[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer
solchen Steckverbindung, gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der beiden unabhängigen
Patentansprüche.
[0002] Aus der
DE 10 2006 060 238 A1 ist eine Steckverbindung bekannt, aufweisend einen Steckverbinder und einen damit
zusammensteckbaren Gegensteckverbinder, wobei der Steckverbinder einen Kontaktträger
und ein den Kontaktträger aufnehmendes und zu diesem relativ bewegbares Außengehäuse
aufweist, wobei weiterhin das Außengehäuse, der Kontaktträger sowie der Gegensteckverbinder
in eine Vorverrast- und eine Endverraststellung miteinander bringbare Rastmittel aufweisen.
[0003] Wie in diesem Stand der Technik schon dargestellt, reicht es bei der Anwendung solcher
Steckverbindungen insbesondere in der Automobiltechnik nicht aus, den Steckverbinder
und den Gegensteckverbinder einfach nur zusammenzustecken. Aufgrund der Beanspruchungen
solcher Steckverbindungen im Betrieb von Fahrzeugen sowie bei der Montage ist es erforderlich,
eine dauerhafte, aber gegebenenfalls auch lösbare Verbindung zwischen dem Steckverbinder
und dem Gegensteckverbinder herzustellen und gleichzeitig bei der Montage, d.h. dem
Zusammenstecken, sicherzustellen, dass sich der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder
auch in ihrer gewünschten Sollposition (vollständiges Zusammenstecken) zu einander
befinden. Hierzu ist in der
DE 10 2006 060 238 A1 vorgeschlagen, dass das Außengehäuse, der Kontaktträger sowie der Gegensteckverbinder
derart in Wirkverbindung miteinander bringbare Rastmittel aufweisen, die bewirken,
dass zunächst das Außengehäuse mit dem Kontaktträger in eine Vorverraststellung gebracht
wird, wobei danach der Kontaktträger mit dem Gegensteckverbinder zusammengesteckt
wird und nach vollständiger Steckung das Außengehäuse in Richtung des Gegensteckverbinders
verschoben wird und dort in einer Endstellung verrastet wird. Dieser Bewegungsablauf
funktioniert bezüglich des vollständigen Zusammensteckens zufriedenstellend. Es weist
jedoch noch konstruktive Nachteile auf, die es zu beseitigen gilt.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung, aufweisend
einen Steckverbinder und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder, sowie
ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben (Zusammenstecken und Lösen) einer solchen
Steckverbindung bereitzustellen, mit dem die eingangs geschilderten Nachteile vermieden
werden. Insbesondere soll ein einfaches und fehlerfreies Zusammenstecken von Kontaktträger
und Außengehäuse und ein anschließendes Zusammenstecken dieser beiden miteinander
verbundenen Bauteile in den Gegensteckverbinder sichergestellt werden.
[0005] Diese Aufgabe ist hinsichtlich der Steckverbindung durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst.
[0006] Erfindungsgemäß ist dort vorgesehen, dass das Außengehäuse einen an einem Ende eines
Auslegers angeordneten Außengehäuserasthaken und der Kontaktträger einen an einem
Ende eines Auslegers angeordneten Kontaktträgerrasthaken aufweist. Durch die jeweils
am Ende der beiden Ausleger angeordneten Rasthaken, die miteinander zusammenwirken,
wird es in vorteilhafter Weise erleichtert, den Kontaktträger und das Außengehäuse
vor dem Zusammenstecken mit dem Gegensteckverbinder zusammenzubringen. Durch die Anordnung
der Rasthaken an dem Ende des jeweiligen Auslegers wird zum einen der an sich schon
bekannt Rastvorgang beibehalten, der zufriedenstellend ist. Gleichzeitig werden durch
die Ausleger Toleranzen ausgeglichen und außerdem eine Führung beim Zusammenstecken
des Kontaktträgers und des Außengehäuses erzielt. Durch die gezielte Zusammenführung
dieser beiden Teile, an dessen Ende die Verrastung miteinander steht, wird der aus
diesen zumindest beiden Teilen bestehende Steckverbinder schnell, unkompliziert und
eindeutig zusammengebaut und kann somit für das Einstecken in den Gegensteckverbinder
vorbereitet werden. Außerdem hat die Ausgestaltung solcher Ausleger mit Rasthaken
am Ende den Vorteil, dass sowohl das Außengehäuse als auch der Kontaktträger insbesondere
in einem Kunststoffspritzgussverfahren sehr präzise, kostengünstig und in hohen Stückzahlen
hergestellt werden kann. Außerdem ist der Vorteil gegeben, dass der Kontaktträger
mit all seinen Elementen, insbesondere die Kontaktkammern zur Aufnahme von Kontaktpartnern,
separat von den geometrischen Anforderungen an das Außengehäuse hergestellt werden
kann. Das bedeutet, dass hohe geometrische Freiheiten einerseits bei der Gestaltung
von Außengehäuse und Kontaktträger bestehen, andererseits diese beiden Teile aber
nach ihrem Zusammenstecken und Verrasten mittels der Rasthaken am Ende der Ausleger
eine kompakte Baueinheit bilden, die dazu ausgebildet und geeignet ist, in den entsprechend
gestalteten Gegensteckverbinder eingesteckt zu werden. Schließlich haben die Ausgestaltung
der Ausleger mit ihren Rasthaken am Ende noch den Vorteil, dass diese beim Zusammenstecken
von Außengehäuse und Kontaktträger parallel gleitend aneinander geführt werden können,
sodass eine eindeutige Einführung und Festlegung des Kontaktträgers in dem Außengehäuse
(auch als Schutzkragen zu bezeichnen) möglich ist.
