WO2021197881A1 - Steckverbinder und steckverbinderanordnung - Google Patents

Steckverbinder und steckverbinderanordnung Download PDF

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WO2021197881A1
WO2021197881A1 PCT/EP2021/057229 EP2021057229W WO2021197881A1 WO 2021197881 A1 WO2021197881 A1 WO 2021197881A1 EP 2021057229 W EP2021057229 W EP 2021057229W WO 2021197881 A1 WO2021197881 A1 WO 2021197881A1
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cpa
blocking
connector
displacement
lever arrangement
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PCT/EP2021/057229
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Robert Torno
Viet NGUYEN TAN
Georg Wallensteiner
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a connector and a connector arrangement with such a connector
  • a lever arrangement is often also provided to reduce an operating force when plugging and / or releasing the connector with the mating connector, the lever arrangement between a first (unlocked or open) position and a second (locked or closed) position is pivotable.
  • the lever arrangement In the second position, i.e. when the plug connection between the plug connector and the mating plug connector is closed, the lever arrangement can be releasably latched to a latching structure, e.g. an elastically reversibly displaceable latching lug, in order to prevent the plug connection from being opened accidentally.
  • a latching structure e.g. an elastically reversibly displaceable latching lug
  • the invention is based on the knowledge that, for example, in difficult installation conditions, it is not always visually recognizable or haptically perceptible to a fitter when or whether the plug-in connection is completely closed. It can also basically happen that the latching of the lever arrangement in the second position on the latching structure has taken place initially, but the latching structure is accidentally released and the lever arrangement can thus be unintentionally displaced in the direction of the first position. This can lead to an undesired loosening of the plug connection and the electrical contact between contact elements and mating contact elements.
  • a connector for plugging together with a mating connector along an insertion direction has a plug connector housing which is set up to accommodate at least one contact element, in particular a plurality of contact elements. It also has a lever arrangement which can be pivoted between a first position and a second position. It also has a lid.
  • the connector also has what is known as a Connector Position Assurance (CPA) with at least one blocking element, the CPA also being able to be referred to as a contact position securing element.
  • the lever arrangement is releasably locked in the second position on a locking structure.
  • the CPA is located on the lid.
  • the CPA can be displaced along a displacement direction between an unlocked position and a blocking position, the CPA having a blocking element which prevents the latching structure from being displaced in the blocking position of the CPA in order to release the latching between the lever arrangement and the latching structure.
  • the blocking element and the cover are designed to cooperate with one another in such a way that a displacement of the CPA from the unlocked position into the blocked position is dependent on a position of the lever arrangement.
  • the CPA In the first position of the lever arrangement, the CPA cannot be displaced from the unlocked position into the blocked position, the lever arrangement having an unlocking element, the unlocking element displacing the blocking element in the second position of the lever arrangement so that the CPA can be displaced into the blocked position.
  • the blocking element can be displaced or deflected by the unlocking element, for example, transversely or perpendicularly to the direction of displacement.
  • the blocking element can, for example, be deflected elastically and reversibly.
  • the CPA can be displaced from the unlocked position into the blocked position (for example, it can be displaced, rotated, pivoted, etc.).
  • the CPA secures the latching structure against unintentional actuation and thus prevents unintentional loosening of the plug connection. It is also advantageously ensured that the CPA cannot be unintentionally shifted into the blocked position when the connector is not connected (lever arrangement in the first position). It can be provided that the CPA can only be moved into the blocking position when the lever arrangement has almost or completely reached the second position, e.g.
  • the fitter is advantageously not given a false haptic signal when, for example, he haptically checks the position of the CPA under poor visibility conditions.
  • a modular structure is advantageously possible. This is because the same CPA can be used for different lid shapes or lid types, as long as the arrangement on the lid and the displacement path from the unlocked position into the blocked position are guaranteed.
  • the CPA can also be advantageously omitted, as a result of which costs can be saved.
  • the haptic detection of whether the connector is closed is not directly dependent on the relative position of the connector housing to the mating connector, but rather an indirect indicator, namely the position of the lever arrangement, is used - this is advantageous by means of the unlocking element caused by the lever arrangement and the blocking structure of the CPA.
  • the CPA arranged on the cover can easily be omitted, for example in applications that are not critical to safety, without the connector housing then having to be modified.
  • a releasable latching is understood to mean that the lever arrangement can be released from the latching in a non-destructive manner by manipulating or operating the latching element, for example.
  • the cover can be arranged on the connector housing, for example. For example, it can be arranged or detachably attached to the connector housing by means of a clip connection.
  • the cover can protect the contact element or the contact elements e.g. from dust and dirt. It can, for example, serve as a cable guide for a line attached to the contact element or for lines attached (e.g. crimped) to the contact elements.
  • the first position of the lever arrangement can be, for example, an open or unlocked position. In this position, for example, the plug connection between the plug connector and the mating plug connector cannot be closed or the plug connector and mating plug connector are not plugged together.
  • the second position can be a closed or locked position, for example. In this position, for example, the plug connection can be closed so that the contact elements are electrically contacted with mating contact elements of the mating connector. Connector and mating connector can be plugged together in one end position.
  • the lever arrangement can, for example, be designed to reduce an operating force when plugging together and / or detaching the connector with the mating connector.
  • it can be rotatably mounted on the connector housing and / or on the cover.
  • the CPA is suitable or set up to secure the contact position of the connector on the mating connector.
  • a single contact element or a plurality of contact elements can be arranged in an interior of the connector housing.
  • the contact elements can, for example, be arranged in contact chambers, the contact chambers being formed in the interior of the connector housing or being arranged there.
  • the contact elements can be connected with lines, for example. They can, for example, be designed as socket contacts or as female contacts.
  • the mating contact elements of the mating connector can be male contacts, e.g. pins or contact blades. In principle, the contact elements can also be male contacts and the mating contact elements can be female contacts.
  • the CPA can be arranged displaceably along the cover. It can be arranged, for example, on a side of the cover facing away from the mating connector.
  • the CPA can have exactly one blocking element. As a result, a particularly simple and inexpensive CPA can advantageously be provided.
  • the CPA can also have two or more blocking elements. If several blocking elements are provided, they can, for example, be designed parallel to one another. If several blocking elements are provided, the blocking elements and the cover are designed to cooperate with one another, for example, so that a displacement of the CPA from the unlocked position into the blocked position depends on a position of the lever arrangement. In the first position of the lever arrangement, the CPA cannot be displaced from the unlocked position into the locked position. In the second position of the lever arrangement, the at least one unlocking element displaces the blocking elements so that the CPA can be displaced into the blocking position.
  • a plurality of blocking elements advantageously provides redundancy if one of the blocking elements fails or is damaged.
  • Exactly one unlocking element can be arranged on the lever arrangement. However, it can also be at least one unlocking element. For example, an unlocking element is provided for each blocking element of the CPA.
  • the latching structure can be formed on the cover, for example. It can, for example, be designed as a kind of push button, which can be moved, for example, elastically reversibly towards the cover transversely to the direction of displacement of the CPA or radially outwards (e.g. transversely to the direction of insertion). As a result, a particularly simple and easy-to-use latching structure can advantageously be provided.
  • the latching structure can, for example, be designed at a distance from the cover. It can be provided, for example, that the cover has an opening that is opposite the latching structure. The latching structure can then be pressed through this opening to release the latching.
  • a spacing can be understood to mean, for example, a spacing between a side of the latching structure facing the opening and a surface drawn through the edge of the opening. If an opening is provided, the opening can also extend only partially under the surface of the latching structure. It can be provided, for example, that the locking can be released by moving the locking structure in the direction of the cover.
  • the locking element of the CPA in the locking position of the CPA between the cover (or the Opening in the lid) and the latching structure is arranged.
  • the latching structure can advantageously no longer be displaced in the direction of the cover or the opening as long as the locking element is displaced between the latching structure and the cover.
  • a latching of the lever arrangement can thus advantageously be secured with simple means.
  • the CPA can, for example, have a first guide element on its side facing the cover, which guide element extends along the direction of displacement.
  • the cover can, for example, have a second guide element on its side facing the CPA.
  • the first and second guide elements are coupled to one another.
  • a type of lock-and-key principle (Poka-Yoke) is also advantageously used to ensure that the wrong CPA is not installed.
  • the first guide element can, for example, be designed as a groove and the second guide element as a rail protruding from the cover towards the CPA.
  • the first guide element can be a rail protruding towards the cover and the second guide element can be a groove.
  • a particularly simple, safe, inexpensive and reliable configuration of the guide elements is thereby advantageously possible. It goes without saying that other embodiments are also possible for the guide elements, e.g. links, guide surfaces, pins, balls of a ball bearing, etc.
  • the function of the CPA can also include a function of releasing the lever arrangement from the first position.
  • the CPA prevents a movement of the lever arrangement from the first position into the second position as long as the connector is not placed on the mating connector in a correct or defined position.
  • this functionality can in principle also be fulfilled by the described CPA, but it can also be implemented on the connector or the connector arrangement by a functional element separate from the CPA described here, for example on the housing of the connector. It can also be provided, for example, that electrical contacting of contact elements and mating contact elements only takes place when the lever arrangement is in the second position.
  • the blocking element is elastically reversibly deflectable transversely to the direction of displacement and has a blocking structure, with a counter-structure being formed on the cover which interacts with the blocking structure and blocks a displacement of the CPA into the blocking position when the CPA is in the unlocked position and (in particular at the same time) the CPA is displaced in the direction of the blocked position and (in particular at the same time) the blocking element is not deflected, with the blocking structure and the counter structure no longer interacting and when the blocking element is deflected transversely to the direction of displacement a relocation of the CPA to the blocked position is possible.
  • the elastically reversible design of the blocking element is not an essential feature of the invention.
  • Other embodiments of the blocking element e.g. electrically actuated or magnetically acting inhibitions or releases of the CPA shift, are in principle also conceivable. Such configurations can, however, require more effort, for example in the form of cabling.
  • the interaction of the blocking structure and the counter structure can, for example, take place in a form-fitting manner. If the blocking structure and counter-structure no longer interact, this can be caused, for example, by the fact that they disengage. For example, a locking lug can then have been displaced from the engagement of an undercut.
  • the counter structure has a first surface that faces the CPA and has a first surface normal that extends essentially along the direction of displacement, the first surface starting from a base in the displacement path of the blocking structure not deflected blocking element protrudes, the blocking structure having a second surface with a second surface normal, the second surface normal being tilted away from the base at a first angle to the first surface normal viewed along the displacement direction.
  • the first angle can, for example, be in a range between 2 ° and 15 °.
