[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Zusammenstecken mit einem
komplementären Steckverbinder, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug.
[0002] Steckverbinder werden dazu benutzt, auf einfache Weise Leitungen mit einer anderen
Leitung oder einem Schaltungsträger mit einer elektrischen Schaltung elektrisch und
auch mechanisch zu verbinden. Steckverbinder finden daher insbesondere auch Anwendung
im Kraftfahrzeugbau. In diesem Verwendungsbereich müssen solche Steckverbinder zum
einen sehr kostengünstig herstellbar sein und zum anderen auch unter ungünstigen Einsatzbedingungen,
insbesondere bei Vibrationen und/oder Stößen, eine stabile Verbindung erlauben.
[0003] In Kraftfahrzeugen werden zur Übertragung von Steuersignalen oder Daten neben analogen
zunehmend auch digitale Datenverbindungen eingesetzt. Um Störungen bei der Datenübertragung
durch andere elektrische oder elektronische Einrichtungen, insbesondere durch von
diesen abgegebene elektromagnetische Strahlung, zu reduzieren, ist es wünschenswert,
für die Datenübertragung abgeschirmte elektrische Verbindungen auch im Kraftfahrzeugbereich
einzusetzen.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Steckverbinder
bereitzustellen, mittels dessen einfach störungsarme Verbindungen zu einem Schaltungsträger
oder abgeschirmten Leitungen herstellbar sind.
[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
[0006] Der erfindungsgemäße Steckverbinder zum Zusammenstecken mit einem komplementären
Steckverbinder in einer Steckrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug,
weist eine Kontaktelementaufnahme zur Aufnahme eines Kontaktelements, vorzugsweise
von wenigstens zwei Kontaktelementen, eine die Kontaktelementaufnahme wenigstens teilweise
umgebende Abschirmung und ein die Kontaktelementaufnahme und die Abschirmung wenigstens
teilweise aufnehmendes Gehäuse auf.
[0007] Der erfindungsgemäße Steckverbinder weist eine Kontaktelementaufnahme zur Aufnahme
von Kontaktelementen auf. Die Kontaktelementaufnahme, die vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil
ausgebildet ist, kann dazu entsprechende Aufnahmekanäle aufweisen. Die Kontaktelemente
können in die Kontaktelementaufnahme eingeschoben, eingepresst oder auch eingespritzt
sein.
[0008] Vorzugsweise ist die Kontaktelementaufnahme zur Aufnahme von wenigstens zwei, besonders
bevorzugt mehr als zwei Kontaktelementen ausgebildet. Ein solcher Steckverbinder eignet
sich dann insbesondere zur Verbindung von Leitungen eines Bussystems in einem Kraftfahrzeug,
die häufig mehrere Adern aufweisen.
[0009] Grundsätzlich können beliebige Kontaktelemente, beispielsweise Kontaktstifte, -zungen
oder -messer oder Kontaktbuchsen, verwendet werden. Die Kontaktelemente sind an Leiter
anschließbar, unter denen im Rahmen der Erfindung nicht nur Adern von Kabeln verstanden
werden, sondern auch Leiterbahnen auf Schaltungsträgern.
[0010] Die aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise einem Metall gefertigte
Abschirmung dient zur Abschirmung von Kontaktelementen in der Kontaktelementaufnahme
gegen elektrische und elektromagnetische Felder. Sie kann dazu insbesondere eine Kontaktierungseinrichtung
aufweisen, an die ein Leiter mit einem Bezugspotential, beispielsweise Masse, anschließbar
ist. Die Abschirmung nimmt vorzugsweise die Kontaktelementaufnahme auf.
[0011] Weiterhin können die Abschirmungen des Steckverbinders und des komplementären Steckverbinders
zweckmäßig so ausgebildet sein, dass beim Zusammenstecken der Steckverbinder ein elektrischer
Kontakt zwischen den Abschirmungen hergestellt wird.
[0012] Die Kontaktelementaufnahme und die diese wenigstens teilweise umgebende Abschirmung
werden wenigstens teilweise von dem Gehäuse umgeben, das diese vor äußeren Einflüssen
schützt und insbesondere auch zur mechanischen Verbindung mit einem komplementären
Steckverbinder bzw. dessen Gehäuse ausgebildet sein kann. Insbesondere können die
Gehäuse des Steckverbinders und/oder des komplementären Steckverbinders Führungen
aufweisen, mittels derer die Steckverbinder beim Zusammenstecken an- bzw. ineinander
führbar sind.
[0013] Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Steckverbindersystem mit einem ersten erfindungsgemäßen
Steckverbinder und einem erfindungsgemäßen, mit dem ersten Steckverbinder zusammensteckbaren,
zu diesem komplementären zweiten Steckverbinder. Der komplementäre zweite Steckverbinder
kann hierzu insbesondere in einer entsprechend ausgebildeten Kontaktelementaufnahme
angeordnete, entsprechende, zu den Kontaktelementen des ersten Steckverbinders komplementäre
zweite Kontaktelemente sowie ein Gehäuse, das ein Zusammenstecken mit dem Gehäuse
des ersten Steckverbinders erlaubt, aufweisen.
[0014] Die erfindungsgemäßen Steckverbinder erlauben eine einfach Verbindung einer abgeschirmten
Leitung mit einer anderen, insbesondere ebenfalls abgeschirmten, Leitung oder einem
Schaltungsträger, wobei der Kontaktierungsbereich wenigstens teilweise abgeschirmt
und damit störungsarm ist.
[0015] Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung,
den Ansprüchen und den Zeichnungen beschrieben.
[0016] Das Gehäuse kann grundsätzlich beliebig aufgebaut sein, jedoch ist eine Ausführungsform
bevorzugt, bei der das Gehäuse aus wenigstens zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt,
insbesondere zusammengesteckt und/oder -geschoben, ist. Die, vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussteile
ausgebildeten, Gehäuseteile können dazu Befestigungselemente aufweisen, durch die
sie miteinander gegebenenfalls beweglich verbunden sind. Insbesondere bei einer Ausbildung
zum Zusammenstecken und/oder - schieben ist eine besonders einfache maschinelle Verbindung
der Gehäuseteile möglich. Der Steckverbinder ist dann durch Zusammenfügen der Kontaktelementaufnahme,
der Abschirmung und des Gehäuses einfach herstellbar. Insbesondere kann ein Anspritzen
des Gehäuses an eine Leitung vermieden werden, wenn diese durch Zusammenstecken der
Gehäuseteile umschlossen werden kann. Die Gehäuseteile können hierzu vorzugsweise
in Randbereichen entsprechende Einbuchtungen aufweisen, die erst nach Zusammenfügen
der Gehäuseteile eine Öffnung zur Aufnahme der Leitung bilden. Die Einbuchtungen können
vorzugsweise Abschnitte einer Manschette aufweisen, die nach dem Zusammenfügen des
Gehäuses eine Leitung umgibt. Die Leitung kann dann bei dem Zusammenfügen der Gehäuseteile
in das Gehäuse einbaut werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn
die Kontaktelemente mit der Leitung vor Zusammenbau des Steckverbinders verbunden
werden sollen, um eine einfache Handhabung beim Zusammenbau zu ermöglichen. Die Herstellung
eines solchen Steckverbinders wie auch dessen Verbindung mit einer Leitung ist dann
besonders kostengünstig.
[0017] Alternativ ist es bevorzugt, dass das Gehäuse einstückig ausgebildet ist, und einen
hülsenförmigen Abschnitt umfasst, in den die Abschirmung mit der Kontaktelementaufnahme
eingeschoben ist. Die Abschirmung mit der Kontaktelementaufnahme ist dabei durch eine
Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und der Abschirmung mit der Kontaktelementaufnahme
in den hülsenförmigen Abschnitt eingeschoben, so dass auch das Gehäuse über die Abschirmung
geschoben sein kann. Ein solches Gehäuse ist besonders einfach aufgebaut und stabil.
Weiterhin ist es einfach durch Kunststoffspritzguss herstellbar. Besonders bevorzugt
weist das Gehäuse dann eine Klappe zum wenigstens teilweisen Verschließen einer Öffnung
auf, durch die die Abschirmung mit der Kontaktelementaufnahme in das Gehäuse einschiebbar
ist. Die Klappe kann gegebenenfalls in einem Randbereich eine Einbuchtung aufweisen,
durch die eine Leitung führbar ist.
[0018] Zur besonders einfachen Herstellung der Abschirmung ist es bevorzugt, dass diese
aus einem oder mehreren Stanz-Biegeteilen gebildet ist. Die Abschirmung ist so besonders
einfach und auch voll- bzw. großflächig herstellbar.
