[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, aufweisend eine Stiftleiste und eine
Buchsenleiste, die mittels eines drehbaren Hebels zusammensteckbar und wieder trennbar
ausgebildet sind, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
[0002] Bei Steckverbindungen, die eine insbesondere mehrpolige, gegebenenfalls auch mehrreihige
Stiftleiste und zugehörige Buchsenleiste aufweisen, ist es bekannt und erforderlich,
für das Zusammenstecken der Stiftleiste und der Buchsenleiste und gegebenenfalls deren
Trennung voneinander einen Hebel einzusetzen. Mittels dieses Hebels und dessen Drehbewegung
werden die für das Zusammenstecken oder das Trennen erforderlichen Kräfte aufgebracht,
so dass diese Montage bzw. Demontage leichter oder nur mit geringem Kraftaufwand und
auch ohne Werkzeug bewerkstelligt werden kann.
[0003] Neben der Montage- bzw. Demontagehilfe mittels drehbar gelagerten Hebels sind auch
axial verschiebbare Schieber bekannt, die die für das Zusammenstecken oder Trennen
erforderlichen Kräfte aufbringen. Solche ebenfalls bekannten Schieberlösungen sind
allerdings nicht Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung (des vorliegenden Patentes).
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Steckverbindung, aufweisend eine
Stiftleiste und eine Buchsenleiste, die mittels eines drehbaren Hebels zusammensteckbar
und wieder trennbar ausgebildet sind, bereit zu stellen, die bei einfacher konstruktiver
Gestaltung die erforderlichen Zusammensteck- oder Trennkräfte aufbringt und die darüber
hinaus robust aufgebaut ist. Insbesondere soll eine solche Steckverbindung bei rauen
Umgebungsbedingungen in der Fahrzeugtechnik anwendbar sein.
[0005] Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
[0006] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Hebel einen Drehbolzen, mit dem er drehbar
an der Stiftleiste (oder der Buchsenleiste) gelagert ist, sowie einen außermittig
angeordneten Betätigungsbolzen, der mit einem Führungssteg an der Buchsenleiste (oder
der Stiftleiste) beim Zusammenstecken oder Trennen zusammenwirkt, aufweist. Das bedeutet,
dass die vorliegende Erfindung den Umstand ausnutzt, dass der Hebel drehbar gelagert
an der Stiftleiste (alternativ auch der Buchsenleiste, wobei im Folgenden aber von
einer Lagerung an der Stiftleiste ausgegangen wird), gelagert ist und außerhalb der
Drehachse, d.h. außermittig bzw. exzentrisch, der Betätigungsbolzen vorgesehen ist,
der bei Betätigung des Hebels auf die Buchsenleiste wirkt und dadurch bewirkt wird,
dass die Buchsenleiste relativ in die Stiftleiste bewegt, d.h. bei der Montag in diese
hineingezogen wird, und bei der Demontage aus dieser herausbewegt wird. Hierdurch
ist ein robuster Aufbau gegeben, da keine der beteiligten Elemente während der Montage
bzw. Demontage verkanten können, abbrechen können oder die Bewegung durch Verunreinigungen
oder sonstiges behindert werden können. Denkbar ist auch, ein bzw. mehrere Führungsstege
auf der gegenüberliegenden Seite des Einzugsmechanismus anzubringen, um ein verkanten
zu verhindern. Denn ist der Hebel über den Drehbolzen an der Stiftleiste gelagert,
ist immer eine Drehbewegung des Hebels relativ zu der Stiftleiste möglich. Gleiches
gilt für den Betätigungsbolzen, der mit dem Führungssteg, insbesondere dessen zwei
parallel verlaufenden Stegen, an der Buchsenleiste zusammenwirkt. Durch diese Konstruktion
wird ebenfalls verhindert, dass insbesondere Schmutzpartikel die Bewegung verhindern
können, da diese durch den Betätigungsbolzen aus oder von diesem Führungssteg entfernt
werden. Ein weiterer Vorteil ist die einfach Herstellung von Stiftleiste, Buchsenleiste
und Hebel, wenn diese aus Kunststoff bestehen und in einem Kunststoffspritzgussverfahren
hergestellt werden. Hierdurch können insbesondere hohe Stückzahlen gefertigt werden,
wenn einmal für die Stiftleiste, die Buchsenleiste und den Hebel die erforderlichen
Spritzgusswerkzeuge zur Verfügung stehen.