[0007] In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Ausleger parallel zueinander ausgerichtet
und relativ zu einander bewegbar angeordnet, um so den Vorteil einer zielgerichteten
Führung beim Einstecken des Kontaktträgers in das Außengehäuse zu bewirken. Außerdem
kann die Einsteckkraft verringert werden, da es möglich ist, dass der Ausleger mit
relativ geringer Kraft federnd ausgelenkt und nach dem Verrasten selbsttätig wieder
zurückbewegt wird, damit die beiden Rasthaken am Ende des jeweiligen Auslegers von
Kontaktträger und Außengehäuse zuverlässig, dauerhaft, aber auch lösbar miteinander
verrasten.
[0008] In Weiterbildung der Erfindung weist die Steckverbindung, insbesondere der Steckverbinder,
ein Verriegelungselement auf. Ein solches Verriegelungselement, auch als CPA bezeichnet,
hat den Vorteil, dass eine zusätzliche Verriegelung (zweite Verriegelung) der Steckverbindung
erfolgt, nachdem der Steckverbinder in den Gegensteckverbinder gesteckt worden ist
(erste oder Primärverriegelung).
[0009] In Weiterbildung der Erfindung ist das Verriegelungselement bewegbar an dem Außengehäuse
und/oder an dem Kontaktträger angeordnet. Damit stehen verschiedene Möglichkeiten
zur Verfügung, um das Verriegelungselement an dem Steckverbinder, der in den Gegensteckverbinder
eingesteckt werden soll, anzuordnen. Umgekehrt gilt das Gleiche, dass eben das Verriegelungselement
an dem Gegensteckverbinder angeordnet sein kann und in Wirkverbindung mit dem Steckverbinder
gebracht werden kann. Auch hier ist es denkbar, dass der Gegensteckverbinder (wie
auch der Steckverbinder) aus zwei Teilen besteht und das Verriegelungselement nur
an dem einen oder dem anderen Teil oder an beiden Teilen angeordnet ist.
[0010] In Weiterbildung der Erfindung weist das Verriegelungselement einen an einem Ende
eines Auslegers angeordneten Verriegelungselementrasthaken auf. Diese spezielle Ausgestaltung
des Verriegelungselementes hat den Vorteil, dass es nahezu ähnlich ausgebildet ist
wie die Ausleger mit ihren Rasthaken an dem Außengehäuse sowie dem Kontaktträger.
Auch hierdurch wird eine zielgerichtete Führung des Verriegelungselementes ermöglicht.
Außerdem können die beiden Ausleger von Kontaktträger und Außengehäuse genutzt werden,
dass Verriegelungselement zu führen und ebenfalls festzulegen, nachdem Kontaktträger
und Außengehäuse zusammengesteckt worden sind. In besonders vorteilhafter Weise können
die Ausleger mit ihren Rasthaken am Ende des Kontaktträgers und des Außengehäuses
so gestaltet sein, dass sie erst in ihrer Sollposition an den Gegensteckverbinder
angeordnet werden müssen, bevor das Verriegelungselement ebenfalls in seine Sollposition
zur zweiten Verriegelung gebracht werden kann. Das bedeutet umgekehrt, dass dann,
wenn der Kontaktträger nicht korrekt in das Außengehäuse eingesetzt worden ist und/oder
der Steckverbinder nicht korrekt in dem Gegensteckverbinder eingesteckt wurde, das
Verriegelungselement nicht in seine Endposition gebracht wird. Dies hat gerade bei
der Montage (Zusammenstecken) von Steckverbinder und Gegensteckverbinder den Vorteil,
dass mittels des Verriegelungselementes sichergestellt werden kann, dass sich der
Steckverbinder in seiner Sollposition in dem Gegensteckverbinder befindet und damit
Fehlsteckungen ausgeschlossen sind.
[0011] In besonders vorteilhafter Weise ist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, dass die
Ausleger des Kontaktträgers, des Außengehäuses und des Verriegelungselementes mit
ihren jeweiligen Rasthaken am Ende parallel zueinander ausgerichtet und längs verschiebbar
zueinander angeordnet sind. Dadurch ist, wie vorstehend schon beschrieben, die zielgerichtete
und leichtgängige Bewegung beim Zusammenstecken der einzelnen Bauteile gewährleistet.
[0012] Die eingangs gestellt Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens zum Betreiben einer
Steckverbindung dadurch erfindungsgemäß gelöst, dass das Außengehäuse einen an einem
Ende eines Auslegers angeordneten Außengehäuserasthaken und der Kontaktträger einen
an einem Ende eines Auslegers angeordneten Kontaktträgerrasthaken aufweist, wobei
der Kontaktträger in den Gegensteckverbinder eingeführt wird und dabei der Außengehäuserasthaken
und der Kontaktträgerrasthaken durch ein Rastelement des Gegensteckverbinders ausgelenkt
werden, danach der Kontaktträger seine vorgegebene Endlage in Bezug auf den Gegensteckverbinder
erreicht, insbesondere eine Stirnseite des Kontaktträgers an den Gegensteckverbinder
zur Anlage kommt, wobei gleichzeitig der Kontaktträgerrasthaken von dem Außengehäuserasthaken
betätigt und in Wirkverbindung mit dem Rastelement gebracht wird, sodass danach eine
Vorverraststellung des Steckverbinders in dem Gegensteckverbinder erreicht ist. Dadurch
wird aufgrund dieser Vorkonfiguration eine erste Stellung des Kontaktträgers in dem
Gegensteckverbinder erzielt, bei dem schon ein Zusammenstecken von den Kontaktpartnern
des Kontaktträgers und dem Gegensteckverbinder stattgefunden hat, sodass dadurch zunächst
eine betriebsfertige Steckverbindung realisiert ist.