  • the tilting applies to a state in which the blocking structure and the counter-structure are force-free with respect to one another, that is to say, at most, they are in contact with one another loosely. In the state in which the two structures are pressed against one another, the tilting has the effect that the blocking structure is shifted in the direction of the counter structure, thus promoting self-locking.
  • the alignment of the surface normals is always considered, for example, in the direction of the displacement direction, even if this means that surfaces facing each other have approximately the same direction as the surface normals.
  • Essentially along the direction of displacement also includes deviations from the direction of displacement of +/- 10 0 .
  • the unlocking element is designed as a pin protruding from the lever arrangement, which in the second position of the lever arrangement deflects the blocking element transversely to the direction of displacement.
  • This provides an unlocking element that can be produced in a particularly simple and inexpensive manner.
  • a type of poka-yoke solution can also advantageously be provided in this way. Because only the right lever will have the unlocking element and thus the pin in the right place in order to unlock the blocking element of the CPA.
  • the unlocking element can then, for example, unlock the blocking element of the CPA (e.g. deflect it transversely to the direction of displacement) when the CPA is in the unlocked position.
  • unlocking element e.g. a permanent magnet, a reed contact, etc.
  • the blocking element has a nose structure protruding transversely to the direction of displacement, which protrudes into a trajectory of the unlocking element when the lever arrangement moves from the first position to the second position, advantageously creates a particularly simple and safe way to unlock the CPA.
  • a nose structure is to be understood as an element protruding from the blocking element.
  • This element can, for example, have a shape on its outside that resembles a human nose. For example, it can roughly correspond to a triangle, the outside can, for example, have rounded edges.
  • the bridge of the nose of the nose structure protrudes particularly advantageously into the trajectory.
  • the nose structure can, for example, have a ramp (this can be the bridge of the nose, for example) for the unlocking element.
  • a ramp this can be the bridge of the nose, for example
  • the counter structure has a third surface facing away from the CPA and has a third surface normal that extends at a second angle between 30 ° and 60 ° to the direction of displacement, the blocking structure having a fourth surface that the CPA (i.e. essentially opposite to the direction of displacement) and has a fourth surface normal, the fourth surface normal running essentially parallel to the third surface normal.
  • the CPA latches in its locked position on the cover - the CPA cannot fall out of the locked position by itself.
  • This blocking effect can be promoted, for example, by an elastically reversible design of the blocking element.
  • the alignment of the third and fourth surface normals to the direction of displacement and to each other has the advantageous effect that the CPA can be moved from the locked position to the unlocked position with a reasonable expenditure of force, e.g. if the plug connection has to be released and the lever arrangement must be locked in the second Position needs to be resolved.
  • the fourth surface can be set up, for example, as a run-on slope for the unlocking element of the lever arrangement.
  • the CPA has a central element, the blocking element being designed as an arm which protrudes from the central element essentially along the direction of displacement.
  • the arm can, for example, be elastically reversibly deflectable transversely to the direction of displacement.
  • the arm In the area of its free end, for example, the arm can have a nose structure protruding transversely to the direction of displacement, which protrudes into a trajectory of the unlocking element when the lever arrangement is moved from the first position to the second position.
  • the nose structure can, for example, have a run-up slope for the unlocking element.
  • the connector arrangement has a connector as described above.
  • the connector arrangement furthermore has a mating connector with a mating connector housing, which is set up to accommodate at least one mating contact element, in particular a plurality of mating contact elements.
  • the CPA can, for example, be displaceable and / or rotatable and / or pivotable in order to effect the displacement from the unlocked position to the locked position or from the locked position to the unlocked position.
  • the mating connector can be arranged, for example, on a control unit for a motor vehicle.
  • Figs. la, lb schematic representations of a connector arrangement from the prior art
  • Fig. 2 a schematic perspective illustration of a
  • FIG. 3a to 4b different representations of a CPA and a cover of the connector from FIG. 2;
  • Figs. 5a, 5b schematic views of a lever arrangement of the plug connector from FIG. 2 in different perspectives;
  • Figs. 6a, 6b an enlarged view of the blocking structure of the CPA and the counter structure on the cover before the interaction and during the interaction in the unlocked position of the CPA;
  • Figs. 8a-8c Representations of a connector at
  • Figs. 9a to 9c schematic representations of the interaction of the unlocking element of the lever arrangement from FIGS. 8a-8c when unlocking the blocking element of the CPA in the unlocked position.
  • Figures la and lb show a schematic representation of a connector arrangement 100 from the prior art in a non-connected state (Fig. La) and in a connected state (Fig. Lb).
  • the connector arrangement 100 has a connector 1 with a connector housing 2 and a mating connector 60 with a mating connector housing 61.
  • the connector 1 is suitable or set up for plugging together with the mating connector 60 along an insertion direction Z.
  • the mating connector housing 61 is set up to accommodate a plurality of mating contact elements 62, which are designed here as pins or contact blades - here only a single mating contact element 62 is shown for reasons of clarity.
  • the connector housing 2 is set up to accommodate a plurality of contact elements 3, which are designed here, for example, as socket contact elements and are arranged in contact chambers 10 in the interior of the connector housing 2.
  • the connector 1 also has a cover 5 on the side of the connector housing 3 facing away from the mating connector 60.
  • the connector 1 also has a lever arrangement 4 for reducing the operating forces occurring during the plugging process, the lever arrangement 4 being pivotable between a first position PI (FIG. 1 a) and a second position P2 (FIG. 1 b).
  • the pivoting from the first position PI into the second position P2 takes place about an axis A and defines a direction of rotation D.
  • the first position PI can also be referred to as an open position or an unlocked position.
  • the second position P2 can also be referred to as a closed position or locked position - in the second position P2, the lever arrangement 4 is releasably latched on a latching structure 6 designed as a latching lug.
  • a Cartesian coordinate system is specified for better orientation, the insertion direction Z being perpendicular to a direction Y, which here corresponds to the direction of the A axis.
  • a longitudinal direction of the connector housing 2 runs here along a direction X, which runs perpendicular both to the Y direction and to the insertion direction Z.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of a plug connector 1 of a plug connector arrangement 100, details of the plug connector 1 also being described below with reference to FIGS. 3a to 5b.
  • Figure 2 shows that the connector 1 shown here, in contrast to the connector 1 from Figs. la and lb has a CPA 20 with at least one blocking element 22 (see, for example, FIG. 3a).
  • the blocking element 22 can - only as an example - be designed as an arm 25. It can be arranged on a central element 24, for example. This can extend, for example, transversely to the direction in which the blocking element 22 extends.
  • the CPA 20 is arranged on the cover 5 and can be displaced along a displacement direction V between an unlocked position EL and a blocked position SL (here: displaceable).
  • the CPA 20 has a locking element 21 (see e.g. Fig.
  • unlocking element 7 which is designed here as a pin 70 or pin, etc., the unlocking element 7 in the second position P2 of the lever arrangement 4 displacing the blocking element 22, in particular transversely to the direction of displacement V (here: radially outward, viewed from a center of the cover 5), so that the CPA 20 can be displaced into the blocking position SL.
  • This shift radially outwards corresponds here to a shift on the Y-axis.
  • the CPA 20 here has, for example, on its side facing the cover 5, a first guide element 29 which extends along the displacement direction V.
  • the cover 5 here has, for example, a second guide element 30 on its side facing the CPA 20, the first and second guide elements 29, 30 being coupled to one another.
  • the first guide element 29 is merely an example of a groove 31 and the second guide element is a rail 32 protruding from the cover 5 towards the CPA 20.
  • the cover 5 is attached to the connector housing 2 by clip connections, for example. It can, for example, be manufactured as an injection-molded part. It can for example consist of a plastic or have plastic.
  • FIG. 3a shows that the CPA 20 here has two blocking elements 22, which are here, for example, designed parallel to one another. Each blocking element 22 is designed to cooperate with the cover 5 in such a way that a displacement of the CPA 20 from the unlocked position EL into the blocked position SL is dependent on a position of the lever arrangement 4 (see FIGS. 8a to 9c).
  • Each blocking element 22 can be elastically reversibly deflected transversely to the direction of displacement V and has a blocking structure 23.
  • Counter-structures 50 are formed on the cover 5, which interact with the blocking structures 23, here only by way of example, in a form-fitting manner, and block a displacement of the CPA 20 into the blocking position SL. This block occurs when
  • the CPA 20 is shifted in the direction of the blocking layer SL and
  • the blocking elements 22 are not deflected (here: not radially outward).
  • the blocking elements 22 are deflected transversely to the displacement direction V (here: radially outward), the blocking structure 23 and the counter structure 50 no longer interact (see e.g. FIG. 9c), they then disengage and the CPA 20 is displaced in the blocking position SL is made possible.
  • FIGS. 3b and 6a show that the counter structure 50 has a first surface F1, which faces the CPA 20 and has a first surface normal NI, which extends essentially along the displacement direction V.
  • first surface F1 which faces the CPA 20
  • first surface normal NI which extends essentially along the displacement direction V.
  • the first surface Fl protrudes from a base 51 into the displacement path VW (see also FIG. 6a) of the blocking structure 23 when the blocking element 22 is not deflected.
  • Figures 3a and 6a show that the blocking structure 23 has a second surface F2 with a second surface normal N2, the second surface normal N2 at a first angle ⁇ to the first surface normal NI along the The direction of displacement V is tilted away from the base 51 when viewed.
  • the first angle a can, for example, be in a range between 2 ° and 15 °.
  • FIGS. 6a and 6b show the effect of the tilting of the two surface normals NI, N2 with respect to one another.
  • the tilting acts like a run-up bevel or run-up bevel.
  • the blocking element 22 is pressed in the direction of the base 51 (here radially inward) and thus in the opposite direction to the unlocking direction (here: radially outward). This prevents the blocking elements 22 from snapping radially outward as a result of increasing pressure on the CPA 20 along the displacement direction V and the CPA 20 from being displaced into the blocking position SL, although the lever arrangement 4 is not in the second position P2.
  • two unlocking elements 7 are arranged on the lever arrangement 4 and are each embodied here as a pin 70 protruding from the lever arrangement 4, for example.
  • the two unlocking elements 7, 70 deflect the blocking element 22 or the respective corresponding blocking elements 22 transversely to the direction of displacement V, in particular when the CPA 20 is in the unlocked position EL.
  • the lever arrangement 4 here has two lever arms 41 and a connecting element 42 which connects the two lever arms 41.
  • the lever arrangement 4 thus has the shape of an (inverted) U.
  • the blocking element 22 has a nose structure 27 protruding transversely to the direction of displacement V, which protrudes into the trajectory T of the unlocking element 7 when the lever arrangement 4 is moved from the first position PI protrudes into the second position P2.
  • the nose structure 27 here has an example Run-up bevel 28 for the unlocking element 7 - this corresponds here, for example, to the bridge of the nose of the nose structure 27.