[0019] Um eine möglichst gute Abschirmung zu erhalten, ist es bevorzugt, dass die Abschirmung
die Kontaktelementaufnahme möglichst vollständig, insbesondere im Wesentlichen bis
auf die Stirnseiten der Kontaktelementaufnahme, an oder in denen Teile von Kontaktelementen
angeordnet sind, derselben umschließt. Im Wesentlichen bedeutet dabei insbesondere,
dass an Nähten oder Ecken kleine herstellungsbedingte Lücken oder Löcher auftreten
können, vorzugsweise jedoch nicht in Flächen. Besonders bevorzugt umgibt die Abschirmung
auch auf der Steckseite der Kontaktelementaufnahme aus dieser herausragende Enden
von in der Kontaktelementaufnahme angeordneten Kontaktelementen.
[0020] Bei einer Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Abschirmung wenigstens zwei
quer zu der Steckrichtung schiebbare Abschirmungsteile aufweist, die vorzugsweise
als Stanz-Biegeteile ausgebildet sind. Besonders bevorzugt weist die Abschirmung dabei
nur zwei Abschirmungsteile auf. Vorzugsweise werden die Abschirmungsteile über die
Kontaktelementaufnahme geschoben. Die Abschirmungsteile können dabei noch komplementäre
Befestigungselemente aufweisen, mittels derer sie miteinander verbindbar sind. Auf
diese Weise kann eine Abschirmung sehr einfach auch für Kontaktelementaufnahmen bereitgestellt
werden, die ein einfaches Aufschieben einer Abschirmung in Steckrichtung nicht oder
nur mit zusätzlichen Arbeitsschritten erlauben.
[0021] Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Kontaktelementaufnahme und die Abschirmung
quer zu der Steckrichtung verlaufende, zusammenwirkende Sperrelemente aufweisen, die
eine Relativbewegung zwischen der Kontaktelementaufnahme und der Abschirmung in und/oder
entgegen der Steckrichtung blockieren. Bei diesen Sperrelementen kann es sich insbesondere
um eine Nut und eine entsprechende Leiste oder gegeneinander stoßende Vorsprünge handeln.
Auf diese Weise kann bei einfacher Herstellbarkeit der Abschirmung sicher eine Relativbewegung
zwischen der Abschirmung und der Kontaktelementaufnahme auch beim Auftreten größerer
Steckkräfte auf die Kontaktelemente und damit die Kontaktelementaufnahme verhindert
werden.
[0022] Alternativ ist es bevorzugt, dass die Abschirmung einstückig als Stanz-Biegeteil
ausgebildet ist. Solche Abschirmungen zeichnen sich nicht nur durch eine besonders
einfache und kostengünstige Herstellung aus, sondern erlauben auch eine einfache Herstellung
des Steckverbinders, da nur ein Teil zu handhaben ist.
[0023] Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Abschirmung einen gegenüber der Steckrichtung
abgewinkelten, umgebogenen Flügel aufweist, der wenigstens teilweise eine Einschuböffnung
in der Abschirmung verschließt, durch die die Kontaktelementaufnahme in die Abschirmung
einschiebbar ist. Hierdurch wird zum einen eine gute Abschirmung auch einer solchen
Einschuböffnung erreicht. Zum anderen wird eine Relativbewegung zwischen Kontaktelementaufnahme
und Abschirmung entgegen der Steckrichtung verhindert, da diese durch den umgebogenen
Flügel blockiert wird. Die Kontaktelementaufnahme kann so nicht durch Steckkräfte
beim Zusammenstecken mit einem anderen Steckverbinder wieder aus der Abschirmung geschoben
werden. Solche Abschirmungen werden vorzugsweise mit Kontaktelementaufnahmen verwendet,
die zur Aufnahme von Kontaktelementen ausgebildet sind, deren leiterseitigen Enden
gegenüber der Steckrichtung abgewinkelt sind. Beispielsweise können diese, wie auch
die Kontaktelementaufnahme im Wesentlichen L-förmig ausgebildet sein. Der umgebogenen
Flügel kann dann insbesondere in einem Winkel von etwa 90° gegenüber der Steckrichtung
abgewinkelt sein. Eine solche Abschirmung kann vor einem Abbiegen des Flügels aus
einer vorzugsweise parallel zu der Steckrichtung ausgerichteten Lage einfach auf die
Kontaktelementaufnahme aufgeschoben bzw. die Kontaktelementaufnahme in die Abschirmung
eingeschoben werden, woraufhin der Flügel auf die Kontaktelementaufnahme umgebogen
wird. Auf diese Weise ergibt sich bei sehr einfacher Herstellbarkeit eine gute Abschirmung
auch bei abgewinkelten Kontaktelementen. Ein Flügel ist entsprechend auch für Kontaktelementaufnahmen
verwendbar, die lineare Kontaktelemente aufnehmen und kann insbesondere eine Öffnung
oder vorzugsweise eine Einbuchtung in dessen Rand aufweisen, durch die Kabel zu Kontaktelementen
in der Kontaktelementaufnahme führbar sind. Grundsätzlich können auch mehrere Flügel
zum Verschließen der Einschuböffnung verwendet werden.
[0024] Dabei ist es besonders bevorzugt, dass an dem Flügel Halteelemente, die vorzugsweise
im umgebogenen Zustand in Steckrichtung verlaufen, und in dem Gehäuse entsprechende
komplementäre Halteelemente ausgebildet sind, mittels derer der umgebogene Flügel
in einer zu der Steckrichtung geneigten Richtung relativ zu dem Gehäuse befestigbar
ist. Zweckmäßig sind die Halteelemente und die komplementären Halteelemente so ausgebildet,
dass die Abschirmung mit dem umgebogenen Flügel in das Gehäuse ein- bzw. das Gehäuse
auf die Abschirmung mit dem umgebogenen Flügel aufschiebbar sind. Als Halteelemente
können insbesondere parallel zu Steckrichtung verlaufende Nuten oder Schlitze in Verbindung
mit entsprechenden Vorsprüngen, Leisten oder Federn verwendet werden. Auf diese Weise
kann der Flügel einfach in das Gehäuse eingeschoben werden, wobei gleichzeitig ein
späteres Umbiegen des Flügels blockiert wird. Der umgebogene Flügel kann dann insbesondere
über die Kontaktelementaufnahme auf den Flügel ausgeübte Steckkräfte aufnehmen und
auf das Gehäuse übertragen.
[0025] Weiterhin ist es besonders bevorzugt, dass der Steckverbinder als Geräteaufnahme
ausgebildet ist, wobei vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Abschirmung
Kontakte zur Verbindung mit einem Schaltungsträger ausgebildet sind. Die Kontakte
der Abschirmung dienen dabei vorzugsweise zur mechanischen Verbindung mit dem Schaltungsträger
und gleichzeitig zur elektrischen Verbindung mit Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger.
Weiterhin kann das Gehäuse zweckmäßigerweise zusätzliche Befestigungselemente, beispielsweise
Zapfen aufweisen, mittels dessen es mit dem Schaltungsträger verbindbar ist, so dass
es beispielsweise beim Zusammenstecken mit einem komplementären Steckverbinder auftretende
Kräfte gut auf den Schaltungsträger übertragen kann. Die Kontaktelementaufnahme wie
auch die Kontaktelemente können dabei vorzugsweise L-förmig ausgebildet sein, so dass
die Steckrichtung parallel zu einem Schaltungsträger verlaufen kann, auf dem die Geräteaufnahme
dann gehalten ist.
[0026] Um das Risiko, dass sich eine hergestellte Steckverbindung beispielsweise durch Vibrationen
und/oder Stöße zufällig löst, zu reduzieren, ist es bevorzugt, dass die Abschirmung
wenigstens ein Sicherungselement, vorzugsweise ein Schnapp- oder Rastelement, aufweist,
das beim Zusammenstecken des Steckverbinders mit einem entsprechenden komplementären
Steckverbinder relativ zu einem komplementären Sicherungselement des komplementären
Steckverbinders, vorzugsweise einem komplementären Schnapp- oder Rastelement, in eine
Sicherungslage relativ zu dem komplementären Sicherungselement bewegbar ist und mittels
dessen in der Sicherungslage durch Zusammenwirken mit dem komplementären Sicherungselement
eine Relativbewegung der Steckverbinder aus der zusammengesteckten Lage heraus begrenzbar
ist. Der komplementäre Steckverbinder kann insbesondere als geeignet ausgebildeter
erfindungsgemäßer Steckverbinder, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit
einem entsprechenden komplementären Sicherungselement ausgebildet sein. Eines der
Sicherungselemente ist wenigstens teilweise, vorzugsweise in einer von der Steckrichtung
abweichenden Richtung, bewegbar. Der Steckverbinder und der komplementäre Steckverbinder
sind daher zumindest in einem vorgegebenen Bereich von Lagen in einem zusammengesteckten
Zustand, in dem die Kontaktelemente und die komplementären Kontaktelemente noch in
Kontakt miteinander sind, sicherbar, das heißt nur unter Überwindung von durch die
Sicherungselemente bestimmten Kräften auseinander bewegbar. Die Sicherungselemente
können insbesondere so ausgebildet sein, dass eine Relativbewewung der Steckverbinder
aus der zusammengesteckten Lage blockiert ist. Die Sicherungselemente können weiterhin
in der Sicherungslage einen Kontakt zwischen den Abschirmungen der zusammengesteckten
Steckverbinder bereitstellen, wenn das komplementäre Sicherungselement ebenfalls an
einer Abschirmung des komplementären Steckverbinders ausgebildet ist. Die Verwendung
von Schnapp- oder Rastelementen hat den Vorteil, dass diese bei Erreichen der Sicherungslage
selbsttätig unter Bildung einer Schnappoder Rastverbindung ineinander einschnappen
bzw. -rasten können, so dass die Sicherung automatisch erfolgen kann.
