewegungsbahn befindet. Dadurch ist die Verriegelung des Steckpartners 50 durch das Verriegelungsmittel 21 sicher gestellt.
Da das primäre Verriegelungselement 20 durch das sekundäre Verriegelungselement 30 in seiner Bewegung blockiert ist, kann der Steckpartner 50 nicht vom Verriegelungsmechanismus 1 und vom Steckverbinder 40 abgezogen werden.
Zur Entriegelung des Verriegelungsmechanismus 1 müsste nun das sekundäre Verriegelungselement 30 entgegen der Steckrichtung gezogen werden. Sobald das Sperrmittel 32 das Sperrmittel 22 freigibt, kann durch eine Drehbewegung des primären Verriegelungselements 20 im Uhrzeigersinn, der Steckpartner 50 freigegeben werden. Die Drehung des primären Verriegelungselements 20 und damit verbunden Freigabe des Steckpartners 50 wird zudem von der Federkraft des Federelements 25 unterstütz.
Verriegelungsmechanismus für Steckverbinder Bezugszeichenliste . Verriegelungsmechanismus
0. Grundkörper
1 . Ausnehmung
2. Aufnahme
3. Steckbereich
5. Federaufnahme
6. Federanschlag
0. primäres Verriegelungselement
A erste Stellung von 20
B zweite Stellung von 20
1 . Verriegelungsmittel
2. Sperrmittel
3. Federaufnahme
4. Drehachse
5. Federelement
6. Hebelbereich
0. sekundäres Verriegelungselement
A erste Position von 30
B zweite Position von 30
2. Sperrmittel
5. Federelement
0. Steckverbinder
1 . Sprengring
0. Steckpartner
1 . Rastausnehmung
2. Dichtung

Claims

Verriegelungsmechanismus für Steckverbinder
Patentansprüche
1 . Verriegelungsmechanismus (1 ) zur Verriegelung eines Steckverbinders (40) mit einem zu kontaktierenden Steckpartner (50), bestehend aus einem Grundkörper (10) und mindestens einem Verriegelungselement (20),
wobei der Verriegelungsmechanismus (1 ) an dem Steckverbinder (40) angeordnet werden kann,
wobei der Verriegelungsmechanismus (1 ) einen ersten, geöffneten
Zustand aufweisen kann, in welchem der Steckverbinder (40) und der Steckpartner (50) nicht verriegelt sind,
sowie einen zweiten, geschlossenen Zustand, in welchem der
Steckverbinder (40) und der Steckpartner (50) miteinander verriegelt sind,
wobei das Verriegelungselement (20) beweglich zwischen einer ersten Stellung (2A) und einer zweiten Stellung (2B) angeordnet ist, und
wobei das Verriegelungselement (20) ein Verriegelungsmittel (21 ) aufweist, welches in der zweiten Stellung (2B) in den kontaktierten Steckpartner (50) eingreift und dadurch den Steckverbinder (40) mit dem Steckpartner (50) verriegelt.
2. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verriegelungsmittel (21 ) in der ersten Stellung (2A) den kontaktierten Steckpartner (50) freigibt.
3. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsmittel (21 ) eine abgerundete Form aufweist und formschlüssig in eine Rastausnehmung (51 ) des zu kontaktierenden Steckpartners (50) eingreifen kann.
Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verriegelungsmechanismus (1 ) zwei Arten von Verriegelungselementen aufweist,
wobei mindestens ein primäres Verriegelungselement (20) erster Art vorgesehen ist, und
wobei mindestens ein sekundäres Verriegelungselement (30) zweiter Art vorgesehen ist.
Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das sekundäre Verriegelungselement (30) beweglich zwischen einer ersten Position (3A) und einer zweiten Position (3B) angeordnet ist.
Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bewegungsbahn des sekundären Verriegelungselements (30) entlang der Steckrichtung des Steckverbinders (40) verläuft, und die erste Position (3A) sich in Steckrichtung hinter der zweiten Position (3B) befindet.
Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das primäre Verrieglungselement (20) dazu geeignet ist in der ersten Stellung (2A) eine Bewegung des sekundären Verriegelungselements (30) von der ersten Position (3A) in die zweite Position (3B) zu blockieren.
8. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das primäre Verriegelungselement (20) ein Sperrmittel (22) aufweist, welches in der ersten Stellung (2A) sich in der Bewegungsbahn des sekundären Verriegelungselements (30) befindet und dieses blockiert.
9. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das sekundäre Verrieglungselement (30) dazu geeignet ist in der zweiten Position (3B) eine Bewegung des primären Verriegelungselements (20) von der zweiten Stellung (2B) in die erste Stellung (2A) zu blockieren.
10. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das sekundäre Verriegelungselement (30) ein Sperrmittel (32) aufweist, welches in der zweiten Position (3B) sich in der Bewegungsbahn des primären Verriegelungselements (20) befindet und dieses blockiert.
1 1 . Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das primäre Verriegelungselement (20) so ausgebildet ist, dass es vom Steckpartner (50) beim Kontaktieren mit dem Steckverbinder (40) aus der ersten Stellung (2A) in die zweite Stellung (2B) bewegt werden kann.
12. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das primäre Verriegelungselement (20) einen Hebelbereich (26) aufweist, welcher in der ersten Stellung (2A) in den Steckbereich (13) des Steckpartners (50) ragt und sich in der zweiten Stellung (2B) außerhalb des Steckbereichs (13) des Steckpartners (50) befindet.
13. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hebelbereich (26) so ausgebildet ist, dass er von dem kontaktierenden Steckpartner (50) von der ersten Stellung (2A) in die zweite Stellung (2B) bewegbar ist.
14. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Grundkörper (10) mindestens eine Ausnehmung (1 1 ) aufweist, in welcher das primäre Verriegelungselement (20) aufgenommen ist.
15. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausnehmung (1 1 ) eine Aufnahme (12) aufweist, in welcher das primäre Verriegelungselement (20) drehbar gelagert ist.
16. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das primäre Verriegelungselement (20) kipphebelartig ausgeformt ist und eine Anformung aufweist, welche dazu geeignet ist als Drehachse (24) zu fungieren.
17. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass
das primäre Verriegelungselement (20) auf der Drehachse (24) drehbar in der Aufnahme (12) des Grundkörpers (10) aufgenommen ist.
18. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das sekundäre Verriegelungselement (30) hülsenartig ausgebildet ist und den Grundkörper (10) sowie das primäre Verriegelungselement (20) umgibt.
19. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das sekundäre Verriegelungselement (30) von Hand betätigbar ist.
20. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verriegelungsmechanismus (1 ) vorzugsweise zwei primäre Verriegelungselemente (20) und ein sekundäres Verriegelungselement (30) aufweist.
21 . Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Grundkörper (10) des Verriegelungsmechanismus (1 ) einteilig mit dem Steckverbinder (40) ausgebildet ist.
22. Vemegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Grundkörper (10) des Verriegelungsmechanismus (1 ) lösbar mit dem Steckverbinder (40) verbindbar ist.
23. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Federelement (25) vorgesehen ist, welches eine Kraft auf das primäre Verriegelungselement (20) ausübt, und so eine Zwangsbewegung des primären Verriegelungselements (20) in die erste Stellung (2A) bewirkt.
24. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Federelement (25) als Ringfeder ausgeführt ist und den Grundkörper (10) umfasst.
25. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Federelement (35) vorgesehen ist, welches eine Kraft auf das sekundäre Verriegelungselement (30) ausübt, und so eine Zwangsbewegung des sekundären Verriegelungselements (30) in die zweite Position (3B) bewirkt.
26. Verriegelungsmechanismus (1 ) nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Federelement (35) als Spiralfeder ausgeführt ist und zwischen dem sekundären Verriegelungselement (30) und dem Grundkörper (10) verspannt ist.
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