  • the counter structure 50 here has, for example, a third surface F3, which faces away from the CPA 20 and has a third surface normal N3.
  • the third surface normal N3 runs, for example, at a second angle ⁇ between 30 ° and 60 ° to the direction of displacement V.
  • the blocking structure 23 has a fourth surface F4 facing the CPA 20 (i.e. pointing in a hemisphere opposite to the insertion direction) and has a fourth surface normal N4, the fourth surface normal N4 running essentially parallel to the third surface normal N3.
  • the fourth surface F4 can be set up as a run-up bevel 28 for the unlocking element 7 of the lever arrangement 4.
  • the CPA 20 has a first thickness d1 transversely to the direction of displacement V.
  • This first thickness dl is formed in particular on the blocking element 22 or on the nose structure 27.
  • the first thickness dl is formed on that structure which interacts with the unlocking element 7.
  • the counter structure has a second thickness d2 transversely to the direction of displacement V.
  • the second thickness d2 can, for example, be smaller than the first thickness d1.
  • the first thickness dl and the second thickness d2 can be designed, for example, in such a way that the unlocking element 7 comes into (mechanical) contact with the nose structure 27 or with the CPA 20 in the second position P2 of the lever arrangement and causes a displacement of the blocking element 22.
  • the unlocking element 7 can pivot over the counter structure 50, since the second thickness d2 is designed to be correspondingly small, so that the counter structure does not protrude into the trajectory of the unlocking element 7.
  • the second thickness d2 can be at most 75% of the first thickness d1, preferably at most 50%.
  • the first thickness dl of the CPA 20 or the nose structure 27 or the blocking element 22 can, for example, be in a range between 1mm and 10mm, e.g. 2mm or 3mm.
  • the CPA 20 is designed like a comb or fork, here with two prongs.
  • the CPA 20 has a central element 24, each blocking element 22 being designed as an arm 25 which protrudes from the central element 24 essentially along the displacement direction V.
  • Each arm 25 has a free end 26.
  • each arm 25 elastically reversibly deflectable transversely to the direction of displacement V. In this exemplary embodiment, in each case radially outwards, viewed from the center of the cover.
  • Each arm 25 has here by way of example in the area of its free end 26 (for example at least 60% of the length of the arm 25, but here not at the outermost end of the free end 26, but at approx. 85% to 90% of the length of the arm 25) the nose structure 27 protruding transversely to the displacement direction V. This protrudes into the trajectory T of the unlocking element 7 when the lever arrangement 4 is moved from the first position PI into the second position P2.
  • Each nose structure 27 here has a run-on bevel 28 for the unlocking element 7.
  • Figures 3b and 4a show that the latching structure 6 is formed at a distance from the cover 5, whereby the latching can be released by shifting the latching structure 6 in the direction of the cover 5, here e.g. approximately in the direction of the insertion direction Z.
  • the spacing can also be designed, for example, as a spacing between an underside of the latching structure 6 and an imaginary extension of the cover surface.
  • the blocking element 21 of the CPA 20 is arranged in the blocking layer SL of the CPA 20 at least in sections between the cover 5 and the latching structure 6.
  • FIGS. 4a and 4b show once again in detail that the CPA 20 has a first guide element 29 on its side facing the cover 5, which guide element extends along the direction of displacement V.
  • the cover 5 On its side facing the CPA 20, the cover 5 has a second guide element 30, the first and second guide elements 29, 30 being coupled to one another.
  • 4b shows an underside of the CPA 20.
  • the first guide element 29 is a groove 31 and the second guide element is a rail 32 protruding from the cover 5 to the CPA 20.
  • the first guide element 29 would be a rail protruding towards the cover 5 and the second guide element 30 would be a groove.
  • other configurations of the guide elements 29, 30 are also possible, e.g.
  • stop structures 52 are formed here on the cover 5. These are designed as pegs or pins protruding upwards (opposite to the insertion direction Z). They are formed on both sides of the second guide element 30. These Stop structures 52 interact with the central element 24 of the CPA 20 (they then, viewed here along the Y direction, engage in the area between the arms 25 and the central element 24) when the CPA has been shifted into the blocking position SL. They stop the displacement of the CPA 20 and haptically indicate to the fitter that the CPA 20 is in the blocked position SL.
  • FIGS 8a to 8c different states are shown when plugging connector 1 and mating connector 60 together to form a closed plug connection.
  • a side view of the connector 1 is shown in the top picture and a top view of the connector 1 in the bottom picture.
  • Figure 8a shows an initial state.
  • the connector 1 has, for example, just been placed on the mating connector 60 (e.g. analogous to the situation in FIG. 1 a), the lever arrangement 4 is in the first position PI and the CPA 20 is in the unlocked position EL.
  • FIG. 8b shows the state in which the lever arrangement 4 has been moved into the second position P2, but the CPA 20 is still in the unlocked position EL.
  • the plug connection is therefore already closed (in its end position) and the lever arrangement 4 is already locked with the latching structure 6.
  • the unlocking elements 7, 70 of the lever arrangement 4 have already brought the blocking elements 22 out of engagement with the counter structures 50 (see the arrows protruding radially outward), so that the CPA 20 is basically ready to be shifted into the blocking position SL.
  • FIG. 8c shows the state in which the CPA 20 has been transferred into the blocking position SL by being displaced along the direction of displacement V.
  • FIG. 9a shows schematically the trajectories T of the unlocking elements 7, 70 of the lever arrangement 4 during the displacement from the first position PI to the second position P2.
  • FIG. 9b shows, in a sectional view, a state shortly before the lever arrangement 4 reaches the second position P2.
  • the unlocking elements 7, 70 are just touching the run-up bevels 28 of the nose structure 27.
  • FIG. 9c shows, in a sectional view, a state in which the lever arrangement 4 has reached the second position P2.
  • the unlocking element 7, 70 is in contact here the first surface F1 of the counter structure 50.
  • the unlocking elements 7, 70 have pressed the blocking element 22 or the arm 25 radially outward (transversely to the direction of displacement V) so that nothing stands in the way of the CPA 20 being moved along the direction of displacement towards the blocking position SL. If the CPA 20 is now displaced along the displacement direction V, the arm 25 snaps afterwards

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (1) zum Zusammenstecken mit einem Gegensteckverbinder (60) entlang einer Einsteckrichtung (Z), der Steckverbinder (1) aufweisend: -- ein Steckverbindergehäuse (2), welches zur Aufnahme von wenigstens einem Kontaktelement (3) eingerichtet ist; -- eine Hebelanordnung (4), die zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2) verschwenkbar ist, -- einen Deckel (5); -- eine CPA (20) mit wenigstens einem Blockierelement (22), wobei die Hebelanordnung (5) in der zweiten Position (P2) an einer Verraststruktur (6) lösbar verrastet ist, wobei die CPA (20) am Deckel (5) angeordnet ist, wobei die CPA (20) entlang einer Verlagerungsrichtung (V) zwischen einer Entsperrlage (EL) und einer Sperrlage (SL) verlagerbar ist, wobei die CPA (20) ein Sperrelement (21) aufweist, welches in der Sperrlage (SL) der CPA (20) eine Verlagerung der Verraststruktur (6) zum Lösen der Verrastung zwischen Hebelanordnung (4) und der Verraststruktur (6) verhindert, wobei das Blockierelement (22) und der Deckel (5) derart kooperierend miteinander ausgebildet sind, dass eine Verlagerung der CPA (20) von der Entsperrlage (EL) in die Sperrlage (SL) von einer Position der Hebelanordnung (4) abhängig ist, wobei in der ersten Position (P1) der Hebelanordnung (4) die CPA (20) nicht von der Entsperrlage (EL) in die Sperrlage (SL) verlagerbar ist, wobei die Hebelanordnung (4) ein Entriegelungselement (7) aufweist, wobei das Entriegelungselement (7) in der zweiten Position (P2) der Hebelanordnung (4) das Blockierelement (22) verlagert, so dass die CPA (20) in die Sperrlage (SL) verlagerbar ist.

Description

Beschreibung
Titel
Steckverbinder und Steckverbinderanordnung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder sowie eine Steckverbinderanordnung mit einem derartigen Steckverbinder
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik, z.B. bei Automobilanwendungen, sind elektrische Steckverbinder zum Zusammenstecken mit einem Gegensteckverbinder bekannt, wobei der Steckverbinder ein Steckverbindergehäuse zur Aufnahme einer Mehrzahl von Kontaktelementen und einen Deckel aufweist. Um die Bedienkraft zu reduzieren ist häufig weiterhin eine Hebelanordnung zum Reduzieren einer Bedienkraft beim Zusammenstecken und/oder Lösen des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder vorgesehen, wobei die Hebelanordnung zwischen einer ersten (entriegelten bzw. offenen) Position und einer zweiten (verriegelten bzw. geschlossenen) Position verschwenkbar ist. In der zweiten Position, wenn also die Steckverbindung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder geschlossen ist, kann die Hebelanordnung an einer Verraststruktur, z.B. einer elastisch reversibel verlagerbaren Rastnase, lösbar verrastet sein, um ein versehentliches Öffnen der Steckverbindung zu verhindern. Ein Ensemble aus Steckverbinder und Gegensteckverbinder kann als Steckverbinderanordnung bezeichnet werden.
Aus der DE 102015 222 124 Al sind ein derartiger Steckverbinder sowie eine Steckverbinderanordnung bekannt. Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass z.B. bei schwierigen Einbaubedingungen für einen Monteur nicht immer optisch erkennbar ist oder haptisch fühlbar ist, wann bzw. ob die Steckverbindung vollständig geschlossen ist. Auch kann es grundsätzlich Vorkommen, dass zwar die Verrastung der Hebelanordnung in der zweiten Position an der Verraststruktur zunächst erfolgt ist, jedoch versehentlich die Verraststruktur gelöst wird und so ein unbeabsichtigtes Verlagern der Hebelanordnung in Richtung der ersten Position erfolgen kann. Dies kann zu einem unerwünschten Lösen der Steckverbindung und der elektrischen Kontaktierung zwischen Kontaktelementen und Gegenkontaktelementen führen.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Steckverbinder bereitzustellen, bei dem auch unter schwierigen Einbausituationen ein Monteur eindeutig erkennen kann, z.B. durch eine haptische Rückmeldung, wann bzw. ob die Steckverbindung richtig bzw. vollständig geschlossen ist. Gleichzeitig kann ein Bedarf bestehen, eine Sicherung der Hebelanordnung (z.B. mittels einer Verraststruktur) in der zweiten Position, in der die Steckverbindung geschlossen ist, gegen ein unbeabsichtigtes Entriegeln bzw. Entrasten weiter zu sichern. Außerdem soll sichergestellt werden, dass ein Element, welches eine derartiges haptische Rückmeldung geben kann bzw. welches eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Entrasten darstellt, nicht unbeabsichtigt bereits vor Schließen der Steckverbindung aktiviert ist bzw. werden kann.
Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß der unabhängigen Ansprüche gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Steckverbinder zum Zusammenstecken mit einem Gegensteckverbinder entlang einer Einsteckrichtung vorgeschlagen. Der Steckverbinder weist ein Steckverbindergehäuse auf, welches zur Aufnahme von wenigstens einem Kontaktelement, insbesondere einer Mehrzahl von Kontaktelementen, eingerichtet ist. Er weist weiterhin eine Hebelanordnung auf, die zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschwenkbar ist. Er weist weiterhin einen Deckel auf. Der Steckverbinder weist weiterhin eine sogenannte Connector Position Assurance (CPA) mit wenigstens einem Blockierelement auf, wobei die CPA auch als Kontaktlagesicherungselement bezeichnet werden kann. Die Hebelanordnung ist in der zweiten Position an einer Verraststruktur lösbar verrastet. Die CPA ist am Deckel angeordnet. Die CPA ist entlang einer Verlagerungsrichtung zwischen einer Entsperrlage und einer Sperrlage verlagerbar, wobei die CPA ein Sperrelement aufweist, welches in der Sperrlage der CPA eine Verlagerung der Verraststruktur zum Lösen der Verrastung zwischen Hebelanordnung und der Verraststruktur verhindert. Das Blockierelement und der Deckel sind derart kooperierend miteinander ausgebildet, dass eine Verlagerung der CPA von der Entsperrlage in die Sperrlage von einer Position der Hebelanordnung abhängig ist. Dabei ist in der ersten Position der Hebelanordnung die CPA nicht von der Entsperrlage in die Sperrlage verlagerbar, wobei die Hebelanordnung ein Entriegelungselement aufweist, wobei das Entriegelungselement in der zweiten Position der Hebelanordnung das Blockierelement verlagert, so dass die CPA in die Sperrlage verlagerbar ist.
Das Blockierelement kann von dem Entriegelungselement z.B. quer bzw. senkrecht zur Verlagerungsrichtung verlagert werden bzw. ausgelenkt werden. Das Blockierelement ist z.B. elastisch reversibel auslenkbar.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Erreichen der zweiten Position der Hebelanordnung durch eine haptische Rückmeldung erkannt werden kann. Denn dann ist die CPA von der Entsperrlage in die Sperrlage verlagerbar (z.B. verschiebbar, verdrehbar, verschwenkbar, etc.). Gleichzeitig sichert die CPA in der Sperrlage die Verraststruktur gegen ein unbeabsichtigtes Betätigen und verhindert so ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung. Weiterhin vorteilhaft ist sichergestellt, dass die CPA nicht unbeabsichtigt im nicht verbundenen Zustand des Steckverbinders (Hebelanordnung in der ersten Position) in die Sperrlage verlagert werden kann. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die CPA erst dann in die Sperrlage verlagert werden kann, wenn die Hebelanordnung die zweite Position annährend oder vollständig erreicht hat, z.B. nach mindestens 90% oder nach mindestens 95% des Weges von der ersten Position in die zweite Position. Dadurch wird dem Monteur vorteilhaft kein falsches haptisches Signal gegeben, wenn er z.B. unter schlechten Sichtbedingungen die Lage der CPA haptisch prüft. Durch die Anordnung der CPA am Deckel ist vorteilhaft ein modularer Aufbau möglich. Denn es kann dieselbe CPA für verschiedene Deckelformen bzw. Deckelarten verwendet werden, solange die Anordnung am Deckel und der Verlagerungsweg von der Entsperrlage in die Sperrlage gewährleistet sind. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch auch je nach Anwendungszweck (z.B. sicherheitskritische Steckverbinder vs. nicht sicherheitskritische Steckverbinder) die CPA einfach weggelassen werden, wodurch Kosten einsparbar sind. Dies ist deshalb vorteilhaft möglich, da die haptische Erkennung, ob die Steckverbindung geschlossen ist nicht direkt von der relativen Position des Steckverbindergehäuses zum Gegensteckverbinder abhängig ist, sondern vielmehr ein indirekter Indikator, nämlich die Position der Hebelanordnung, verwendet wird - dies wird vorteilhaft mittels des Entriegelungselements der Hebelanordnung und der Blockierstruktur der CPA bewirkt. Somit kann die am Deckel angeordnete CPA z.B. bei nicht sicherheitskritischen Anwendungen problemlos weggelassen werden, ohne dass das Steckverbindergehäuse dann modifiziert werden müsste.
Im Kontext dieser Anmeldung ist der Ausdruck „aufweisen“ grundsätzlich synonym zum Ausdruck „umfassen“ zu verstehen.
Unter einer lösbaren Verrastung ist zu verstehen, dass die Hebelanordnung durch eine Manipulation bzw. Bedienung z.B. des Verrastelements aus der Verrastung zerstörungsfrei gelöst werden kann.
Der Deckel kann z.B. am Steckverbindergehäuse angeordnet sein. Er kann z.B. mittels eine Clipsverbindung am Steckverbindergehäuse angeordnet bzw. lösbar befestigt sein. Der Deckel kann das Kontaktelement bzw. die Kontaktelemente z.B. vor Staub und Dreck schützen. Er kann z.B. als Kabelführung für eine an dem Kontaktelement befestigte Leitung bzw. für an den Kontaktelementen befestigte (z.B. angecrimpte) Leitungen dienen.
Die erste Position der Hebelanordnung kann z.B. eine offene bzw. entriegelte Position sein. In dieser Position kann z.B. die Steckverbindung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder nicht geschlossen sein bzw. Steckverbinder und Gegensteckverbinder sind nicht zusammengesteckt. Die zweite Position kann z.B. eine geschlossene bzw. verriegelte Position sein. In dieser Position kann z.B. die Steckverbindung geschlossen sein, so dass die Kontaktelemente mit Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinders elektrisch kontaktiert sind. Steckverbinder und Gegensteckverbinder können hierbei in einer Endlage zusammengesteckt sein.
Die Hebelanordnung kann z.B. eingerichtet sein zum Reduzieren einer Bedienkraft beim Zusammenstecken und/oder Lösen des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder. Sie kann z.B. drehbar am Steckverbindergehäuse und/oder am Deckel gelagert sein.
Die CPA ist zur Sicherung der Kontaktlage des Steckverbinders an dem Gegensteckverbinder geeignet bzw. eingerichtet.
In einem Inneren des Steckverbindergehäuses kann ein einzelnes Kontaktelement oder eine Mehrzahl von Kontaktelementen angeordnet sein.
Im Folgenden wird immer von einer Mehrzahl von Kontaktelementen ausgegangen, wobei jedoch stets auch Fälle, in denen lediglich ein einziges Kontaktelement vorhanden ist, mit umfasst sind. Dies gilt analog auch für den Gegensteckverbinder und das einzige Gegenkontaktelement bzw. die Mehrzahl der Gegenkontaktelemente.
Die Kontaktelemente können z.B. in Kontaktkammern angeordnet sein, wobei die Kontaktkammern im Innern des Steckverbindergehäuses ausgebildet sind bzw. dort angeordnet sind. Die Kontaktelemente können z.B. mit Leitungen verbunden sein. Sie können z.B. als Buchsenkontakte bzw. als female- Kontakte ausgebildet sein. Die Gegenkontaktelemente des Gegensteckverbinders können z.B. male- Kontakte sein, z.B. Pins oder Kontaktmesser. Grundsätzlich können die Kontaktelemente auch male- Kontakte und die Gegenkontaktelemente female- Kontakte sein.
Die CPA kann entlang des Deckels verlagerbar angeordnet sein. Sie kann z.B. an einer von dem Gegensteckverbinder abgewandten Seite des Deckels angeordnet sein. Die CPA kann genau ein Blockierelement aufweisen. Dadurch ist vorteilhaft eine besonders einfache und kostengünstig ausgebildete CPA bereitstellbar.
Die CPA kann jedoch auch zwei oder mehr Blockierelemente aufweisen. Sind mehrere Blockierelemente vorgesehen, so können diese z.B. parallel zueinander ausgebildet sein. Sind mehrere Blockierelemente vorgesehen, so sind die Blockierelemente und der Deckel z.B. derart kooperierend miteinander ausgebildet, dass eine Verlagerung der CPA von der Entsperrlage in die Sperrlage von einer Position der Hebelanordnung abhängig ist. Dabei ist die CPA in der ersten Position der Hebelanordnung nicht von der Entsperrlage in die Sperrlage verlagerbar. In der zweiten Position der Hebelanordnung verlagert das mindestens eine Entriegelungselement die Blockierelemente, so dass die CPA in die Sperrlage verlagerbar ist. Vorteilhaft wird durch mehrere Blockierelemente eine Redundanz bereitgestellt, falls eines der Blockierelemente ausfällt oder beschädigt ist.
An der Hebelanordnung kann genau ein Entriegelungselement angeordnet sein. Es kann sich jedoch auch um mindestens ein Entriegelungselement handeln. Beispielsweise ist für jedes Blockierelement der CPA ein Entriegelungselement vorgesehen.
Die Verraststruktur kann z.B. am Deckel ausgebildet sein. Sie kann z.B. als eine Art Druckknopf ausgebildet sein, der z.B. quer zur Verlagerungsrichtung der CPA elastisch reversibel zum Deckel hin oder radial nach außen (z.B. quer zur Einsteckrichtung) verlagerbar ist. Dadurch ist vorteilhaft eine besonders einfache und gut bedienbare Verraststruktur bereitstellbar.
Die Verraststruktur kann z.B. von dem Deckel beabstandet ausgebildet sein. Dabei kann z.B. vorgesehen sein, dass der Deckel eine Öffnung aufweist, die der Verraststruktur gegenüberliegt. Die Verraststruktur kann dann durch diese Öffnung hindurch gedrückt werden zum Lösen der Verrastung. In diesem Fall kann unter einer Beabstandung z.B. ein Abstand zwischen einer der Öffnung zugewandten Seite der Verraststruktur und einer durch den Rand der Öffnung gezogenen Fläche verstanden werden. Ist eine Öffnung vorgesehen, so kann die Öffnung sich auch nur teilweise unter der Fläche der Verraststruktur erstrecken. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass durch Verlagern der Verraststruktur in Richtung des Deckels die Verrastung gelöst werden kann. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Sperrelement der CPA in der Sperrlage der CPA zwischen dem Deckel (bzw. der Öffnung im Deckel) und der Verraststruktur angeordnet ist. Auf diese Weise kann vorteilhaft die Verraststruktur nicht mehr in Richtung des Deckels bzw. der Öffnung verlagert werden, solange das Sperrelement zwischen Verraststruktur und Deckel verlagert ist. Vorteilhaft kann so mit einfachen Mitteln eine Verrastung der Hebelanordnung gesichert werden.