[0027] Um eine besonders stabile Sicherung der Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder
und einem geeigneten komplementären Steckverbinder ermöglichen zu können, ist es bevorzugt,
dass die Abschirmung zwei, vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der Abschirmung
ausgebildete, Sicherungselemente aufweist. Diese können jeweils gleich oder verschieden
ausgebildet sein. Insbesondere bei Anordnung an gegenüberliegenden Seiten der Abschirmung
können auftretende Kräfte besser verteilt werden. Darüber hinaus ergibt sich eine
zusätzliche Sicherheit durch die erzielte Redundanz.
[0028] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders ist es bevorzugt,
dass das Sicherungselement einen federnden Schnapp- oder Rasthaken aufweist, der vorzugsweise
in einem durch die Abschirmung gebildeten Kragen ausgebildet ist. Der federnde Schnapp-
oder Rasthaken kann insbesondere durch einen Federarm mit einem an dessen freiem Ende
angeordneten Schnapp- bzw. Rastvorsprung gebildet sein. Die Abschirmung ist dann vorzugsweise
aus einem entsprechend elastischen Blech gefertigt. Ist der Schnapp- oder Rasthaken
in einem durch die Abschirmung gebildeten Kragen ausgebildet, umgibt der Kragen vorzugsweise
aus der Kontaktelementaufnahme herausragende Kontaktelemente, so dass diese vor und
beim Zusammenstecken mechanisch geschützt und nach dem Zusammenstecken gut elektromagnetisch
abgeschirmt sind.
[0029] Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Sicherungselement einen Sicherungsvorsprung
aufweist, hinter den in der Sicherungslage ein Schnapp- oder Rasthaken eines mit dem
Steckverbinder zusammengesteckten komplementären Steckverbinders greift. Der komplementäre
Steckverbinder kann erfindungsgemäß und insbesondere gemäß der in dem vorhergehenden
Absatz geschilderten Ausführungsform und/oder Anspruch 11 ausgebildet sein. Ein solches
Sicherungselement bzw. Schnapp- oder Rastelement ist daher ein zu einem als Schnapp-
oder Rasthaken ausgebildeten Sicherungselement komplementär. Der Sicherungsvorsprung
kann dabei insbesondere durch eine Schulter einer Ausnehmung oder Vertiefung in der
Abschirmung des Steckverbinders gebildet sein.
[0030] Insbesondere bei der Verwendung von Schnapp- oder Rastelementen als Sicherungselementen
ist es nicht völlig ausgeschlossen, dass sich bei entsprechend starken Stößen oder
Vibrationen die Sicherungselemente relativ zueinander aus der Sicherungslage herausbewegen
und so in der Folge ein Lösen der Steckverbindung nicht blockiert wird. Es ist daher
bevorzugt, dass ein relativ zu der Kontaktelementaufnahme zwischen einer Entriegelungslage
und einer Verriegelungslage bewegbares Verriegelungselement vorgesehen ist, wobei
in der Entriegelungslage des Verriegelungselements die Sicherungselemente des Steckverbinders
und des komplementären Steckverbinders in die Sicherungslage und/oder aus dieser heraus
bewegbar sind und das Verriegelungselement in der Verriegelungslage die Sicherungselemente
ein ihrer Sicherungslage gegen eine Bewegung aus der Sicherungslage verriegelt. Der
komplementäre Steckverbinder kann dabei erfindungsgemäß und insbesondere entsprechend
einer oder mehrerer der zuvor geschilderten Ausführungsformen und/oder einem der Ansprüche
1 bis 12 ausgebildet sein.
[0031] Um eine besonders kompakte Steckverbindung zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass
das Verriegelungselement parallel zu der Steckrichtung relativ zu der Abschirmung
verschiebbar ist und vorzugsweise die Abschirmung wenigstens teilweise hülsenartig
umgibt. Eine Ausbildung als Hülse ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zwei an
gegenüberliegenden Seiten der Abschirmung ausgebildete Sicherungselemente vorgesehen
sind, da dann mit nur einem Verriegelungselement beide Sicherungselemente gleichzeitig
ver- bzw. entriegelt werden können.
[0032] Grundsätzlich genügt es, dass das Verriegelungselement manuell in die Verriegelungslage
bewegbar ist. Es ist jedoch bevorzugt, dass ein federndes Element vorgesehen ist,
das durch Bewegung des Verriegelungselements relativ zu dem Steckverbinder in die
Entriegelungslage spannbar ist und mittels dessen rücktreibender Kraft das Verriegelungselement
in die Verriegelungslage bewegbar ist. Auf diese Weise kann eine automatische Verriegelung
erreicht und insbesondere weitgehend verhindert werden kann, dass durch einen Montagefehler
einen Verriegelung nicht stattfindet. Darüber hinaus wird die Herstellung der Steckverbindung
vereinfacht.
[0033] Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das federnde Element durch eine in Steckrichtung
angeordnete Feder gebildet ist. Diese kann insbesondere zwischen einem Vorsprung oder
Anschlag des Verriegelungselements und einem Abstützelement an dem Gehäuse, der Kontaktelementaufnahme
oder vorzugsweise der Abschirmung angeordnet sein. Bei Anordnung an der Abschirmung
ist der erfindungsgemäße Steckverbinder besonders einfach herstellbar, wenn das Gehäuse
zuletzt montiert wird.
[0034] Wird als komplementärer Steckverbinder ein, insbesondere erfindungsgemäßer, Steckverbinder
mit einem Schnapp- oder Rasthaken als Sicherungselement verwendet, kann die Abschirmung
des Steckverbinders eine Ausnehmung oder Vertiefung aufweisen, in die der Schnapp-
oder Rasthaken des komplementären Steckverbinders durch Zusammenstecken der Steckverbinder
so einschnappbar oder einrastbar ist, dass das Verriegelungselement wenigstens teilweise
über den Schnapp- oder Rasthaken bewegbar ist. Es ist dann bevorzugt, dass beim Zusammenstecken
mit einem komplementären Steckverbinder das Verriegelungselement durch das Gehäuse,
die Abschirmung oder vorzugsweise den Schnapp- oder Rasthaken des komplementären Steckverbinders
in die Entriegelungslage bewegbar ist. Auf diese Weise ergibt sich nicht nur einfach
eine automatische Verriegelung, sondern es ist auch beim Zusammenstecken eine automatische
Entriegelung möglich, so dass die Sicherungselemente ohne zusätzliche Montagegriffe
ihre Sicherungslage erreichen können. Das erfindungsgemäße Steckverbindersystem kann
insbesondere einen entsprechend ausgebildeten ersten Steckverbinder und einen erfindungsgemäßen
komplementären zweiten Steckverbinder umfassen, dessen Gehäuse, Abschirmung oder vorzugsweise
Schnapp- oder Rasthaken entsprechend ausgebildet ist.
[0035] Häufig müssen Steckverbindungen auch wieder lösbar sein. Dazu ist es bevorzugt, dass
durch eine Öffnungsbewegung eines Betätigungsteils des Gehäuses aus einer Verbindungslage,
in der der Steckverbinder mit einem komplementären Steckverbinder zusammengesteckt
ist, in einer Öffnungslage relativ zu der Kontaktelementaufnahme das Verriegelungselement
aus der Verriegelungslage in die Entriegelungslage bewegbar ist. In der Öffnungslage
des Betätigungselements nimmt daher das Verriegelungselement, das während der Öffnungsbewegung
wenigstens teilweise mit dem Betätigungselement gekoppelt ist, die Entriegelungslage
ein. Das Gehäuse kann dazu Führungen aufweisen, mittels derer das Betätigungsteil
relativ zu dem Gehäuse zwischen der Verbindungs- und der Öffnungslage führbar ist,
wobei die Bewegung beispielsweise durch entsprechende Anschläge an dem Gehäuse begrenzt
werden kann. Vorzugsweise ist das Betätigungsteil dabei als eine die Abschirmung wenigstens
teilweise umgebende Hülse ausgebildet, wodurch sich, insbesondere bei Ausbildung des
Verriegelungselements als die Abschirmung umgebende, von dem Betätigungsteil wenigstens
teilweise umgebende Hülse, ein besonders kompakter Steckverbinder ergibt.