[0013] In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Außengehäuse in Richtung
des Gegensteckverbinders bewegt wird, bis es seine vorgegebene Endlage in Bezug auf
den Gegensteckverbinder erreicht, insbesondere eine Stirnseite des Außengehäuses an
dem Gegensteckverbinder zur Anlage kommt, wobei danach der Außengehäuserasthaken in
Wirkverbindung mit dem Rastelement gebracht wird, sodass danach eine Endverraststellung
des Steckverbinders in dem Gegensteckverbinder erreicht ist. Aufgrund dieser weiteren,
d.h. zusätzlichen Bewegung des Außengehäuses in Richtung des Gegensteckverbinders
wird dessen Ausleger gezielt geführt und sein am Ende angeordneter Rasthaken in Wirkverbindung
mit dem Rastelement des Gegensteckverbinders gebracht. Nachdem die vorstehend genannten
Bewegungen alle ausgeführt worden sind, sind nicht nur der Steckverbinder mit seinem
Kontaktträger und seinem Außengehäuse in ihrer Sollposition in dem Gegensteckverbinder
lagerichtig angeordnet, sondern auch der Kontaktträger und das Außengehäuse, die den
Steckverbinder bilden, sind lagerichtig in ihrer Sollposition zueinander angeordnet.
Aufgrund dieses vorstehend beschriebenen Verfahrens wird gewährleistet, dass die Steckverbindung
vorkonfiguriert werden kann, indem der Kontaktträger in den Gegensteckverbinder eingeführt
wird und der Kontaktträger dadurch seine vorgegebene Endlage in Bezug auf den Gegensteckverbinder
erreicht. Die anschließende Endkonfiguration (Endverraststellung, d.h. vollständige
Einführung des Steckverbinders in den Gegensteckverbinder) wird durch eine weitere
Bewegung des Außengehäuses bewirkt, wobei dadurch der Außengehäuserasthaken in Wirkverbindung
mit dem Rastelement des Gegensteckverbinders gebracht wird. Diese Verbringung des
Steckverbinders von seiner Vorverraststellung in seine Endverraststellung bzw. die
Ausführung der Schritte von der Vorkonfiguration bis zur Endkonfiguration hat den
Vorteil, dass bei der Montage der Steckverbindung auf jeden Fall sichergestellt ist,
dass der Steckverbinder funktionstüchtig in den Gegensteckverbinder eingesteckt worden
ist und eine betriebsbereite Steckverbindung zur Verführung steht. Damit werden Fehler
durch nicht sachgerechtes Zusammenstecken wirksam vermieden.
[0014] In Weiterbildung der Erfindung wird nach Erreichen der Endverraststellung ein Verriegelungselement
von einer ersten in eine weitere Position gebracht, um den in den Gegensteckverbinder
eingesetzten Steckverbinder zusätzlich zu sichern. Das bedeutet, dass Steckverbinder
und Gegensteckverbinder zunächst so ausgestaltet sind, dass sie nach dem Zusammenstecken
miteinander verrastet (Primärverriegelung) sind. Darüber hinaus ist es mit dem Verriegelungselement
möglich (aber nicht zwangsweise erforderlich), eine zusätzliche Verriegelung (Sekundärverriegelung)
zu realisieren. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass die beteiligten Elemente
von Steckverbinder, Gegensteckverbinder und Verriegelungselement so gestaltet sind,
dass das Verriegelungselement erst dann in seine endgültige Position (Verriegelung)
gebracht werden kann, wenn auch der Steckverbinder korrekt in den Gegensteckverbinder
eingesteckt worden ist. Nachdem dies erfolgt ist, sind Steckverbinder und Gegensteckverbinder
sowohl primär als auch sekundär miteinander verriegelt. Je nach konstruktiver Ausgestaltung
der beteiligten Elemente kann daran gedacht werden, dass diese erste und zweite Verriegelung
ohne Zerstörung nicht mehr gelöst werden kann, wobei es jedoch von besonderem Vorteil
ist, dass die Konstruktion so ausgelegt ist, dass die umgekehrten Schritte ausführbar
sind, um den Gegensteckverbinder und den Steckverbinder voneinander zu trennen. Dies
gilt im Übrigen nicht nur für den Fall, dass das Verriegelungselement die Sekundärverriegelung
bewirkt. Auch ohne Verriegelungselement können Steckverbinder und Gegensteckverbinder
so gestaltet sein, dass sie nach ihrer Verriegelung miteinander auch wieder auseinandergesteckt
werden können.
[0015] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steckverbindung und dem entsprechenden
Verfahren zum Betreiben einer solchen Steckverbindung ist im Folgenden beschrieben
und anhand der Figuren erläutert.