Die CPA kann z.B. an ihrer dem Deckel zugewandten Seite ein erstes Führungselement aufweisen, das sich entlang der Verlagerungsrichtung erstreckt. Der Deckel kann z.B. an seiner der CPA zugewandten Seite ein zweites Führungselement aufweisen. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass erstes und zweites Führungselement miteinander gekoppelt sind. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein sicheres und zuverlässiges Verlagern der CPA sichergestellt. Das Risiko eines Verkantens bei der Betätigung der CPA wird vorteilhaft verringert. Weiterhin vorteilhaft wird in einer Art Schlüssel-Schloss-Prinzip (Poka-Yoke) sichergestellt, dass nicht eine falsche CPA montiert wird.
Das erste Führungselement kann z.B. als eine Nut ausgebildet sein und das zweite Führungselement als eine vom Deckel zur CPA hin abragende Schiene. Alternativ kann z.B. das erste Führungselement eine zum Deckel hin abragende Schiene sein und das zweite Führungselement eine Nut. Dadurch ist vorteilhaft eine besonders einfache, sichere, kostengünstige und zuverlässige Ausgestaltung der Führungselemente möglich. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen für die Führungselemente möglich sind, z.B. Kulissen, Führungsflächen, Zapfen, Kugeln eines Kugellagers, etc.
Es versteht sich, dass zur Funktion der CPA auch eine Funktion zur Freigabe der Hebelanordnung aus der ersten Position gehören kann. Dabei verhindert die CPA eine Bewegung der Hebelanordnung aus der ersten Position in die zweite Position, solange der Steckverbinder nicht in einer korrekten bzw. definierten Lage auf den Gegensteckverbinder aufgesetzt bzw. platziert ist. Im Kontext der vorliegenden Anmeldung kann diese Funktionalität grundsätzlich auch von der beschriebenen CPA erfüllt werden, sie kann jedoch auch am Steckverbinder bzw. der Steckverbinderanordnung durch ein von der hier beschriebenen CPA separates Funktionselement, z.B. am Gehäuse des Steckverbinders, realisiert sein. Es kann z.B. auch vorgesehen sein, dass eine elektrische Kontaktierung von Kontaktelementen und Gegenkontaktelementen erst dann stattfindet, wenn die Hebelanordnung sich in der zweiten Position befindet.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Blockierelement elastisch reversibel quer zur Verlagerungsrichtung auslenkbar ist und eine Blockier-Struktur aufweist, wobei am Deckel eine Gegenstruktur ausgebildet ist, die mit der Blockier-Struktur zusammenwirkt und eine Verlagerung der CPA in die Sperrlage blockiert, wenn die CPA sich in der Entsperrlage befindet und (insbesondere gleichzeitig) die CPA in Richtung der Sperrlage verlagert wird und (insbesondere gleichzeitig) das Blockierelement nicht ausgelenkt ist, wobei bei einer Auslenkung des Blockierelements quer zur Verlagerungsrichtung die Blockier-Struktur und die Gegenstruktur nicht mehr Zusammenwirken und eine Verlagerung der CPA in die Sperrlage möglich ist.
Dadurch wird vorteilhaft mit einfachen Mitteln die Verlagerung der CPA gesperrt bzw. freigegeben.
Die elastisch reversible Ausgestaltung des Blockierelements ist kein wesentliches Merkmal der Erfindung. Andere Ausführungsformen des Blockierelements, z.B. elektrisch aktuierte oder magnetisch wirkende Hemmungen bzw. Freigaben der CPA-Verlagerung sind grundsätzlich auch denkbar. Derartige Ausgestaltungen können jedoch einen höheren Aufwand, z.B. in Form von Verkabelungen, erfordern.
Das Zusammenwirken von Blockier-Struktur und Gegenstruktur kann z.B. formschlüssig erfolgen. Wenn Blockier-Struktur und Gegenstruktur nicht mehr Zusammenwirken kann dies z.B. dadurch bewirkt sein, dass sie außer Eingriff geraten. Beispielsweise kann dann eine Rastnase aus einem dem Eingriff eines Hinterschnitts verlagert worden sein.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Gegenstruktur eine erste Fläche aufweist, die der CPA zugewandt ist und eine erste Flächennormale aufweist, die sich im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung erstreckt, wobei die erste Fläche ausgehend von einer Basis in den Verlagerungsweg der Blockier-Struktur bei nicht ausgelenktem Blockier- Element hineinragt, wobei die Blockier-Struktur eine zweite Fläche mit einer zweiten Flächennormalen aufweist, wobei die zweite Flächennormale um einen ersten Winkel zur ersten Flächennormalen entlang der Verlagerungsrichtung betrachtet von der Basis weg verkippt ist. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass bei einer Verlagerung der CPA in Richtung der Sperrlage bei noch nicht in der zweiten Position befindlicher Hebelanordnung bzw. Hebelelement, die Blockier- Struktur mit der Gegenstruktur in Eingriff gerät und eine Weiterbewegung der CPA blockiert ist. In diesem Fall treten z.B. die erste Fläche und die zweite Fläche miteinander in Kontakt. Sie können dabei z.B. formschlüssig Zusammenwirken. Durch die Verkippung der beiden Flächennormalen zueinander wird vorteilhaft bewirkt, dass mit steigender Kraft in Verlagerungsrichtung die Blockierstruktur sich in Richtung der Basis verlagert wird und damit die Überdeckung von erster und zweiter Fläche steigt.
Mit anderen Worten: durch die Verkippung der Flächennormalen zueinander wird eine Art Auflaufschräge geschaffen, die das Blockierelement beim Auftreffen an die Gegenstruktur quer zur Verlagerungsrichtung verlagert - und zwar in die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, die zum Entriegeln (außer Eingriff bringen) erforderlich ist. Es wird somit vorteilhaft eine Art Selbstsicherung bewirkt.
Der erste Winkel kann z.B. in einem Bereich zwischen 2° und 15° liegen.
Es versteht sich dabei, dass die Verkippung für einen Zustand gilt, in der Blockier- Struktur und Gegenstruktur kraftfrei zueinander sind, also höchstens lose aneinander anliegen. Im Zustand, in dem die beiden Strukturen aneinander gepresst sind bewirkt die Verkippung gerade, dass die Blockier- Struktur in Richtung der Gegenstruktur verlagert wird und so eine Selbsthemmung begünstigt wird.
Im Kontext der Anmeldung wird die Ausrichtung der Flächennormalen z.B. immer in Richtung der Verlagerungsrichtung betrachtet, auch wenn dadurch einander zugewandte Flächen ungefähr dieselbe Richtung der Flächennormalen aufweisen.
Unter „im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung“ sind auch Abweichungen von der Verlagerungsrichtung von +/-100 umfasst.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Entriegelungselement als ein von der Hebelanordnung abragender Zapfen ausgebildet ist, der in der zweiten Position der Hebelanordnung das Blockierelement quer zur Verlagerungsrichtung auslenkt. Dadurch ist ein besonders einfach und kostengünstig herstellbares Entriegelungselement bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft kann auf diese Weise eine Art Poka-Yoke-Lösung bereitgestellt werden. Denn nur der richtige Hebel wird das Entriegelungselement und damit den Zapfen an der richtigen Stelle aufweisen, um das Blockierelement der CPA zu entriegeln.
Das Entriegelungselement kann das Blockierelement der CPA z.B. dann entriegeln (also z.B. quer zur Verlagerungsrichtung auslenken), wenn sich die CPA in der Entsperrlage befindet.
Es versteht sich, dass auch andere Formen bzw. Ausgestaltungen des Entriegelungselements möglich sind, z.B. ein Permanentmagnet, ein Reed-Kontakt, etc.
Dadurch, dass das Blockierelement eine quer zur Verlagerungsrichtung abragende Nasenstruktur aufweist, die in eine Trajektorie des Entriegelungselements bei der Bewegung der Hebelanordnung von der ersten Position in die zweite Position ragt wird vorteilhaft eine besonders einfache und sichere Möglichkeit zur Entriegelung der CPA geschaffen.
Unter einer Nasenstruktur ist ein von dem Blockierelement abragendes Element zu verstehen. Dieses Element kann z.B. auf seiner Außenseite z.B. eine Form aufweisen, die einer menschlichen Nase ähnelt. Sie kann z.B. ungefähr einem Dreieck entsprechen, die Außenseite kann z.B. Verrundungen aufweisen.
Besonders vorteilhaft ragt dabei der Nasenrücken der Nasenstruktur in die Trajektorie hinein.
Die Nasenstruktur kann z.B. eine Auflaufschräge (dies kann z.B. der Nasenrücken sein) für das Entriegelungselement aufweisen. Dadurch wird der Entriegelungsvorgang des Blockierelements vorteilhaft besonders zuverlässig und ruckfrei durchführbar.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Gegenstruktur eine dritte Fläche aufweist, die von der CPA abgewandt ist und eine dritte Flächennormale aufweist, die in einem zweiten Winkel zwischen 30° und 60° zur Verlagerungsrichtung verläuft, wobei die Blockier- Struktur eine vierte Fläche aufweist, die der CPA (also im Wesentlichen entgegen der Verlagerungsrichtung) zugewandt ist und eine vierte Flächennormale aufweist, wobei die vierte Flächennormale im Wesentlichen parallel zur dritten Flächennormalen verläuft.
Für die Richtungen der dritten und vierten Flächennormalen gilt hier wieder, dass diese im Kontext der Anmeldung in die Richtung entlang der Verlagerungsrichtung (bzw. In die von dieser Richtung definierten Hemisphäre) gerichtet sein sollen, auch wenn die Flächen einander zugewandt sind.
Dadurch wird vorteilhaft einerseits ein gewisses Maß an Verriegelung bzw.
Verrastung der CPA in ihrer Sperrlage am Deckel bewirkt - die CPA kann somit nicht von alleine aus der Sperrlage herausfallen. Diese Sperrwirkung kann z.B. durch eine elastisch reversible Ausbildung des Blockierelements begünstigt sein. Gleichzeitig wird durch die Ausrichtung der dritten und vierten Flächennormalen zur Verlagerungsrichtung und zueinander vorteilhaft bewirkt, dass das Verlagern der CPA von der Sperrlage in die Entsperrlage mit vertretbarem Kraftaufwand möglich ist, z.B. wenn die Steckverbindung gelöst werden muss und dafür die Verrastung der Hebelanordnung in der zweiten Position gelöst werden muss.