[0036] Grundsätzlich kann das Betätigungsteil starr mit dem Verriegelungselement gekoppelt
sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass das Verriegelungselement einen Mitnahmeanschlag
aufweist, der wenigstens während eines Teils der Öffnungsbewegung des Betätigungsteils
an einem komplementären Anschlag des Betätigungsteils anliegt. Vorzugsweise begrenzt
dieser Anschlag auch die Bewegung des Verriegelungselements in Steckrichtung und bestimmt
so die Verriegelungslage des Verriegelungselements. Auf diese Weise kann das Verriegelungselement
beim Zusammenstecken einfach ohne eine Öffnungsbewegung des Betätigungselements, beispielsweise
mit Hilfe des Schnapp- oder Rasthakens eines komplementären Steckverbinders, aus seiner
Verriegelungslage bewegt werden. Insbesondere kann das Betätigungselement zum Zusammenstecken
verwendet werden. Andererseits kann auch einfach die Steckverbindung gelöst werden.
Insbesondere wenn das Verriegelungselement durch eine Feder in seiner Verriegelungslage
gehalten wird, kann durch entsprechende Auslegung der Feder die notwendige Kraft zur
Bewegung des Verriegelungselements aus der Verriegelungslage in die Entriegelungslage
einfach, aber effektiv bestimmt werden.
[0037] Dabei ist es weiterhin bevorzugt, dass das bewegliche Sicherungselement als Schnapphaken
ausgebildet ist, der durch Bewegung relativ zu dem komplementären Schnappelement,
das heißt einem Sicherungsvorsprung, entgegen der Steckrichtung, aus der Sicherungslage
bewegbar ist, wenn entsprechende Kräfte wirken. Insbesondere kann dieser eine schräg
zu der Steckrichtung verlaufende Hakenfläche aufweisen, die bei Auseinanderbewegen
der zusammengesteckten Steckverbinder parallel zur Steckrichtung auf dem Sicherungsvorsprung
abgleitend durch entsprechende Zwangskräfte quer zur Steckrichtung bewegt wird.
[0038] Bei einem erfindungsgemäßen Steckverbindersystem ist es bevorzugt, dass der erste
Steckverbinder einen durch die Abschirmung gebildeten Kragen aufweist, in dem wenigstens
teilweise mehrere männliche Kontaktelemente angeordnet sind, und dass in der Kontaktelementaufnahme
des zweiten Steckverbinders mehrere weibliche Kontaktelemente angeordnet sind, wobei
die Kontaktelementaufnahme des zweiten Steckverbinders mit der Abschirmung in den
Kragen des ersten Steckverbinders einführbar ist. Auf diese Weise wird eine großflächige
Kontaktierung zwischen den beiden Abschirmungen erreicht.
[0039] Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbindersystem sind bevorzugt der erste Steckverbinder
als erfindungsgemäße Geräteaufnahme oder als erfindungsgemäße Steckerkupplung ausgebildet
und der komplementäre zweite Steckverbinder als Stecker mit Verriegelungselement.
[0040] Um eine möglichst sichere Verbindung zwischen Kabeln und Kontaktelementen in dem
Steckverbinder zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass in der Kontaktelementaufnahme
an Kabel anschlagbare oder angeschlagene Kontaktelemente angeordnet sind. Das Anschlagen
von Kontaktelementen an Kabel wird auch häufig als Herstellen einer so genannten Crimp-Verbindung
bezeichnet.
[0041] Die Erfindung wird nun weiter beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckverbindersystems nach einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem ersten, als Geräteaufnahme ausgebildeten
Steckverbinder auf einem Schaltungsträger und einem zweiten, zu dem ersten komplementären
Steckverbinder nach entsprechenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung,
- Fig. 2
- einen perspektivische Explosionsdarstellung des ersten Steckverbinders in Fig. 1,
wobei eine erste Abschirmung des ersten Steckverbinders in einem Montagezustand gezeigt
ist,
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht der ersten Abschirmung in Fig. 2 in Steckrichtung mit
einer in diese eingeschobenen ersten Kontaktelementaufnahme mit ersten Kontaktelementen,
- Fig. 4
- die erste Abschirmung mit der eingeschobenen ersten Kontaktelementaufnahme in Fig.
2 nach Umbiegen eines Flügels der ersten Abschirmung,
- Fig. 5
- eine perspektivische Darstellung eines ersten Gehäuses des ersten Steckverbinders
in Fig. 1 und der ersten Abschirmung mit der darin gehaltenen ersten Kontaktelementaufnahme
in Fig. 4 vor dem Zusammenstecken,
- Fig. 6
- den ersten Steckverbinder in Fig. 5 im zusammengesteckten Zustand über einem Abschnitt
des Schaltungsträgers in Fig. 1,
- Fig. 7
- eine schematische Explosionsdarstellung des zweiten Steckverbinders,
- Fig. 8
- eine schematische, teilweise Explosionsdarstellung des zweiten Steckverbinders in
Fig. 7, bei der zwei Abschirmungsteile einer zweiten Abschirmung des zweiten Steckverbinders
um eine zweite Kontaktelementaufnahme herum zusammengesteckt sind,
- Fig. 9
- den zweiten Steckverbinder in Fig. 7 in einem bis auf ein Aufstecken eines Betätigungsteils
fertig montierten Zustand,
- Fig. 10
- eine teilweise geschnittene schematische Ansicht des ersten und des zweiten Steckverbinders
beim Zusammenstecken in einem ersten Stadium,
- Fig. 11
- die Ansicht in Fig. 10 in einem späteren zweiten Stadium des Zusammensteckens,
- Fig. 12
- die Ansicht in Fig. 11 in einem dritten Stadium des Zusammensteckens,
- Fig. 13
- die Ansicht in Fig. 10 mit vollständig zusammengesteckten ersten und zweiten Steckverbindern,
- Fig. 14
- die Ansicht in Fig. 13 beim Lösen der Steckverbindung in einem ersten Stadium, und
- Fig. 15
- die Ansicht in Fig. 14 in einem späteren zweiten Stadium.
[0042] In Fig. 1 sind ein erster als Geräteaufnahme ausgebildeter Steckverbinder 10 nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf einem nur ausschnittsweise gezeigten,
im Beispiel als Platine ausgebildeten Schaltungsträger 12 und ein als Stecker ausgebildeter
Steckverbinder 14, der ebenfalls eine dem Steckverbinder entsprechende, bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung verkörpert, gezeigt. Diese bilden ein Steckverbindersystem
für ein Kraftfahrzeug nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der zweite
Steckverbinder 14 ist mit einer Leitung 16 verbunden. Er ist als zu dem ersten Steckverbinder
10 komplementärer Steckverbinder ausgebildet und so mit diesem zusammensteckbar, um
das Kabel 16 mit dem Schaltungsträger 12 und insbesondere darauf angeordneten Leiterbahnen
zu verbinden.
[0043] Der erste Steckverbinder bzw. die Geräteaufnahme 10 sind in den Fig. 2 bis 6 genauer
gezeigt. Der erste Steckverbinder 10 besteht aus drei vorgefertigten, ineinander steckbaren
Komponenten, nämlich einer ersten Kontaktelementaufnahme 18 mit als Kontaktstiften
20 ausgebildeten Kontaktelementen, einer als einstückiges Stanz-Biegeteil aus einem
Metallblech gefertigten ersten Abschirmung 22 und einem ersten Gehäuse 24.
[0044] Die als Kunststoffspritzgussteil ausgebildete erste Kontaktelementaufnahme 18 weist
eine L-Form mit einem in einer Steckrichtung S
1 verlaufenden ersten Schenkel 26 mit asymmetrischem Querschnitt und einem gegenüber
diesem in einem Winkel von 90° abgewinkelten zweiten Schenkel 26' auf. Eine erste
Stirnfläche 28 des ersten Schenkels 26 ist orthogonal zur der Steckrichtung Si und
eine zweite Stirnfläche 28' des zweiten Schenkels 26' orthogonal zu der ersten Stirnfläche
28 orientiert.