[0016] Es zeigen:
Figur 1: Die einzelnen Elemente der Steckverbindung,
Figuren 2 bis 6: Die Bewegungsabfolge der einzelnen Elemente von Beginn des Einsteckens
bis zum Erreichen der Vorverraststellung,
Figuren 7 bis 9: Die Bewegungsabfolge der einzelnen Elemente von der Vorverraststellung
bis zum Erreichen der Endverraststellung,
Figuren 10 bis 13: Die Bewegungsabfolge des optionalen Verriegelungselementes,
Figuren 14 bis 17: Die Bewegungsabfolge beim Auseinanderstecken der einzelnen Elemente.
[0017] Figur 1 zeigt, soweit im Einzelnen dargestellt, die einzelnen Elemente der Steckverbindung
1. Mit 2 ist ein Steckverbinder (auch Schutzkragen genannt), mit 3 ein Kontaktträger
und mit 5 ein Gegensteckverbinder bezeichnet. Ein Außengehäuserasthaken 6 ist an dem
Außengehäuse 3 angeordnet, wobei ein Kontaktträgerrasthaken 7 an dem Kontaktträger
3 angeordnet ist. Mit 8 ist ein Rastelement, insbesondere ein Rasthaken in Form eines
Vorsprunges, an dem Gegensteckverbinder 5 bezeichnet. 9 Bezeichnet die Stirnseite
des Kontaktträgers 4 und 10 die Stirnseite des Außengehäuses 3. Der Außengehäuserasthaken
6 ist an einem Ausleger 11 des Außengehäuses 3 und der Kontaktträgerrasthaken 7 ist
an einem Ausleger 12 des Kontaktträgers 4 angeordnet. In Figur 1 ist ein Verriegelungselement
mit 13 bezeichnet, wobei das Verriegelungselement 13 einen Verriegelungselementrasthaken
14 aufweist, der an einem Ende eines Auslegers 15 an dem Verriegelungselement 13 angeordnet
ist. Das hier gezeigte Verriegelungselement 13 kann, muss aber nicht vorhanden sein.
[0018] In der Figur 1 sind die einzelnen Elemente vor ihrem Zusammenbau bzw. dem Zusammenstecken
gezeigt. Die fertige Steckverbindung 1 ist dann realisiert, wenn das Außengehäuse
3 und der Kontaktträger 4 in den Gegensteckverbinder 5 eingesteckt worden sind. An
dieser Stelle ist schon darauf hinzuweisen, dass das Außengehäuse 3 und der Kontaktträger
4 gleichzeitig oder nacheinander (d.h. erst der Kontaktträger 4 und dann das Außengehäuse
3 oder umgekehrt) in den Gegensteckverbinder 5 eingesteckt worden sind. Dabei kommt
es dann zu einer Kontaktierung der Kontaktpartner in dem Kontaktträger 4 mit den Kontaktpartnern
in dem Gegensteckverbinder 5. Diese Kontaktpartner sind in der Figur 1 in Form von
Kontaktstiften in dem Gegensteckverbinder 5 angedeutet, wobei der Kontaktträger 4
Kontaktkammern aufweist, in die die Kontaktpartner (zum Beispiel Buchsen) eingesetzt
werden können, was in der Figur 1 nicht dargestellt, in der Praxis aber vorhanden
ist.
[0019] Die Figuren 2 bis 6 zeigen die Bewegungsabfolge der einzelnen in Figur 1 dargestellten
Elemente der Steckverbindung 1 von dem Beginn des Einsteckens bis zum Erreichen der
Vorverraststellung.
[0020] In Figur 2 ist erkennbar, dass der Kontaktträger 4 schon in das Außengehäuse 3 eingesetzt
worden ist. Dadurch kamen der Außengehäuserasthaken 6 und der Kontaktträgerrasthaken
7 in Wirkverbindung. Deren stirnseitiges Ende steht noch vor der Aufwärtsrampe des
Rastelementes 8. Anschließend erfolgt gemäß Figur 3 eine weitere Bewegung des Steckverbinders
2 in Richtung des Gegensteckverbinders 5, wobei die Ausleger 11 und 12 ausgelenkt
und folglich auch die Rasthaken 6, 7 ausgelenkt und über die Rampe des Rastelementes
8 bewegt werden. Während in Figur 2 die beiden Stirnseiten 9, 10 noch nicht an den
zugehörigen Grund des Gegensteckverbinders 5 zur Anlage gekommen sind, ist durch die
axiale Verschiebung des Steckverbinders 2 gemäß Figur 3 die Stirnseite 9 des Kontaktträgers
4 am Grund des Gegensteckverbinders 5 zur Anlage gekommen, wohingegen die Stirnseite
10 des Außengehäuses 3 noch auf Abstand ist.
[0021] Wie in Figur 5 dargestellt ist, erfolgt durch eine weitere axiale Verschiebung des
Steckverbinders 2 in Richtung des Gegensteckverbinders 5 ein Gleiten des Kontaktträgerrasthakens
7 über das Rastelement 8, sodass es dahinter verrastet. Gleichzeitig wird dieses Hinübergleiten
und Verrasten von dem Außengehäuserasthaken 6 unterstützt, der bewirkt, dass er dem
Kontaktträgerrasthaken 7 beim Gleiten über das Rastelement 8 und beim dahinterliegenden
Verrasten herunterdrückt, damit sichergestellt ist, dass der Kontaktträgerrasthaken
7 auch sicher und lagerichtig hinter dem Rastelement 8 zur Anlage kommt. Damit wird
die Verrastsicherheit insgesamt erhöht.