Die vierte Fläche kann z.B. als Auflaufschräge für das Entriegelungselement der Hebelanordnung eingerichtet sein.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die CPA ein Zentralelement aufweist, wobei das Blockierelement als Arm ausgebildet ist, der von dem Zentralelement im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung abragt. Der Arm kann dabei z.B. elastisch reversibel quer zur Verlagerungsrichtung auslenkbar sein.
Dadurch kann vorteilhaft eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare CPA bereitgestellt werden.
Der Arm kann z.B. im Bereich seines freien Endes eine quer zur Verlagerungsrichtung abragende Nasenstruktur aufweisen, die in eine Trajektorie des Entriegelungselements bei der Bewegung der Hebelanordnung von der ersten Position in die zweite Position ragt. Die Nasenstruktur kann z.B. eine Auflaufschräge für das Entriegelungselement aufweisen. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Steckverbinderanordnung vorgeschlagen.
Die Steckverbinderanordnung weist einen Steckverbinder wie oben beschrieben auf. Die Steckverbinderanordnung weist weiterhin einen Gegensteckverbinder mit einem Gegensteckverbindergehäuse auf, welches zur Aufnahme von wenigstens einem Gegenkontaktelement, insbesondere einer Mehrzahl von Gegenkontaktelementen, eingerichtet ist.
Dadurch wird vorteilhaft eine Steckverbinderanordnung bereitgestellt, die auch bei schwierigen Montagesituationen einem Monteur ein sicheres (haptisches) Feedback gibt, ob bzw. wann die Steckverbindung geschlossen ist. Weiterhin vorteilhaft wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Verrastung der Hebelanordnung in der zweiten Position verhindert. Schließlich wird vorteilhaft bewirkt, dass die CPA nicht unbeabsichtigt vorzeitig in die Sperrlage verlagert werden kann.
Die CPA kann z.B. verschiebbar und/oder verdrehbar und/oder verschwenkbar sein, um die Verlagerung von der Entsperrlage in die Sperrlage oder von der Sperrlage in die Entsperrlage zu bewirken.
Der Gegensteckverbinder kann z.B. an einem Steuergerät für ein Kraftfahrzeug angeordnet sein.
Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen
Figs. la, lb: schematische Darstellungen einer Steckverbinderanordnung aus dem Stand der Technik;
Fig. 2: eine schematische perspektivische Darstellung eines
Steckverbinders einer Steckverbinderanordnung; Figs. 3a bis 4b: verschiedene Darstellungen einer CPA und eines Deckels des Steckverbinders aus Fig. 2;
Figs. 5a, 5b: schematische Ansichten einer Hebelanordnung des Steckverbinders aus Fig. 2 in unterschiedlichen Perspektiven;
Figs. 6a, 6b: eine vergrößerte Ansicht der Blockier- Struktur der CPA und der Gegenstruktur am Deckel vor dem Zusammenwirken und beim Zusammenwirken in der Entsperrlage der CPA;
Fig. 7a: eine Aufsicht auf den Deckel und die CPA in der Sperrlage;
Fig. 7b: eine vergrößerte Darstellung von Blockier- Struktur und
Gegenstruktur aus Fig. 7a;
Figs. 8a-8c: Darstellungen eines Steckverbinders beim
Verbindungsvorgangs von Steckverbinder und Gegensteckverbinder in verschiedenen Zuständen jeweils als Seitenansicht und als Aufsicht;
Figs. 9a bis 9c: schematische Darstellungen des Zusammenwirkens des Entriegelungselements der Hebelanordnung aus den Figs. 8a-8c beim Entriegeln des Blockierelements der CPA in der Entsperrlage.
Die Figuren la und lb zeigen eine schematische Darstellung einer Steckverbinderanordnung 100 aus dem Stand der Technik in einem nicht verbundenen Zustand (Fig. la) und in einem verbundenen Zustand (Fig. lb). Die Steckverbinderanordnung 100 weist einen Steckverbinder 1 mit einem Steckverbindergehäuse 2 auf sowie einen Gegensteckverbinder 60 mit einem Gegensteckverbindergehäuse 61. Der Steckverbinder 1 ist geeignet bzw. eingerichtet zum Zusammenstecken mit dem Gegensteckverbinder 60 entlang einer Einsteckrichtung Z. Das Gegensteckverbindergehäuse 61 ist eingerichtet zur Aufnahme einer Mehrzahl von hier als Pins bzw. Kontaktmessern ausgebildeten Gegenkontaktelementen 62 - hier ist lediglich ein einziges Gegenkontaktelement 62 dargestellt aus Gründen der Übersichtlichkeit.
Das Steckverbindergehäuse 2 ist zur Aufnahme einer Mehrzahl von Kontaktelementen 3 eingerichtet, die hier z.B. als Buchsenkontaktelemente ausgebildet sind und in Kontaktkammern 10 im Inneren des Steckverbindergehäuses 2 angeordnet sind.
Der Steckverbinder 1 weist weiterhin einen Deckel 5 an der vom Gegensteckverbinder 60 abgewandten Seite des Steckverbindergehäuses 3 auf.
Der Steckverbinder 1 weist weiterhin eine Hebelanordnung 4 zur Reduzierung von beim Steckvorgang auftretenden Bedienkräften auf, wobei die Hebelanordnung 4 zwischen einer ersten Position PI (Fig. la) und einer zweiten Position P2 (Fig. lb) verschwenkbar ist. Die Verschwenkung von der ersten Position PI in die zweite Position P2 erfolgt um eine Achse A und definiert eine Drehrichtung D. Die erste Position PI kann auch als offene Position oder entriegelte Position bezeichnet werden. Die zweite Position P2 kann auch als geschlossene Position oder verriegelte Position bezeichnet werden - in der zweiten Position P2 ist die Hebelanordnung 4 an einer als Rastnase ausgebildeten Verraststruktur 6 lösbar verrastet.
Zur besseren Orientierung ist ein kartesisches Koordinatensystem angegeben, wobei die Einsteckrichtung Z senkrecht auf einer Richtung Y steht, die hier der Richtung der Achse A entspricht. Eine Längsrichtung des Steckverbindergehäuses 2 verläuft hier entlang einer Richtung X, die senkrecht sowohl zur Y- Richtung als auch zur Einsteckrichtung Z verläuft.
Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckverbinders 1 einer Steckverbinderanordnung 100, wobei nachfolgend auch unter Bezugnahme auf die Figuren 3a bis 5b Details des Steckverbinders 1 beschrieben werden.
Figur 2 zeigt, dass der hier dargestellte Steckverbinder 1 im Unterschied zu dem Steckverbinder 1 aus den Figs. la und lb eine CPA 20 mit wenigstens einem Blockierelement 22 (siehe z.B. Fig. 3a) aufweist. Das Blockierelement 22 kann - lediglich beispielhaft - als Arm 25 ausgebildet sein. Es kann z.B. an einem Zentralelement 24 angeordnet sein. Dieses kann sich z.B. quer zur Erstreckungsrichtung des Blockierelements 22 erstrecken. Die CPA 20 ist - im montierten Zustand des Steckverbinders 1 - am Deckel 5 angeordnet und entlang einer Verlagerungsrichtung V zwischen einer Entsperrlage EL und einer Sperrlage SL verlagerbar (hier: verschiebbar). Die CPA 20 weist ein Sperrelement 21 (siehe z.B. Fig. 3a) auf, welches in der Sperrlage SL der CPA 20 eine Verlagerung der Verraststruktur 6 zum Lösen der Verrastung zwischen Hebelanordnung 4 und der Verraststruktur 6 verhindert, hier also eine Verlagerung der Verraststruktur 6 in Richtung des Deckels 5. Das Blockierelement 22 und der Deckel 5 sind derart kooperierend miteinander ausgebildet, dass eine Verlagerung der CPA 20 von der Entsperrlage EL in die Sperrlage SL (in Fig. 3b z.B. von links nach rechts) von einer Position der Hebelanordnung 4 abhängig ist (siehe dazu Figs. 8a bis 9c). In der ersten Position PI der Hebelanordnung 4 kann die CPA 20 nicht von der Entsperrlage EL in die Sperrlage SL verlagert werden. Die Hebelanordnung 4 (Figs. 2, 5a, 5b) weist ein Entriegelungselement 7 auf, das hier als Zapfen 70 oder Stift, etc. ausgebildet ist, wobei das Entriegelungselement 7 in der zweiten Position P2 der Hebelanordnung 4 das Blockierelement 22 verlagert, insbesondere quer zur Verlagerungsrichtung V (hier: radial nach außen, betrachtet von einer Mitte des Deckels 5), so dass die CPA 20 in die Sperrlage SL verlagerbar ist. Diese Verlagerung radial nach außen entspricht hier einer Verlagerung auf der Y-Achse.
Es kann jedoch auch eine Verlagerung entlang oder entgegen der Einsteckrichtung Z vorgesehen sein.
Die CPA 20 weist hier beispielhaft an ihrer dem Deckel 5 zugewandten Seite ein erstes Führungselement 29 auf, das sich entlang der Verlagerungsrichtung V erstreckt. Der Deckel 5 weist hier beispielhaft an seiner der CPA 20 zugewandten Seite ein zweites Führungselement 30 auf, wobei erstes und zweites Führungselement 29, 30 miteinander gekoppelt sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Führungselement 29 lediglich beispielhaft eine Nut 31 und das zweite Führungselement eine vom Deckel 5 zur CPA 20 hin abragende Schiene 32.
Der Deckel 5 ist hier z.B. durch Clipsverbindungen am Steckverbindergehäuse 2 befestigt. Er kann z.B. als Spritzgussteil gefertigt sein. Er kann z.B. aus einem Kunststoff bestehen bzw. Kunststoff aufweisen. Figur 3a zeigt, dass die CPA 20 hier zwei Blockierelemente 22 aufweist, die hier beispielhaft parallel zueinander ausgebildet sind. Dabei ist jedes Blockierelement 22 mit dem Deckel 5 derart kooperierend ausgebildet, dass eine Verlagerung der CPA 20 von der Entsperrlage EL in die Sperrlage SL von einer Position der Hebelanordnung 4 abhängig ist (siehe dazu Figs. 8a bis 9c).
Jedes Blockierelement 22 ist hierbei elastisch reversibel quer zur Verlagerungsrichtung V auslenkbar und weist eine Blockier- Struktur 23 auf. Am Deckel 5 sind Gegenstrukturen 50 ausgebildet, die mit den Blockier- Strukturen 23, hier lediglich beispielhaft formschlüssig, Zusammenwirken und eine Verlagerung der CPA 20 in die Sperrlage SL blockieren. Diese Blockade tritt ein, wenn
- die CPA 20 sich in der Entsperrlage EL befindet und
- die CPA 20 in Richtung der Sperrlage SL verlagert wird und
- die Blockierelemente 22 nicht ausgelenkt sind (hier: nicht nach radial außen).