[0045] Die Kontaktelementaufnahme 18 enthält in entsprechende Kanälen und Nuten eingepresst
mehrere, im Beispiel sechs, ebenfalls L-förmige parallel zueinander angeordnete Kontaktstifte
20, deren leiterseitige Kontaktierungsenden 30 gegenüber der Steckrichtung S
1 in einem Winkel von etwa 90° abgewinkelt aus der zweiten Stirnfläche 28' des zweiten
Schenkels 26' und deren Steckenden 32 parallel zu Steckrichtung Si verlaufend aus
der ersten Stirnfläche 28 des ersten Schenkels 26 herausragen.
[0046] Die einstückige, aus einem federnden Metallblech ausgestanzte erste Abschirmung 22
ist in Fig. 2 in einem bereits teilweise gebogenen Zustand gezeigt, und weist einen
Hülsenabschnitt 34 auf, der in seiner Form dem entsprechenden Abschnitt der ersten
Kontaktelementaufnahme 18 entspricht. Daran schließt sich ein im Wesentlichen U-förmigen
Fußteil 36 mit an gegenüberliegenden Seiten angeordneten gabelförmigen Füßen 38 an,
der zusammen mit dem Hülsenabschnitt 34 eine orthogonal zu der Steckrichtung Si orientierte
Einschuböffnung 40 U-förmig umschließt. Durch die Einschuböffnung 40 ist die Kontaktelementaufnahme
18 in die erste Abschirmung 22 einschiebbar (vgl. Fig. 3).
[0047] Weiterhin ist an dem Hülsenabschnitt 34 an dem Rand der Einschuböffnung 40 ein Flügel
42 mit in Fig. 2 bereits abgebogen gezeigten Seitenteilen 44 ausgebildet, der, bis
auf die Seitenteile 44, in Fig. 2 in einem Montagezustand parallel zu der Steckrichtung
orientiert ist.
[0048] Der Hülsenabschnitt 34 und insbesondere dessen Innenraum weisen quer zur Steckrichtung
einen Querschnitt auf, der dem Querschnitt der Kontaktelementaufnahme quer zur Steckrichtung
Si entspricht, so dass die Kontaktelementaufnahme 18 eng an der Innenwand des Hülsenabschnitts
34 anliegend in diesen einschiebbar ist.
[0049] In dem Hülsenabschnitt 34 sind weiter zwei federnde Schnapphaken 46 als Sicherungselemente
ausgebildet, die durch einen Federarm mit einem daran durch Biegen erzeugten hakenförmigen
Abschnitt gebildet sind. Die hakenförmigen Abschnitte sind V-förmig mit zu der Steckrichtung
S
1 schräg geneigten Schenkeln gebogen. Diese Sicherungselemente sind an gegenüberliegenden
Seiten des Hülsenabschnitts 34 symmetrisch zueinander angeordnet, wobei die hakenförmig
hervorstehenden Abschnitte jeweils in das Innere des Hülsenabschnitts 34 weisen. Die
Sicherungselemente 46 dienen gleichzeitig zur Kontaktierung einer zweiten Abschirmung
des zweiten Steckverbinders 14.
[0050] Das Fußteil 36 entspricht in seiner Form ebenfalls der Form des entsprechenden Abschnitts
der ersten Kontaktelementaufnahme 18, d.h. des zweiten Schenkels 26', wobei die gabelförmigen
Füße 38 zur Montage auf dem Schaltungsträger 12 in entsprechenden Löchern 48 ausgebildet
sind.
[0051] Der Flügel 42 ist so dimensioniert, dass durch Umbiegen des Flügels 42 entlang einer
Biegelinie orthogonal zu der Steckrichtung Si die Einschuböffnung 40 im Wesentlichen
durch den Flügel 42 abdeckbar bzw. verschließbar ist (vgl. Fig. 4). Der Flügel 42
und die Seitenteile 44 daran sind dazu so ausgebildet, dass im umgebogenen Zustand
deren Unterkante ungefähr mit der Unterkante des Fußteils 36 und des Schenkels 26'
fluchtet. An den Seitenteilen 44 sind weiterhin umgebogene Führungsleisten 50 ausgebildet,
die im umgebogenen Zustand in Fig. 4 parallel zur Steckrichtung S
1 verlaufen.
[0052] Das erste Gehäuse 24 ist einstückig als Spritzgussteil aus einem formbeständigen
Kunststoff hülsenartig mit einem asymmetrischen, dem Querschnitt der ersten Abschirmung
18 entsprechenden Querschnitt quer zur Steckrichtung Si ausgebildet. Es weist zur
Befestigung auf dem Schaltungsträger 12 zwei Haltezapfen 52 und einen im Wesentlichen
U-förmigen Wandabschnitt 54 auf, der so ausgebildet ist, dass er den Fußteil 36 der
Abschirmung im Wesentlichen formschlüssig aufnimmt, und der bei Befestigung auf dem
Schaltungsträger 12 auf diesem mit seinen Unterkanten aufsitzt.
[0053] In dem ersten Gehäuse 24 ist eine umlaufende Aufnahmenut 56 zur Aufnahme eines Gehäusekragens
des zweiten Steckverbinders 14 ausgebildet. Weiterhin sind parallel zu der Steckrichtung
S
1, die parallel zu den Wänden des hülsenartigen Abschnitts des Gehäuses 24 verläuft,
Haltenuten 58 zur Aufnahme der Führungsleisten 50 an den Seitenteilen 44 des Flügels
42 der ersten Abschirmung 22 ausgebildet.
[0054] Bei der Montage des ersten Steckverbinders 10 wird nach Ausstanzen und Biegen der
ersten Abschirmung 22 in die in Fig. 2 gezeigte Form und nach Herstellen der ersten
Kontaktelementaufnahme 18 mit den eingespritzten Kontaktstiften 20, wie in Fig. 3,
gezeigt die erste Kontaktelementaufnahme 18 in die erste Aufnahme 22 eingeschoben.
Dabei ist der Flügel 42 in dem Montagezustand parallel zu der Steckrichtung S
1 orientiert. Der Teil des Hülsenabschnitts 34, der über die Stirnfläche 28 herausragt,
bildet nun einen die Steckenden 32 umringenden Kragen 59, dessen Rand in Steckrichtung
S
1 über die Steckenden 32 herausragt.
[0055] Danach wird der Flügel 42 auf die erste Kontaktelementaufnahme 18 zu umgebogen, bis
er in einem Winkel von etwa 90° gegenüber der Steckrichtung S
1 abgewinkelt an dem Rand des Fußteils 36 anliegt (vgl. Fig. 4). Die erste Kontaktelementaufnahme
18 ist nun gegen Bewegungen parallel zur Steckrichtung S1 durch den umgebogenen Flügel
42 einerseits und den dem Flügel 42 gegenüberliegenden Wandabschnitt des Fußteils
36 andererseits gesichert. Weiterhin ist die erste Kontaktelementaufnahme 18 einschließlich
der Steckenden 32 bis auf die Stirnflächen der Schenkel 26 und 26' im Wesentlichen
vollständig von der ersten Abschirmung 18 umschlossen.
[0056] In einem nächsten Schritt (vgl. Fig. 5) wird die so gebildete Einheit in das erste
Gehäuse 24 eingeschoben, wobei die Führungsleisten 50 an den Seitenteilen 44 in die
Haltenuten 58 in dem ersten Gehäuse 24 eingeführt werden. Diese sind so ausgebildet,
dass zumindest für Montagezwecke die Einheit aus erster Kontaktelementaufnahme 18
und erster Abschirmung 22 mit dem Gehäuse 24 durch Klemmsitz verbunden ist. Ein Umbiegen
des Flügels 42 in eine Stellung parallel zur Steckrichtung S
1 ist nun durch die in den Haltenuten 58 gehaltenen Führungsleisten 50 blockiert, so
dass die erste Kontaktelementaufnahme 18 sicher in der ersten Abschirmung 22 gehalten
ist. Weiterhin umgibt das erste Gehäuse 24 den Hülsenabschnitt 34 der ersten Abschirmung
18, so dass dieser mechanisch gut geschützt ist.
[0057] Die so gebildete Einheit kann nun auf dem Schaltungsträger 12 montiert werden, wobei
die Füße 38 in die Löcher 48, die Haltezapfen 52 in entsprechende Befestigungslöcher
60 und die Kontaktierungsenden 30 in Kontaktierungslöcher 62 eingeführt werden. Die
Haltezapfen 52 sitzen dabei im Klemmsitz in den Befestigungslöchern 60. Die Füße 38
dienen sowohl als mechanische Halterung für die erste Abschirmung 22 als auch zur
Kontaktierung von Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger 12. Der so sehr einfach herzustellende
erste Steckverbinder 10 in Form einer Geräteaufnahme ist dann sehr fest auch bei sehr
großen Steckkräften auf dem Schaltungsträger 12 gehalten.