[0022] Damit befindet sich der Steckverbinder 2 mit seinem Außengehäuse 3 und dem Kontaktträger
4 in dem Gegensteckverbinder 5 in der Vorverraststellung (auch Vorkonfiguration genannt).
Dieser Zustand ist in Figur 6 dargestellt. Dadurch wird auch wirksam verhindert, dass
der Steckverbinder 2, insbesondere der Kontaktträger 4, aus dem Gegensteckverbinder
5 herausbewegt werden kann.
[0023] Ausgehend von der in Figur 6 dargestellten Lage der einzelnen Elemente ist es jetzt
gemäß Figur 7 möglich, dass auch das Außengehäuse 3 weiter in Richtung des Gegensteckverbinders
5 axial verschoben werden kann. Dabei kann auch der Außengehäuserasthaken 6 über das
Rastelement 8 gleiten, wenn sich die Stirnseite 10 des Außengehäuses 3 in Richtung
des Grundes des Gegensteckverbinders 5 bewegt. Diese Bewegungsabfolge ist in Figur
8 dargestellt, wobei die endgültige Position des Außengehäuses 3 in dem Gegensteckverbinder
5 in Figur 9 dargestellt ist. Hier ist sehr gut zu erkennen, dass die beiden Stirnseiten
9, 10 des Außengehäuses 3 und des Kontaktträgers 4 in einer Ebene parallel zur Ebene
des Grundes des Gegensteckverbinders 5 bzw. dort zur Analage gekommen sind. Die weitere
Bewegung des Außengehäuses 3 in Richtung des Gegensteckverbinders 5 hat darüber hinaus
bewirkt, dass der Außengehäuserasthaken 6 vollständig über das Rastelement 8 und auch
über den Kontaktträgerrasthaken 7 geglitten ist. Diese beiden Rasthaken 6, 7 liegen
also in axialer Ausrichtung der Steckverbindung 1 hintereinander und stützen sich
an dem senkrecht nach oben weisenden Rastelement 8 (bei Betrachtung der Figur 9) ab.
Damit befindet sich der Steckverbinder 2 in seiner Endverraststellung (auch Endkonfiguration
genannt). In dieser Endverraststellung ist es nicht mehr möglich, den Steckverbinder
2 (oder auch nur das Außengehäuse 3 oder auch nur den Kontaktträger 4) aus dem Gegensteckerbinder
5 zu bewegen, da dies durch die beiden Rasthaken 6, 7 verhindert wird, die auf Block
an dem rückwärtigen Ende des Rastelementes 8 zur Anlage gekommen sind. Damit ist in
Figur 9 die endgültig zusammengesteckte Steckverbindung 1 gezeigt, wobei durch die
vorstehend beschriebene Bewegungsabfolge nicht nur sichergestellt ist, dass die Kontaktpartner
des Steckverbinders 2 und des Gegensteckverbinders 5 zuverlässig und lagerichtig miteinander
kontaktiert worden sind, sondern dass auch ein Lösen der Steckverbindung 1 durch diese
Primärverriegelung verhindert wird.
[0024] Bezüglich des Verriegelungselementes 13, welches in den Figuren 1 bis 9 dargestellt
ist, sei noch darauf hingewiesen, dass dessen Verriegelungselementerasthaken 14, der
am Ende seines Auslegers 15 angeordnet ist, erst dann die Verriegelung der beiden
Rasthaken 6, 7 ermöglicht, wenn diese ihre Sollposition (in Figur 9 dargestellt) erreicht
haben. In den vorherigen Positionen der Rasthaken 6,7 (und damit korrespondierend
der Positionen des Außengehäuses 3 und des Kontaktträgers 4 in Bezug auf den Gegensteckverbinder
5 ist es nicht möglich, dass der Verriegelungselementerasthaken 14 über die beiden
anderen Rasthaken 6, 7 gleiten kann, um diese zu verriegeln, weil das stirnseitige
Ende des Verriegelungselementerasthakens 14 immer auf Block zumindest eines der beiden
Rasthaken 6, 7 insbesondere auf Block des Rasthakens 6, anliegt. Dies ist bei der
Bewegungsabfolge, die in den Figuren 2 bis 8 dargestellt ist, sehr gut zu erkennen.
Wie schon erwähnt, kann der Verriegelungselementerasthaken 14 erst dann über zumindest
einen der beiden Rasthaken 6, 7 insbesondere den Rasthaken 6, gleiten, wenn diese
in ihrer lagerichtigen Endposition angekommen sind (dargestellt in Figur 9). Bezüglich
der beiden Rasthaken 6, 7 sei noch darauf hingewiesen, dass diese so gestaltet sind,
dass sie in ihrer endgültigen Position übereinander, nebeneinander oder kombiniert,
wie dies in Figur 9 dargestellt ist, angeordnet sein können. Bezugnehmend auf die
Figur 9 ist erkennbar, dass in dieser Schnittdarstellung der Kontaktträgerrasthaken
7 einen in etwa quadratischen Querschnitt aufweist, wobei der Außengehäuserasthaken
16 einen in etwa doppel-L-förmigen Querschnitt aufweist.
[0025] In den Figuren 10 bis 13 ist nochmals die Bewegungsabfolge des optionalen Verriegelungselementes
13 dargestellt.