Bei einer Auslenkung der Blockierelemente 22 quer zur Verlagerungsrichtung V (hier: nach radial außen) wirken die Blockier- Struktur 23 und die Gegenstruktur 50 nicht mehr zusammen (siehe z.B. Fig. 9c), sie geraten dann außer Eingriff, und eine Verlagerung der CPA 20 in die Sperrlage SL wird ermöglich.
Nachfolgend wird noch beispielhaft anhand der Figuren 3a, 3b, 6a und 6b auf die hier beispielhaft dargestellten geometrische Ausgestaltung und das Zusammenwirken der Blockier- Strukturen 23 und der jeweiligen Gegenstrukturen 50 eingegangen. Die Beschreibung beschränkt sich dabei auf ein einzelnes Paar aus Blockier- Struktur 23 und Gegenstruktur 50.
Die Figur 3b und 6a zeigen, dass die Gegenstruktur 50 eine erste Fläche Fl aufweist, die der CPA 20 zugewandt ist und eine erste Flächennormale NI aufweist, die sich im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung V erstreckt. Wie oben bereits beschrieben wurde wird die Richtung der Flächennormalen hier immer möglichst entlang der Verlagerungsrichtung V angegeben. Die erste Fläche Fl ragt ausgehend von einer Basis 51 in den Verlagerungsweg VW (siehe auch Fig. 6a) der Blockier- Struktur 23 bei nicht ausgelenktem Blockier-Element 22 hinein.
Die Figuren 3a und 6a zeigen, dass die Blockier- Struktur 23 eine zweite Fläche F2 mit einer zweiten Flächennormalen N2 aufweist, wobei die zweite Flächennormale N2 um einen ersten Winkel a zur ersten Flächennormalen NI entlang der Verlagerungsrichtung V betrachtet von der Basis 51 weg verkippt ist. Der erste Winkel a kann z.B. in einem Bereich zwischen 2° und 15° liegen.
Die Figuren 6a und 6b zeigen die Wirkung der Verkippung der beiden Flächennormalen NI, N2 zueinander. Solange die erste Fläche Fl noch nicht mit der zweiten Fläche F2 vollständig in Kontakt ist wirkt ab dem ersten mechanischen Kontakt der beiden Flächen Fl, F2 zueinander die Verkippung wie eine Auflaufschräge bzw. Anlaufschräge. Durch die Richtung der Verkippung (erster Winkel a) wird dabei das Blockierelement 22 in Richtung der Basis 51 gedrückt (hier nach radial innen) und somit entgegengesetzt zur Entriegelungsrichtung (hier: radial nach außen). Damit wird verhindert, dass durch einen zunehmenden Druck auf die CPA 20 entlang der Verlagerungsrichtung V die Blockierelemente 22 nach radial außen schnappen und sich die CPA 20 in die Sperrlage SL verschieben lässt, obwohl die Hebelanordnung 4 sich nicht in der zweiten Position P2 befindet.
In diesem kraftbeaufschlagten Zustand (Fig. 6b) verlaufen die beiden Flächennormalen NI, N2 parallel.
In den Figuren 5a und 5b ist gut zu erkennen, dass zwei Entriegelungselemente 7 an der Hebelanordnung 4 angeordnet sind und hier beispielhaft jeweils als ein von der Hebelanordnung 4 abragende Zapfen 70 ausgebildet sind. Die beiden Entriegelungselemente 7, 70 lenken in der zweiten Position P2 der Hebelanordnung 4 das Blockierelement 22 bzw. die jeweils korrespondierenden Blockierelemente 22 quer zur Verlagerungsrichtung V aus, insbesondere, wenn sich die CPA 20 in der Entsperrlage EL befindet.
Die Hebelanordnung 4 weist hier zwei Hebelarme 41 sowie ein Verbindungselement 42 auf, welches die beiden Hebelarme 41 verbindet. Die Hebelanordnung 4 weist somit die Form eines (umgedrehten) U auf.
In den Figuren 3a, 3b, 4b, 6a, 6b, 7a und 7b ist gut zu erkennen, dass das Blockierelement 22 eine quer zur Verlagerungsrichtung V abragende Nasenstruktur 27 aufweist, die in die Trajektorie T des Entriegelungselements 7 bei der Bewegung der Hebelanordnung 4 von der ersten Position PI in die zweite Position P2 ragt. Damit die Auslenkung des Blockierelements 22 nach radial außen leicht, ruckfrei und geschmeidig erfolgen kann weist die Nasenstruktur 27 hier beispielhaft eine Auflaufschräge 28 für das Entriegelungselement 7 auf - diese entspricht hier beispielhaft dem Nasenrücken der Nasenstruktur 27.
Die Gegenstruktur 50 weist hier beispielhaft eine dritte Fläche F3 auf, die von der CPA 20 abgewandt ist und eine dritte Flächennormale N3 aufweist. Die dritte Flächennormale N3 verläuft z.B. in einem zweiten Winkel ß zwischen 30° und 60° zur Verlagerungsrichtung V. Die Blockier- Struktur 23 weist eine vierte Fläche F4 auf, die der CPA 20 zugewandt ist (also in eine Hemisphäre entgegen der Einsteckrichtung zeigt) und eine vierte Flächennormale N4 aufweist, wobei die vierte Flächennormale N4 im Wesentlichen parallel zur dritten Flächennormalen N3 verläuft. Die vierte Fläche F4 kann dabei als Auflaufschräge 28 für das Entriegelungselement 7 der Hebelanordnung 4 eingerichtet sein.
Die CPA 20 weist quer zur Verlagerungsrichtung V eine erste Dicke dl auf. Diese erste Dicke dl ist insbesondere an dem Blockierelement 22 ausgebildet bzw. an der Nasenstruktur 27. Beispielsweise ist die erste Dicke dl an derjenigen Struktur ausgebildet, die mit dem Entriegelungselement 7 in Wechselwirkung tritt.
Die Gegenstruktur weist quer zur Verlagerungsrichtung V eine zweite Dicke d2 auf. Die zweite Dicke d2 kann dabei z.B. kleiner sein als die erste Dicke dl. Die erste Dicke dl und die zweite Dicke d2 können z.B. derart ausgebildet sein, dass das Entriegelungselement 7 in der zweiten Position P2 der Hebelanordnung mit der Nasenstruktur 27 bzw. mit der CPA 20 in (mechanischen) Kontakt tritt und eine Verlagerung des Blockierelements 22 bewirkt. Gleichzeitig kann jedoch das Entriegelungselement 7 über die Gegenstruktur 50 schwenken, da die zweite Dicke d2 entsprechend gering ausgebildet ist, so dass die Gegenstruktur nicht in die Trajektorie des Entriegelungselements 7 hineinragt. Beispielsweise kann die zweite Dicke d2 höchstens 75% der ersten Dicke dl betragen, bevorzugt höchstens 50%. Die erste Dicke dl der CPA 20 bzw. der Nasenstruktur 27 bzw. des Blockierelements 22 kann z.B. in einem Bereich zwischen 1mm und 10mm liegen, z.B. 2mm oder 3mm.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die CPA 20 kammartig bzw. gabelartig ausgebildet, hier mit zwei Zinken. Die CPA 20 weist dazu ein Zentralelement 24 auf, wobei jedes Blockierelement 22 als Arm 25 ausgebildet ist, der von dem Zentralelement 24 im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung V abragt. Jeder Arm 25 weist ein freies Ende 26 auf. Hier ist beispielhaft jeder Arm 25 elastisch reversibel quer zur Verlagerungsrichtung V auslenkbar. In diesem Ausführungsbeispiel jeweils radial nach außen, von der Deckelmitte aus betrachtet.
Jeder Arm 25 weist hier beispielhaft im Bereich seines freien Endes 26 (z.B. bei mindestens 60% der Länge des Arms 25, hier jedoch nicht am äußersten Ende des freien Endes 26, sondern bei ca. 85% bis 90% der Länge des Arms 25) die quer zur Verlagerungsrichtung V abragende Nasenstruktur 27 auf. Diese ragt in die Trajektorie T des Entriegelungselements 7 bei der Bewegung der Hebelanordnung 4 von der ersten Position PI in die zweite Position P2. Jede Nasenstruktur 27 weist hier eine Auflaufschräge 28 für das Entriegelungselement 7 auf.
Die Figuren 3b und 4a zeigen, dass die Verraststruktur 6 von dem Deckel 5 beabstandet ausgebildet ist, wobei durch Verlagern der Verraststruktur 6 in Richtung des Deckels 5, hier z.B. ungefähr in Richtung der Einsteckrichtung Z, die Verrastung gelöst werden kann. Es versteht sich, dass die Beabstandung z.B. auch als ein Abstand einer Unterseite der Verraststruktur 6 zu einer gedachten Verlängerung der Deckelfläche ausgebildet sein kann. Das Sperrelement 21 der CPA 20 ist in der Sperrlage SL der CPA 20 zumindest abschnittsweise zwischen dem Deckel 5 und der Verraststruktur 6 angeordnet.
Die Figuren 4a und 4b zeigen noch einmal im Detail, dass die CPA 20 an ihrer dem Deckel 5 zugewandten Seite ein erstes Führungselement 29 aufweist, das sich entlang der Verlagerungsrichtung V erstreckt. Der Deckel 5 weist an seiner der CPA 20 zugewandten Seite ein zweites Führungselement 30 auf, wobei erstes und zweites Führungselement 29, 30 miteinander gekoppelt sind. Fig. 4b zeigt dabei eine Unterseite der CPA 20. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Führungselement 29 lediglich beispielhaft eine Nut 31 und das zweite Führungselement eine vom Deckel 5 zur CPA 20 hin abragende Schiene 32. Es versteht sich, dass auch eine umgekehrte Ausbildung möglich ist. Dann wäre das erste Führungselement 29 eine zum Deckel 5 hin abragende Schiene und das zweite Führungselement 30 eine Nut. Schließlich sind auch noch andere Ausgestaltungen der Führungselemente 29, 30 möglich, wie z.B.
Kulissenstrukturen, Führungsflächen, Kugeln eines Kugellagers, etc.