[0058] Der zweite Steckverbinder 14 ist in Fig. 7 genauer gezeigt. Er weist eine zweite
Kontaktelementaufnahme 64, eine zweite Abschirmung 66 mit zwei Abschirmungsteilen
68 und 70, ein Verriegelungselement 72 mit zwei federnden Elementen 74 sowie ein Gehäuse
76 mit einer Gehäusekappe 78 und einem Betätigungsteil 80 auf.
[0059] Die zweite Kontaktelementaufnahme 64 ist ebenfalls als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt
und weist eine flache quaderförmige Grundform auf. In der zweiten Kontaktelementaufnahme
64 sind parallel zu einer Steckrichtung S
2 des zweiten Steckverbinders mehrere, im Beispiel sechs in einer Reihe parallel zueinander
angeordnete, Kanäle zur Aufnahme von Kontaktelementen 82 ausgebildet. Die Kontaktelemente
82 weisen auf der Steckseite Kontaktbuchsen und auf einer Leiterseite Einrichtungen
zum Anschlagen von Kabeln 84 der Leitung 16 bzw. zum Herstellen einer Crimp-Verbindung
mit den Kabeln 84 auf. An der in Steckrichtung S
2 vorderen Seite sind als Sperrelemente Sperrvorsprünge 86 ausgebildet.
[0060] Die zweite Abschirmung 66 besteht aus den beiden als Stanz-Biegeteile ausgeführten
Abschirmungsteilen 68 und 70, die in einer Richtung quer zur Steckrichtung S
2 zusammensteckbar sind. Die beiden Abschirmungsteile 68 und 70 sind im Wesentlichen
U-förmig so ausgebildet, dass sie nach Zusammenstecken die zweite Kontaktelementaufnahme
64 umschließen und an dieser anliegen.
[0061] Das erste Abschirmungsteil 68 weist zur Verbindung mit dem zweiten Abschirmungsteil
70 zwei Paare von ersten Zungen 88 und zweiten Zungen 90 auf, die jeweils gegenüber
den Außenflächen abgesenkt sind.
[0062] Das zweite Abschirmungsteil 70 weist in einem L-förmigen äußeren Abschnitt 92 sich
gegenüberliegende, flächige vertiefte Bereiche 94 auf, die parallel zu ihrer Fläche
über den L-förmigen Abschnitt 92 herausragen. In den vertieften Bereichen 94 sind
weiterhin jeweils Durchbrüche 96 ausgestanzt, die in ihrer Form etwa der Form der
ersten Zungen 88 entsprechen. An der entgegen der Steckrichtung S
2 gelegenen Seite der Durchbrüche 96 sind jeweils Abstützelemente 98 in etwa orthogonal
zur Ebene der vertieften Bereiche 94 aufgebogen. Weiterhin ist an der entgegen der
Steckrichtung S
2 gelegenen Stirnseite eine zusammenbiegbare Schelle 100 zur Kontaktierung einer in
den Figuren nicht gezeigten Abschirmung der Leitung 16 ausgebildet.
[0063] Zu den vertieften Bereichen 94 benachbarte Schultern des L-förmigen Abschnitts 92
orthogonal zu der Steckrichtung S
2 bilden Sicherungsvorsprünge als zu den Schnapphaken 46 komplementäre Sicherungselemente.
[0064] Wie das erste Abschirmungsteil 68 auch ist das zweite Abschirmungsteil 70 bis auf
die Schelle 100 symmetrisch zu einer parallel zu dem vertieften Bereich 94 verlaufenden
Ebene ausgebildet.
[0065] Die vertieften Bereiche 94 sind gegenüber dem L-förmigen Abschnitt 92 so weit abgesenkt,
dass die Sperrvorsprünge 86 der zweiten Kontaktelementaufnahme 64 in dem stirnseitigen
Abschnitt des L-förmigen Abschnitts 92 haltbar sind.
[0066] Die Gehäusekappe 78 ist zweiteilig und aus einem Oberteil 102 und einem Unterteil
104 zusammengesteckt und weist eine aus entsprechenden Manschettenabschnitten des
Ober- und Unterteils gebildete Manschette 106 zur Aufnahme der Leitung 16 auf.
[0067] Die Gehäusekappe 78 ist dabei im Wesentlichen topfartig ausgebildet, wobei die Topfwände
so geformt sind, dass sie die zusammengesteckte Abschirmung 66 teilweise und formschlüssig
aufnehmen kann (vgl. Fig. 9).
[0068] An gegenüberliegenden Flachseiten sind jeweils zwei Befestigungselemente 108 ausgebildet,
mittels derer das Betätigungsteil 80 verschiebbar an der Gehäusekappe 78 haltbar ist.
Die Weite der Verschiebung wird dabei durch die Länge von Schlitzen 110 in den Befestigungselementen
108 bestimmt.
[0069] Weiterhin sind an dem Oberteil 102 und dem Unterteil 104 Gehäuseabstützelemente 112
ausgebildet, die in ihrer Form den Abstützelementen 98 an dem zweiten Abschirmungsteil
70 entsprechen und diese im zusammengebauten Zustand des zweiten Steckverbinders abstützen.
[0070] Das Verriegelungselement 72 ist ebenfalls hülsenförmig als Kunststoffspritzgussteil
ausgeführt und entspricht in seiner Form im Wesentlichen der Form des hülsenförmigen
Abschnitts der Gehäusekappe 78. Auf gegenüberliegenden Flachseiten des Verriegelungselements
72 sind Anschlagelemente 114 ausgebildet, die zum einen dazu dienen, die federnden,
in Form von Spiralfedern ausgebildeten Elemente 74 zu halten und zum anderen als Mitnahmeanschlag
zu wirken.
[0071] An gegenüberliegenden Innenseiten des Verriegelungselements 72 sind in dem in Steckrichtung
S
2 liegenden Randabschnitt zwei optionale Gleitplatten 116 aus Metall befestigt.
[0072] Das Betätigungsteil 80 ist ebenfalls als Spritzgussteil aus Kunststoff ausgebildet.
Es weist die Form einer Hülse auf, die das Verriegelungselement 72 und die Gehäusekappe
78 wenigstens teilweise eng anliegend aufnimmt. Ein in Steckrichtung S
2 vorderer Gehäusekragen 118 weist glatte Wände und einen solchen Querschnitt auf,
dass er formschlüssig in das erste Gehäuse 24 und insbesondere dessen Aufnahmenut
56 einführbar ist. In einem in Steckrichtung S
2 gesehen hinteren Griffabschnitt 120 sind an gegenüberliegenden Flachseiten symmetrisch
parallel zu der Steckrichtung S
2 verlaufende, stirnseitig entgegen der Steckrichtung S
2 offene Führungskanäle 122 ausgebildet, in denen die Abstützelemente 98, die Gehäuseabstützelemente
100 und die Anschlagelemente 114 führbar sind.
[0073] Weiterhin weist das Betätigungsteil 80, in den Figuren nicht gezeigt, zu den Befestigungselementen
108 komplementäre Befestigungselemente auf, so dass das Betätigungsteil 80 verschiebbar
an der Gehäusekappe 78 gehalten und geführt ist.
[0074] Zum Zusammenbau des zweiten Steckverbinders werden zunächst die Kabel 84 an die Kontaktelemente
82 durch Crimpen angeschlagen. Die Kontaktelemente 82 werden dann in die durch Spritzguss
hergestellte zweite Kontaktelementaufnahme 64 eingeschoben und dort in bekannter Weise
verrastet.
[0075] In einem folgenden Schritt werden die beiden Abschirmungsteile 68 und 70 quer zu
der Steckrichtung S2 über die zweite Kontaktelementaufnahme 64 geschoben, wobei die
zweiten Zungen 90 unter den L-förmigen Abschnitt 92 und Randabschnitte der vertieften
Bereiche 94 in das erste Abschirmungsteil 68 greifen. Dabei schnappen die ersten Zungen
88 in die Durchbrüche 96 ein und verschließen diese. Die Kontaktelementaufnahme 64
ist nun bis auf ihre Stirnseiten vollständig von der Abschirmung 66 umschlossen, da
die Durchbrüche 96 durch die ersten Zungen 88 verdeckt sind. Weiterhin ist die Kontaktelementaufnahme
64 gegenüber der Abschirmung 66 nicht mehr verschiebbar, da die Sperrvorsprünge 86
in den als Sperrelement wirkenden L-förmigen Abschnitt 92 eingreifen.
[0076] Weiterhin wird die Schelle 100 um die freigelegte Abschirmung der Leitung 16 gebogen
und mit dieser kontaktiert (vgl. Fig. 8).
[0077] Die freiliegenden vertieften Bereiche 94 bilden nun auf gegenüberliegenden Seiten
Vertiefungen 124. An deren in Steckrichtung S
2 liegenden Stirnseiten bilden die Vertiefungen 124 begrenzende Schultern jeweils einen
Sicherungsvorsprung 126 als zu den Sicherungselementen bzw. Schnapphaken 46 komplementäre
Sicherungselemente.