[0026] In Figur 10 ist erkennbar, welche Lage die beiden Rasthaken 6, 7 bezüglich des Rastelementes
8 eingenommen haben. Durch die entsprechende Formgebung des Verriegelungselementerasthakens
14, der an dem Ende des Auslegers 15 angeordnet ist, wird es diesem ermöglicht, über
die in ihrer Sollposition befindlichen Rasthaken 6, 7 zu gleiten. Dieses Hinübergleiten
in axialer Richtung erfolgt weiterhin in der Darstellung gemäß Figur 11, wobei die
Endposition des Verriegelungselementes 13 in Figur 12 dargestellt ist. Dabei ist auch
erkennbar, dass die Fläche des Verriegelungselementerasthakens 14, die dem festzulegenden
Außengehäuserasthaken 6 zugewandt ist, dessen Oberfläche und Kontur entspricht. Dies
hat den entscheidenden Vorteil, dass das Verriegelungselement 13 spannungsfrei verrastet
ist. Dadurch wird insbesondere der Verschleiß der Steckverbindung 1 in ihrem Betrieb
deutlich vermindert. Die gleiche Formgebung, wie sie zwischen dem Rasthaken 14 und
dem Rasthaken 6 gewählt ist, wurde auch bei der korrespondierenden Formgebung zwischen
den beiden Rasthaken 6, 7, hier jedoch in einem anderen Querschnitt, gewählt.
[0027] In Figur 13 ist dargestellt, dass der Steckverbinder 2 in dem Gegensteckverbinder
5 eingesteckt und auch das Verriegelungselement 13 spannungsfrei verrastet ist. Durch
eine entsprechende Formgebung des Verriegelungselementes 13 auf der dem Rasthaken
14 abgewandten Seite und einer korrespondierenden Formgebung des Auslegers 11 wird
einerseits gewährleistet, dass das Verriegelungselement 13 entlang des Auslegers 11
beim Einführen gleiten kann und andererseits gewährleistet ist, dass das Verriegelungselement
13 in seiner Sollposition, wenn es spannungsfrei verrasten kann, rastend an dem Ausleger
11 in seiner Endposition verbleibt. Eine solche Geometrie ist gemäß Figur 13 vorhanden,
jedoch in Form dieser Schnittdarstellung nicht erkennbar. Auf jeden Fall weist das
Verriegelungselement 13 etwa in Höhe des Bereiches, an dem die Ausleger 11, 12 an
dem Außengehäuse 3 bzw. dem Kontaktträger 4 gelagert sind, ein Betätigungselement
16 auf. Dieses Betätigungselement 16, auch erkennbar in Figur 1, weist zwei in Richtung
des Gegensteckverbinders 5 abstehende Stege 17 auf, mit denen es die Endseite der
Ausleger 11, 12 umschließen und dadurch in seiner Sollposition verrasten kann. Außerdem
ist durch die Ausgestaltung des Betätigungselementes 16 mit seinen Stegen 17, wie
in Figur 1 dargestellt, dass das Verriegelungselement 13 erst dann vollständig in
den Gegensteckverbinder 5 eingeschoben werden kann, wenn dessen Ausleger 15 mit seinem
Rasthaken 14 an dem Ende über die beiden Rasthaken 6, 7 in ihrer Sollposition gleiten
kann, damit es spannungsfrei verrastet, wobei diese Bewegung dann nicht mehr weiter
ausgeführt werden kann, wenn das Betätigungselement 16 an der von dem Gegensteckverbinder
5 wegweisenden Ende der beiden Ausleger 11, 12 zur Anlage gekommen ist. Damit wird
durch optimale Abstimmung vermieden, dass das stirnseitige Ende des Verriegelungselementerasthakens
14 auch an dem Grund des Gegensteckverbinders 5 zur Analage kommt. Um den Rasthaken
14 spannungsfrei in seiner Endposition zu verrasten, verbleibt somit zwischen dem
stirnseitigen Ende des Rasthakens 14 und dem Grund des Steckverbinders 5 ein Spalt.