Weiterhin sind hier am Deckel 5 zwei Anschlagstrukturen 52 ausgebildet. Diese sind als nach oben (entgegen der Einsteckrichtung Z) abragende Zapfen bzw. Stifte ausgebildet. Sie sind beidseitig des zweiten Führungselements 30 ausgebildet. Diese Anschlagsstrukturen 52 wirken mit dem Zentralelement 24 der CPA 20 zusammen (sie greifen dann, hier entlang der Y- Richtung betrachtet, in den Bereich zwischen den Armen 25 und dem Zentralelement 24 ein), wenn die CPA in die Sperrlage SL verlagert wurde. Sie stoppen die Verlagerung der CPA 20 und zeigen dem Monteur haptisch an, dass die CPA 20 sich in der Sperrlage SL befindet.
In den Figuren 8a bis 8c sind verschiedene Zustände beim Zusammenstecken von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 60 zu einer geschlossenen Steckverbindung dargestellt. In jeder Teilfigur ist im oberen Bild eine Seitenansicht des Steckverbinders ldargestellt und im unteren Bild eine Aufsicht auf den Steckverbinder 1.
Figur 8a zeigt einen Ausgangszustand. Der Steckverbinder 1 ist hier z.B. gerade auf den Gegensteckverbinder 60 aufgesetzt worden (z.B. analog der Situation Fig. la), die Hebelanordnung 4 befindet sich in der ersten Position PI und die CPA 20 in der Entsperrlage EL.
Figur 8b zeigt dabei den Zustand, in dem die Hebelanordnung 4 in die zweite Position P2 verlagert wurde, die CPA 20 sich jedoch noch in der Entsperrlage EL befindet. Die Steckverbindung ist also bereits geschlossen (in ihrer Endlage) und die Hebelanordnung 4 ist bereits mit der Verraststruktur 6 verrastet. Die Entriegelungselemente 7, 70 der Hebelanordnung 4 haben die Blockierelemente 22 bereits außer Eingriff mit den Gegenstrukturen 50 gebracht (siehe die nach radial außen ragenden Pfeile), so dass die CPA 20 grundsätzlich bereit ist, in die Sperrlage SL verlagert zu werden.
Figur 8c zeigt den Zustand, in dem die CPA 20 in die Sperrlage SL durch Verlagerung entlang der Verlagerungsrichtung V überführt wurde.
Figur 9a zeigt schematisch die Trajektorien T der Entriegelungselemente 7, 70 der Hebelanordnung 4 bei der Verlagerung von der ersten Position PI zur zweiten Position P2.
Figur 9b zeigt, in einer geschnittenen Ansicht, einen Zustand kurz bevor die Hebelanordnung 4 die zweite Position P2 erreicht. Die Entriegelungselemente 7, 70 berühren gerade die Auflaufschrägen 28 der Nasenstruktur 27.
Figur 9c zeigt, in einer geschnittenen Ansicht, einen Zustand in dem die Hebelanordnung 4 die zweite Position P2 erreicht hat. Dabei liegt hier das Entriegelungselement 7, 70 an der ersten Fläche Fl der Gegenstruktur 50 an. Die Entriegelungselemente 7, 70 haben dabei das Blockierelement 22 bzw. den Arm 25 radial nach außen (quer zur Verlagerungsrichtung V) gedrückt, so dass einer Verlagerung der CPA 20 entlang der Verlagerungsrichtung hin zur Sperrlage SL nichts mehr im Wege steht. Wird die CPA 20 nun entlang der Verlagerungsrichtung V verlagert, so schnappt der Arm 25 nach
Überwindung der Gegenstruktur 50 elastisch reversibel wieder radial nach innen und liegt dann mit seiner vierten Fläche F4 an der dritten Fläche F3 der Gegenstruktur 50 an (Fig. 7b) (dies gilt für beide Arme 25 bzw. Blockierelemente 22 der CPA 20). Auf diese Weise kann vorteilhaft kostengünstig und einfach, sowie als modulares Konzept (die CPA 20 ist an beliebigen Deckeln 5 anordenbar), die korrekte Zusammensteckung von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 60 (z.B. in sicherheitsrelevanten oder nicht sicherheitsrelevanten Kraftfahrzeug-Anwendungen oder z.B. in sicherheitsrelevanten oder nicht sicherheitsrelevanten Flugzeug-Anwendungen) haptisch geprüft werden und die Verraststruktur 60 gegen ein unbeabsichtigtes Entrasten gesichert werden. Außerdem wird so vorteilhaft ein unbeabsichtigtes frühzeitiges und irreführendes Verlagern der CPA 20 in die Sperrlage SL verhindert.

Claims

Ansprüche
1. Steckverbinder zum Zusammenstecken mit einem Gegensteckverbinder entlang einer Einsteckrichtung (Z), der Steckverbinder (1) aufweisend:
- ein Steckverbindergehäuse (2), welches zur Aufnahme von wenigstens einem Kontaktelement (3) eingerichtet ist;
- eine Hebelanordnung (4), die zwischen einer ersten Position (PI) und einer zweiten Position (P2) verschwenkbar ist,
- einen Deckel (5), der insbesondere am Steckverbindergehäuse (2) angeordnet ist;
- eine CPA (20) mit wenigstens einem Blockierelement (22), wobei die Hebelanordnung (5) in der zweiten Position (P2) an einer Verraststruktur (6) lösbar verrastet ist, wobei die CPA (20) am Deckel (5) angeordnet ist, wobei die CPA (20) entlang einer Verlagerungsrichtung (V) zwischen einer
Entsperrlage (EL) und einer Sperrlage (SL) verlagerbar ist, wobei die CPA (20) ein Sperrelement (21) aufweist, welches in der Sperrlage
(SL) der CPA (20) eine Verlagerung der Verraststruktur (6) zum Lösen der
Verrastung zwischen Hebelanordnung (4) und der Verraststruktur (6) verhindert, wobei das Blockierelement (22) und der Deckel (5) derart kooperierend miteinander ausgebildet sind, dass eine Verlagerung der CPA (20) von der Entsperrlage (EL) in die Sperrlage (SL) von einer Position der Hebelanordnung (4) abhängig ist, wobei in der ersten Position (PI) der Hebelanordnung (4) die CPA (20) nicht von der Entsperrlage (EL) in die Sperrlage (SL) verlagerbar ist, wobei die Hebelanordnung (4) ein Entriegelungselement (7) aufweist, wobei das Entriegelungselement (7) in der zweiten Position (P2) der Hebelanordnung (4) das Blockierelement (22) verlagert, insbesondere quer zur Verlagerungsrichtung (V), so dass die CPA (20) in die Sperrlage (SL) verlagerbar ist.
2. Steckverbinder nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Blockierelement (22) elastisch reversibel quer zur Verlagerungsrichtung (V) auslenkbar ist und eine Blockier- Struktur (23) aufweist, wobei am Deckel (5) eine Gegenstruktur (50) ausgebildet ist, die mit der Blockier- Struktur (23), insbesondere formschlüssig, zusammenwirkt und eine Verlagerung der CPA (20) in die Sperrlage (SL) blockiert, wenn
- die CPA (20) sich in der Entsperrlage (EL) befindet und
- die CPA (20) in Richtung der Sperrlage (SL) verlagert wird und
- das Blockierelement (22) nicht ausgelenkt ist, wobei bei einer Auslenkung des Blockierelements (22) quer zur Verlagerungsrichtung (V) die Blockier- Struktur (23) und die Gegenstruktur (50) nicht mehr Zusammenwirken, insbesondere außer Eingriff geraten, und eine Verlagerung der CPA (20) in die Sperrlage (SL) möglich ist.
3. Steckverbinder nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Gegenstruktur (50) eine erste Fläche (Fl) aufweist, die der CPA (20) zugewandt ist und eine erste Flächennormale (NI) aufweist, die sich im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung (V) erstreckt, wobei die erste Fläche (Fl) ausgehend von einer Basis (51) in den Verlagerungsweg (VW) der Blockier- Struktur (23) bei nicht ausgelenktem Blockier- Element (22) hineinragt, wobei die Blockier- Struktur (23) eine zweite Fläche (F2) mit einer zweiten Flächennormalen (N2) aufweist, wobei die zweite Flächennormale (N2) um einen ersten Winkel (a) zur ersten Flächennormalen (NI) entlang der Verlagerungsrichtung (V) betrachtet von der Basis (51) weg verkippt ist, wobei der erste Winkel (a) insbesondere in einem Bereich zwischen 2° und 15° liegt.
4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entriegelungselement (7) als ein von der Hebelanordnung (4) abragender Zapfen (70) ausgebildet ist, der in der zweiten Position (P2) der Hebelanordnung (4) das Blockierelement (22) quer zur Verlagerungsrichtung (V) auslenkt, insbesondere, wenn sich die CPA (20) in der Entsperrlage (EL) befindet.
5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Blockierelement (22) eine quer zur Verlagerungsrichtung (V) abragende Nasenstruktur (27) aufweist, die in eine Trajektorie (T) des Entriegelungselements (7) bei der Bewegung der Hebelanordnung (4) von der ersten Position (PI) in die zweite Position (P2) ragt, wobei die Nasenstruktur (27) insbesondere eine Auflaufschräge (28) für das Entriegelungselement (7) aufweist.
6. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 2, wobei die Gegenstruktur (50) eine dritte Fläche (F3) aufweist, die von der CPA (20) abgewandt ist und eine dritte Flächennormale (N3) aufweist, die in einem zweiten Winkel (ß) zwischen 30° und 60° zur Verlagerungsrichtung (V) verläuft, wobei die Blockier- Struktur (23) eine vierte Fläche (F4) aufweist, die der CPA (20) zugewandt ist und eine vierte Flächennormale (N4) aufweist, wobei die vierte Flächennormale (N4) im Wesentlichen parallel zur dritten Flächennormalen (N3) verläuft, wobei die vierte Fläche (F4) insbesondere als Auflaufschräge (28) für das Entriegelungselement (7) der Hebelanordnung (4) eingerichtet ist.
7. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die CPA (20) ein Zentralelement (24) aufweist, wobei das Blockierelement (22) als Arm (25) ausgebildet ist, der von dem Zentralelement (24) im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung (V) abragt, wobei der Arm (25) elastisch reversibel quer zur Verlagerungsrichtung (V) auslenkbar ist, wobei insbesondere der Arm (25) im Bereich seines freien Endes (26) eine quer zur Verlagerungsrichtung (V) abragende Nasenstruktur (27) aufweist, die in eine Trajektorie (T) des Entriegelungselements (7) bei der Bewegung der Hebelanordnung (4) von der ersten Position (PI) in die zweite Position (P2) ragt, wobei die Nasenstruktur (27) insbesondere eine Auflaufschräge (28) für das Entriegelungselement (7) aufweist.
8. Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Steckverbinderanordnung (100) aufweisend:
- einen Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche;
- einen Gegensteckverbinder (60) mit einem Gegensteckverbindergehäuse (61), welches zur Aufnahme von wenigstens einem Gegenkontaktelement (62) eingerichtet ist.
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