[0078] In einem nächsten Schritt werden das Oberteil 102 und das Unterteil 104 der Gehäusekappe
78 zusammengesteckt, wobei die Leitung 16 von den Manschettenabschnitten umgriffen
wird, die die Manschette 106 bilden. Ein Einspritzen der Leitung 16 ist nicht notwendig.
[0079] Die Einheit aus zweiter Kontaktelementaufnahme 64 und zweiter Abschirmung 66 wird
nun in die Gehäusekappe 78 geschoben. Weiterhin wird das Verriegelungselement 72 auf
die Abschirmung 66 geschoben, so dass die mit einem Ende an den Anschlagelementen
114 gehaltenen federnden Elemente 74 mit ihren anderen Enden an den Abstützelementen
98 zu liegen kommen (vgl. Fig. 9).
[0080] In einem folgenden Schritt wird das Betätigungsteil 80 auf die so entstandene Einheit
geschoben und mit der Gehäusekappe 78 verrastet, so dass der in Fig. 1 gezeigte zweite
Steckverbinder 14 entsteht.
[0081] Die Vorgänge beim Herstellen und Lösen einer Steckverbindung zwischen dem ersten
und zweiten Steckverbinder 10 bzw. 14 werden nun anhand der Fig. 10 bis 15 erläutert.
Zunächst wird der zweite Steckverbinder mit dem Betätigungsteil 80 in das erste Gehäuse
24 eingeführt, wobei durch die nicht symmetrische Formgebung des Innenquerschnitts
des Gehäuses 24 und des entsprechenden Außenquerschnitts des Betätigungsteils 80 bzw.
des Gehäusekragens 118 ein versehentliches Verdrehen ausgeschlossen ist.
[0082] Der Gehäusekragen 118 ist dabei so ausgebildet, dass er in die Aufnahmenut 56 in
dem Gehäuse 24 im Wesentlichen formschlüssig aufnehmbar ist.
[0083] Wie in Fig. 10 gezeigt, werden die Steckenden 32 der Kontaktstifte 20 in die Kontaktelemente
82 in der zweiten Kontaktelementaufnahme 64 eingeführt, wobei gleichzeitig, begünstigt
durch aufeinander zu abgebogene Kanten an der Stirnseite der zweiten Abschirmung 66,
die in den Fig. 10 bis 15 nur unvollständig und schematisch gezeigten Schnapphaken
46 von der zweiten Abschirmung 66 federnd auseinander gebogen und damit gespannt werden.
Sie stoßen dabei an die Stirnseite des Verriegelungselements 72 an und schieben das
Verriegelungselement 72, das die Abschirmung 66 umgibt und in den Führungskanal 118
mit dem Anschlagelement 114 geführt ist, aus einer Verriegelungslage, in der es die
Vertiefungen 124 und die Sicherungsvorsprünge 126 abdeckt, entgegen der Steckrichtung
Si auf die Gehäusekappe 78 zu. Die federnden Elemente 84 stützen sich dabei an den
Abstützelementen 98 der zweiten Abschirmung 66 ab.
[0084] Bei einem weiteren Einschieben gibt das Verriegelungselement 72 die Sicherungsvorsprünge
126 und die Vertiefung 124 wenigstens teilweise frei, so dass die Schnapphaken 46
hinter den Sicherungsvorsprüngen 126 in die Vertiefungen 124 in einer Sicherungslage
einschnappen können (vgl. Fig. 11). Das Verriegelungselement 72 hat dann die Entriegelungslage
erreicht.
[0085] Wie in Fig. 12 gezeigt, blockieren die Schnapphaken 46 nach Einschnappen in die Vertiefungen
124 das Verriegelungselement 72 nicht mehr, so dass dieses durch die federnden Elemente
74, die durch die Bewegung des Verriegelungselements 72 relativ zu der zweiten Abschirmung
66 gespannt wurden, über die Schnapphaken 46 hinweg in seine Verriegelungslage bewegt
wird, in der nun die Vertiefungen 124 mit den Sicherungsvorsprüngen 126 und die Schnapphaken
46 abgedeckt sind. So ist eine Bewegung der Schnapphaken 46 in einer Richtung orthogonal
zu der Steckrichtung S
1 bzw. S
2, das heißt auch über die Sicherungsvorsprünge 126 hinweg, nicht mehr möglich. Die
ersten und zweiten Steckverbinder 10 bzw. 14 sind nun in der zusammengesteckten Lage
gesichert, da die Schnapphaken 46 hinter die Sicherungsvorsprünge 126 greifen und
damit ein Auseinanderbewegen der beiden Steckverbinder parallel zur Steckrichtung
verhindern.
[0086] Im vollständig zusammengesteckten Zustand (vgl. Fig. 13) ist der Gehäusekragen 118
so weit wie möglich in die Aufnahmenut 56 in dem ersten Gehäuse 24 eingeführt, wobei
der Griffabschnitt 120 in seiner Verbindungslage an der Stirnseite des ersten Gehäuses
24 anstößt und damit eine weitere Bewegung in Zusammensteckrichtung verhindert. Weiterhin
ist der Bereich, in dem die Kontaktelemente zusammengesteckt sind, vollständig von
den zusammengesteckten Gehäusen umgeben und damit geschützt.
[0087] In dem zusammengesteckten Zustand in Fig. 13 wird weiterhin durch den Kontakt zwischen
den ersten und zweiten Abschirmungen 22 bzw. 66 und insbesondere das Anliegen der
Schnapp- bzw. Rasthaken 46 an der zweiten Abschirmung 66 in den Vertiefungen 124 ein
sehr guter Kontakt zwischen den Abschirmungen erreicht. Weiterhin ist der gesamte
Bereich der Kontaktelemente bis zu der Leitung 16 vollständig abgeschirmt.
[0088] Zum Lösen der Steckverbindung wird das Betätigungsteil 80 durch eine Öffnungsbewegung
entgegen der Steckrichtung S
2 auf die Gehäusekappe 78 zu in eine Öffnungsstellung bewegt, wobei die in den Führungskanälen
122 geführten Anschlagelemente 114 als Mitnahmeanschläge 128 wirkend von in Steckrichtung
S
2 liegenden Stirnwänden 130 der Führungskanäle 122 als komplementären Anschlägen mitgenommen
werden. Hierdurch wird das Verriegelungselement 72 aus der Verriegelungslage in die
Entriegelungslage bewegt. Hierzu ist eine durch die federnden Elemente 74 bzw. deren
Federkonstante vorgegebene Kraft notwendig, so dass eine versehentliche Bewegung des
Betätigungsteils 80 durch Vorgabe entsprechender Kräfte bzw. Federkonstanten der federnden
Elemente 74 weitgehend ausgeschlossen werden kann.
[0089] Durch diese Bewegung des Verriegelungselements 72 aus der Verriegelungslage in die
Entriegelungslage werden teilweise die Vertiefung 124 und insbesondere die Sicherungsvorsprünge
126 und die Schnapphaken 46 freigegeben, so dass diese in einer Richtung quer zur
Steckrichtung bewegbar sind. Die Länge bzw. Verriegelungslage des Verriegelungselements
72 ist so gewählt, dass das Betätigungsteil 80 erst über eine vorgegebene Strecke,
im Beispiel etwa 6 mm, bewegt werden muss, bis die Entriegelungslage erreicht wird.
Damit wird zum einen ausgeschlossen, dass bei einer kurzen, zufälligen Bewegung des
Betätigungsteils 80 bereits eine Entriegelung stattfinden kann. Zum anderen kann in
Verbindung mit der Federkonstanten der vorzugsweise gleich ausgebildeten federnden
Elemente 74 die Mindestkraft zur Entriegelung einfach eingestellt werden, die notwendig
ist, um eine Entriegelung zu bewirken.
[0090] Bei weiterem Zug an dem Betätigungsteil 80 wird über die federnden Elemente 74 oder
einen entsprechenden Anschlag beispielsweise an der Abschirmung 66 oder der Gehäusekappe
78 die Gehäusekappe 78 mit der zweiten Abschirmung 66 und der darin aufgenommenen
zweiten Kontaktelementaufnahme 64 aus dem ersten Steckverbinder 10 bzw. der Geräteaufnahme
heraus bewegt. Dabei werden die Schnapphaken 46 der ersten Abschirmung 22 durch Aufbringen
einer entsprechenden Kraft über die Sicherungsvorsprünge 126 gezogen und auseinander
gespreizt, wozu die entsprechenden hakenförmigen Abschnitte im Wesentlichen V-förmig
gebogen sind, so dass die Sicherungsvorsprünge 126 auf den entsprechenden Schenkeln
der hakenförmigen Abschnitte geführt werden. Die Schnapphaken 46 behindern nun das
weitere Auseinanderziehen nicht mehr, so dass die Steckverbinder vollkommen getrennt
werden können.