[0028] Die Figuren 14 bis 17 zeigen schließlich die Bewegungsabfolge beim Auseinanderstecken
der einzelnen Elemente, insbesondere bei dem Herausziehen des Steckverbinders 2 aus
dem Gegensteckverbinder 5. Figur 14 setzt voraus, dass das Verriegelungselement 13,
sofern es überhaupt vorhanden ist, aus seiner Endposition herausbewegt wird. Dazu
wird das Betätigungselement 16 entgegen der Einsteckrichtung, d.h. also von dem Gegensteckverbinder
5 weg, bewegt, sodass dessen Rasthaken 14 in entgegengesetzter Richtung die beiden
Rasthaken 6, 7 wieder freigibt. Dieser Start der Bewegungsabfolge ist im Schnitt in
Figur 14 und auf der dem Gegensteckverbinder 5 abgewandten Seite (Kabelabgangsseite)
in Figur 15 dargestellt. Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Auslegers 11 ist
es jedoch nicht möglich, das Verriegelungselement 13 vollständig zu entfernen, da
der Verriegelungselementerasthaken 14 in entgegengesetzter Richtung auf Block eines
Absatzes des Auslegers 11 zur Anlage kommt. Dies bewirkt in vorteilhafter Weise, dass
durch Bewegung des Verriegelungselementes 13 das Außengehäuse 3 beim Entstecken mitgenommen
werden kann. Dies ist in Figur 16 (linke Darstellung) gezeigt. Damit dies nicht unbeabsichtigt
passiert, ist es jedoch erforderlich, das Verriegelungselement 13 zusammen mit dem
Außengehäuse 3 nicht nur in axialer Richtung aus dem Gegensteckverbinder 5 herauszubewegen,
sondern eine in etwa dazu senkrechte Kraft auf das Betätigungselement 16 (Drücken)
wirken zu lassen, damit es möglich wird, dass der bis dahin noch auf Block an dem
Rasthaken 7 anliegende Rasthaken 6 abheben kann, wodurch es erst möglich wird, jetzt
das Verriegelungselement 13 zusammen mit dem Außengehäuse 3 aus dem Gegensteckverbinder
5 herauszubewegen. Dies ist in der rechten Darstellung der Figur 16 gezeigt. Zur weiteren
Erhöhung der Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung 1 ist noch
ein weiterer in Figur 17 dargestellter Mechanismus eingebaut. Denn in Figur 17 ist
dargestellt, dass die beiden Rasthaken 6 und 7 so gestaltet sind und zusammen wirken,
dass es immer noch nicht möglich ist, das Verriegelungselement 13 aus dem Gegensteckverbinder
5 zusammen mit dem Außengehäuse 3 herauszubewegen. Während in Figur 16, rechte Darstellung,
es gewünscht sein kann, durch eine Modifizierung zu bewirken, nur das Außengehäuse
3 zusammen mit dem Verriegelungselement 13 aus dem Gegensteckverbinder 5 zu bewegen,
wobei der Kontaktträger 3 in dem Gegensteckverbinder 5 verbleibt, ist jetzt weiterhin
in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die Ausleger 11, 12 mit ihren am Ende
angeordneten Rasthaken 6, 7 sowie der Ausleger 15 mit seinem Rasthaken 14 des Verriegelungselementes
13 so zusammenspielen, dass durch Betätigung des Verriegelungselementes 13, wie zu
Figur 16 beschrieben, nicht nur das Außengehäuse 3, sondern zusätzlich auch der Kontaktträger
4 beim Herausbewegen des Verriegelungselementes 13 aus dem Gegensteckverbinder 5 herausbewegt
werden. Denn wie in Figur 17, linke Darstellung, gezeigt ist, wird durch eine weitere
Kraft in etwa senkrecht zu der axialen Erstreckung der Steckverbinder 1 nicht nur,
wie in Figur 16, rechte Darstellung, der Ausleger 11 mit seinem Rasthaken 16 in etwa
nach oben bewegt, sondern jetzt (Figur 17, linke Darstellung) auch der Ausleger 12
mit dem Rasthaken 7, sodass die beiden Rasthaken 6, 7 über das vorstehende Ende des
Rastelementes 8 angehoben werden (Figur 17, linke Darstellung). Nachdem dies erfolgt
ist, können durch weitere axiale Bewegung und Krafteinwirkung auf das Verriegelungselement
13 alle drei Rasthaken 6, 7, 14 über das Rastelement 8 des Gegensteckverbinders 5
gleiten. Auch dabei ist wieder gewährleistet, dass der Rasthaken 14 des Verriegelungselementes
13 nicht nur zur Anlage an dem Ausleger 11 des Außengehäuses 3, sondern auch an dem
Ausleger 12 des Kontaktträgers 4 zur Anlage kommt und dadurch auch der Kontaktträger
4 und nicht nur das Außengehäuse 3 bei axialer Bewegung des Verriegelungselementes
13 aus dem Gegensteckverbinder 5 bewegt wird. Wenn also die zu den Figuren 14 bis
17 beschriebenen Schritte ausgeführt worden sind, ist es möglich, den Steckverbinder
2 aus dem Gegensteckverbinder 5 zu entnehmen. Dabei ist jedoch in besonders vorteilhafter
Weise durch das Vorhandensein des Verriegelungselementes 13 gewährleistet, dass durch
dieses eine gesicherte Sekundärverriegelung zwischen Steckverbinder 2 und Gegensteckverbinder
5 erfolgt ist und weiterhin sichergestellt ist, dass nur durch eine ganz bestimmt
vorgegebene Bewegungsabfolge und Krafteinwirkungen in verschiedene Richtungen auf
das Verriegelungselement 13 dieses aus seiner Endverraststellung gebracht werden kann,
um durch eine axiale Bewegung beim Entstecken das Außengehäuse 3 und den Kontaktträger
4 mitzunehmen.
[0029] Die vorstehend beschriebenen Mitnahmen der einzelnen Elemente (über ihre Ausleger)
wird beim Einstecken und/oder beim Entstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder
durch Rastmittel 18 des Auslegers 12, Rastmittel 19 des Auslegers 11 sowie Rastmittel
20 des Auslegers 15 bewirkt bzw. die Lagefixierung in der jeweiligen Endlage bewirkt.
[0030] Bezüglich des Verriegelungselementes 13 wird noch einmal darauf hingewiesen, dass
es vorhanden sein kann, aber nicht vorhanden sein muss. Wenn es vorhanden ist, kann
es so gestaltet sein, dass es in Folge einer vorgegebenen Bewegungsabfolge möglich
ist, entweder nur das Außengehäuse 3 oder nur den Kontaktträger 4 aus dem Gegensteckverbinder
5 herauszuziehen (Entstecken). Alternativ dazu kann das Verriegelungselement 13 und
seine Bewegungsabfolge so gestaltet sein, dass es beim Entstecken zu einer Mitnahme
zunächst des Kontaktträgers 4 und dann des Außengehäuses 3 durch das Verriegelungselement
13, oder aber, wie in den Figuren 14 bis 17 dargestellt, eine Mitnahme zuerst des
Außengehäuses 3 und anschließend eine Mitnahme des Kontaktträgers 4 beim Entstecken
mittels des Verriegelungselementes 13 kommt.