Bezugszeichenliste
[0091]
- 10
- erster Steckverbinder
- 12
- Schaltungsträger
- 14
- zweiter Steckverbinder
- 16
- Leitung
- 18
- erste Kontaktelementaufnahme
- 20
- Kontaktstifte
- 22
- erste Abschirmung
- 24
- erstes Gehäuse
- 26, 26'
- Schenkel
- 28, 28'
- Stirnflächen
- 30
- leiterseitige Kontaktierungsenden
- 32
- Steckenden
- 34
- Hülsenabschnitt
- 36
- Fußteil
- 38
- Füße
- 40
- Einschuböffnung
- 42
- Flügel
- 44
- Seitenteile
- 46
- Schnapp- bzw. Rasthaken
- 48
- Löcher
- 50
- Führungsleisten
- 52
- Haltezapfen
- 54
- Wandabschnitt
- 56
- Aufnahmenut
- 58
- Haltenuten
- 59
- Kragen
- 60
- Befestigungslöcher
- 62
- Kontaktierungslöcher
- 64
- zweite Kontaktelementaufnahme
- 66
- zweite Abschirmung
- 68
- erstes Abschirmungsteil
- 70
- zweites Abschirmungsteil
- 72
- Verriegelungselement
- 74
- federnde Elemente
- 76
- Gehäuse
- 78
- Gehäusekappe
- 80
- Betätigungsteil
- 82
- Kontaktelemente
- 84
- Leitungen
- 86
- Sperrvorsprünge
- 88
- erste Zungen
- 90
- zweite Zungen
- 92
- L-förmiger Abschnitt
- 94
- vertiefter Bereiche
- 96
- Durchbrüche
- 98
- Abstützelemente
- 100
- Schelle
- 102
- Oberteil
- 104
- Unterteil
- 106
- Manschette
- 108
- Befestigungselemente
- 110
- Schlitze
- 112
- Gehäuseabstützelemente
- 114
- Anschlagelemente
- 116
- Gleitplatten
- 118
- Gehäusekragen
- 120
- Griffabschnitt
- 122
- Führungskanäle
- 124
- Vertiefungen
- 126
- Sicherungsvorsprünge
- 128
- Mitnahmeanschläge
- 130
- Stirnwand
- S1
- erste Steckrichtung
- S2
- zweite Steckrichtung
1. Steckverbinder zum Zusammenstecken mit einem komplementären Steckverbinder (10, 14)
in einer Steckrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit
einer Kontaktelementaufnahme (18; 64) zur Aufnahme eines Kontaktelements (20; 82),
vorzugsweise von wenigstens zwei Kontaktelementen (20; 82),
einer die Kontaktelementaufnahme (18; 64) wenigstens teilweise umgebenden Abschirmung
(22; 66) und
einem die Kontaktelementaufnahme (18; 64) und die Abschirmung (22; 66) wenigstens
teilweise aufnehmenden Gehäuse (24; 76).
2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (24; 76) aus wenigstens zwei Gehäuseteilen (78 80, 104, 106) zusammengesetzt,
insbesondere zusammengesteckt und/oder -geschoben, ist.
3. Steckverbinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (24) einstückig ausgebildet ist und einen hülsenförmigen Abschnitt umfasst,
in den die Abschirmung (22; 66) mit der Kontaktelementaufnahme (18; 64) eingeschoben
ist.
4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmung (22; 66) wenigstens zwei quer zu der Steckrichtung zusammenschiebbare
Abschirmungsteile (68, 70) aufweist, die vorzugsweise als Stanz-Biegeteile ausgebildet
sind.
5. Steckverbinder nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktelementaufnahme (64) und die Abschirmung (66) quer zu der Steckrichtung
verlaufende zusammenwirkende Sperrelemente (86, 92)aufweisen, die eine Relativbewegung
zwischen der Kontaktelementaufnahme (64) und der Abschirmung (66) in und/oder entgegen
der Steckrichtung blockieren.
6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmung (22) einstückig als Stanz-Biegeteil ausgebildet ist.
7. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmung (22) einen gegenüber der Steckrichtung abgewinkelten, umgebogenen
Flügel (42) aufweist, der wenigstens teilweise eine Einschuböffnung (40) in der Abschirmung
(22) verschließt, durch die die Kontaktelementaufnahme (18) in die Abschirmung (22)
einschiebbar ist.
8. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steckverbinder (10) als Geräteaufnahme ausgebildet ist, wobei vorzugsweise auf
gegenüberliegenden Seiten der Abschirmung (22) Kontakte (38) zur Verbindung mit einem
Schaltungsträger (12) ausgebildet sind.
9. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmung (66) wenigstens ein Sicherungselement (46; 126), vorzugsweise ein
Schnapp- oder Rastelement, aufweist, das beim Zusammenstecken des Steckverbinder (10)
mit einem entsprechenden komplementären Steckverbinder (14) relativ zu einem komplementären
Sicherungselement des komplementären Steckverbinders (14), vorzugsweise einem komplementären
Schnappoder Rastelement, in eine Sicherungslage relativ zu dem komplementären Sicherungselement
bewegbar ist und mittels dessen in der Sicherungslage durch Zusammenwirken mit dem
komplementären Sicherungselement eine Relativbewegung der Steckverbinder (10, 14)
aus der zusammengesteckten Lage heraus begrenzbar ist.
10. Steckverbinder nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmung (22; 66) zwei, vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der Abschirmung
(22; 66) ausgebildete, Sicherungselemente (46, 126) aufweist.
11. Steckverbinder nach Anspruch 9 oder 10,
dass das Sicherungselement einen federnden Schnapp- oder Rasthaken (46) aufweist,
der vorzugsweise in einem durch die Abschirmung (22; 66) gebildeten Kragen (34) ausgebildet
ist.
12. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sicherungselement einen Sicherungsvorsprung (126) aufweist, hinter den in der
Sicherungslage ein Schnapp- oder Rasthaken (46) eines, mit dem Steckverbinder (14)
zusammengesteckten komplementären Steckverbinders (10) greift.
13. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
gekennzeichnet durch,
ein relativ zu der Kontaktelementaufnahme (18; 64) zwischen einer Entriegelungslage
und einer Verriegelungslage bewegbares Verriegelungselement (72), wobei in der Entriegelungslage
des Verriegelungselements (72) die Sicherungselemente des Steckverbinders (10, 14)
und des komplementären Steckverbinders (10, 14) in die Sicherungslage und/oder aus
dieser heraus bewegbar sind und das Verriegelungselement (72) in der Verriegelungslage
die Sicherungselemente (46, 126) in ihrer Sicherungslage gegen eine Bewegung aus der
Sicherungslage verriegelt.
14. Steckverbinder nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verriegelungselement (72) parallel zu der Steckrichtung relativ zu der Abschirmung
(22; 66) verschiebbar ist und vorzugsweise die Abschirmung (22; 66) wenigstens teilweise
hülsenartig umgibt.
15. Steckverbinder nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein federndes Element (74) vorgesehen ist, das durch Bewegung des Verriegelungselements
(72) relativ zu dem Steckverbinder (14) in die Entriegelungslage spannbar ist und
mittels dessen rücktreibender Kraft das Verriegelungselement (72) in die Verriegelungslage
bewegbar ist.
16. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch eine Öffnungsbewegung eines Betätigungsteils (80) des Gehäuse (76) aus einer
Verbindungslage, in der der Steckverbinder (14) mit einem komplementären Steckverbinder
(10) zusammengesteckt ist, in eine Öffnungslage relativ zu der Kontaktelementaufnahme
(64) das Verriegelungselement (72) aus der Verriegelungslage in die Entriegelungslage
bewegbar ist.
17. Steckverbinder nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verriegelungselement (72) einen Mitnahmeanschlag (128) aufweist, der wenigstens
während eines Teils der Öffnungsbewegung des Betätigungsteils (80) an einem komplementären
Anschlag (130) des Betätigungsteils (80) anliegt.
18. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 13 bis 17 und Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steckverbinder (14) zum Zusammenstecken mit einem komplementären Steckverbinder
(10) nach Anspruch 11 ausgebildet ist,
und dass das Verriegelungselement (72) so von der Abschirmung (66) beabstandet ist, dass der
umlaufender Kragen (34) des komplementären Steckverbinders (10) wenigstens teilweise
zwischen dem Verriegelungselement (72) und der Abschirmung (66) aufnehmbar ist.
19. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Kontaktelementaufnahme (64) an Kabel anschlagbare oder angeschlagene Kontaktelemente
(82) angeordnet sind.