Bezugszeichenliste
[0031]
- 1.
- Steckverbindung
- 2.
- Steckverbinder
- 3.
- Aussengehäuse
- 4.
- Kontaktträger
- 5.
- Gegensteckverbinder
- 6.
- AussengeHäuserasthaken
- 7.
- Kontaktträgerrasthaken
- 8.
- Rastelement
- 9.
- Stirnseite (des Kontaktträgers)
- 10.
- Stirnseite (des Aussengehäuses)
- 11.
- Ausleger (des Aussengehäuses)
- 12.
- Ausleger (des Kontaktträgers)
- 13.
- Verriegelungselement
- 14.
- Verriegelungselementrasthaken
- 15.
- Ausleger
- 16.
- Betätigungselement
- 17.
- Steg
- 18.
- Rastmittel (des Auslegers 12)
- 19.
- Rastmiftel (des Auslegers 11)
- 20.
- Rastmittel (des Auslegers 15)
1. Steckverbindung (1), aufweisend einen Steckverbinder (2) und einen damit zusammensteckbaren
Gegensteckverbinder (5), wobei der Steckverbinder (2) einen Kontaktträger (4) und
ein den Kontaktträger (4) aufnehmendes und zu diesem relativ bewegbares Außengehäuse
(3) aufweist, wobei weiterhin das Außengehäuse (3), der Kontaktträger (4) sowie der
Gegensteckverbinder (5) in eine Vorverrast- und eine Endverraststellung miteinander
bringbare Rastmittel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (3) einen an einem Ende eines Auslegers (11) angeordneten Außengehäuserasthaken
(6) und der Kontaktträger (4) einen an einem Ende eines Auslegers (12) angeordneten
Kontaktträgerrasthaken (7) aufweist.
2. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ausleger (11, 12) parallel zueinander ausgerichtet und relativ zueinander
bewegbar angeordnet sind.
3. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (2) ein Verriegelungselement (13) aufweist.
4. Steckverbindung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbar an dem Außengehäuse (3) und/oder an dem Kontaktträger (4) angeordnet
ist.
5. Steckverbindung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (13) einen an einem Ende eines Auslegers (15) angeordneten
Verriegelungselementrasthaken (14) aufweist.
6. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleger (11, 12, 15) parallel zueinander ausgerichtet und längs verschiebbar
zueinander angeordnet sind.
7. Verfahren zum Betreiben einer Steckverbindung (1), aufweisend einen Steckverbinder
(2) und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder (5), wobei der Steckverbinder
(2) einen Kontaktträger (4) und ein den Kontaktträger (4) aufnehmendes und zu diesem
relativ bewegbares Außengehäuse (3) aufweist, wobei weiterhin das Außengehäuse (3),
der Kontaktträger (4) sowie der Gegensteckverbinder (5) in eine Vorverrast- und eine
Endverraststellung miteinander bringbare Rastmittel aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (3) einen an einem Ende eines Auslegers (11) angeordneten Außengehäuserasthaken
(6) und der Kontaktträger (4) einen an einem Ende eines Auslegers (12) angeordneten
Kontaktträgerrasthaken (7) aufweist, wobei:
- der Kontaktträger (4) in den Gegensteckverbinder (5) eingeführt wird und dabei der
Außengehäuserasthaken (6) und der Kontaktträgerrasthaken (7) durch ein Rastelement
(8) des Gegensteckverbinders (5) ausgelenkt werden,
- der Kontaktträger (3) seine vorgegebene Endlage in Bezug auf den Gegensteckverbinder
(5) erreicht, insbesondere eine Stirnseite (9) des Kontaktträgers (4) an den Gegensteckverbinder
(5) zur Anlage kommt, wobei gleichzeitig der Kontaktträgerrasthaken (7) von dem Außengehäuserasthaken
(6) betätigt und in Wirkverbindung mit dem Rastelement (8) gebracht wird,
- so dass danach eine Vorverraststellung des Steckverbinders (2) in den Gegensteckverbinder
(5) erreicht ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Außengehäuse (3) in Richtung des Gegensteckverbinders (5) bewegt wird, bis es
seine vorgegebene Endlage in Bezug auf den Gegensteckverbinder (5) erreicht, insbesondere
eine Stirnseite (10) des Außengehäuses (3) an den Gegensteckverbinder (5) zur Anlage
kommt,
- wobei danach der Außengehäuserasthaken (6) in Wirkverbindung mit dem Rastelement
(8) gebracht wird,
- so dass danach eine Endverraststellung des Steckverbinders (2) in dem Gegensteckverbinder
(5) erreicht ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen der Endverraststellung ein Verriegelungselement (13) von einer ersten
in eine weitere Position gebracht wird, um den in den Gegensteckverbinder (5) eingesetzten
Steckverbinder (2) zusätzlich zu sichern.
10. Verfahren nach Anspruch 7 und 8 oder nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der gesicherten Steckverbindung (1), also zum Herausbewegen des Steckverbinders
(2) aus dem Gegensteckverbinder (5) die umgekehrten Schritte der Ansprüche 7 und 8
oder die umgekehrten Schritte der Ansprüche 7 bis 9 durchgeführt werden.