[0007] In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hebel mit an der Stiftleiste
oder der Buchsenleiste angeordneten Rastmitteln zusammenwirkende Rastmittel aufweist.
Dadurch ist gewährleistet, dass nach dem Zusammenstecken von Stiftleiste und Buchsenleiste,
welche durch Verdrehen des Hebels erfolgt ist, diese beiden Leisten untrennbar miteinander
verbunden (verriegelt) sind, wobei diese Verriegelung nicht nur durch die Drehbewegung
des Hebels erfolgt, sondern durch die rastende Verbindung des Hebels an der Stiftleiste
(alternativ der Buchsenleiste). Diese lösbare Verbindung über Rastmittel hat einerseits
den Vorteil, dass sich beim Einsatz der Steckverbindung die Buchsenleiste nicht mehr
von der Stiftleiste trennen kann und darüber hinaus den Vorteil, dass nach Lösen der
Rastverbindung, insbesondere einer zweistufigen Rastverbindung, die Demontage, d.h.
das Trennen von Stift- und Buchsenleiste, wieder ermöglicht wird. Von besonderem Vorteil
ist dabei eine zweistufige Verrastung, wobei diese zweistufige Verrastung in der gleichen
Bewegungsrichtung oder in zwei verschiedenen Bewegungsrichtungen, insbesondere einer
senkrechten und einer dazu senkrechten Bewegungsrichtung, erfolgt.
[0008] In Weiterbildung der Erfindung sind die an der Stiftleiste oder der Buchsenleiste
angeordneten Rastmittel bzw. die an dem Hebel angeordneten Rastmittel federnd angeordnet.
Diese federnde Anordnung hat den Vorteil, dass einmal ohne großen Kraftaufwand entweder
die einstufige Verrastung oder auch die zweistufige Verrastung möglich ist, wobei
weiterhin Toleranzen ausgeglichen werden und die Rastmittel nach ihrer Verrastung
unter ein Vorspannung zueinander stehen, so dass ein Lösen der Verrastung, insbesondere
bei rauen Umgebungsbedingungen, wie gerade Vibrationen in der Fahrzeugtechnik vorkommen,
nicht zu einem Lösen der Verrastung führen.
[0009] In Weiterbildung der Erfindung sind die Stiftleiste und die Buchsenleiste in nur
einer Position zueinander zusammensteckbar ausgebildet, wozu die Stiftleiste und die
Buchsenleiste korrespondierende Codiermittel aufweisen. Dies verhindert zunächst eine
falsche Positionierung der Buchsenleiste in der Stiftleiste, da im Regelfall der Hebel
nur an einer Seite der beiden Leisten wirkt, wobei eine beidseitige Ausführung vom
Montage- bzw. Demontagemechanismus ebenfalls möglich ist. Außerdem werden dadurch
elektrische Fehlkontaktierungen verhindert, da nur die Kontaktpartner der Stiftleiste
mit den zugehörigen Kontaktpartnern der Buchsenleiste verbunden werden können und
eine Verwechslung ausgeschlossen ist.
[0010] In Weiterbildung der Erfindung weist der Hebel einen Steg und die Stiftleiste einen
Rasthaken auf, wodurch der Hebel nach seiner Montage an der Buchsenleiste (Stiftleiste)
in einer Vorverrastposition festlegbar ist. Zunächst werden Stiftleiste, Buchsenleiste
und Hebel beispielsweise in einem Kunststoffspritzgussverfahren separat voneinander
hergestellt. Danach werden die Stiftleiste und die Buchsenleiste mit den zugehörigen
Kontaktpartnern (z.B. Stift-, Buchsen- oder anderen Elementen) versehen (alternativ:
der Hebel kann auch vor der Kontaktbestückung montiert werden) und danach der Hebel
an der Stiftleiste montiert. Dabei kann der Hegel beispielsweise drei verschiedene
Positionen in Bezug auf die Stiftleiste einnehmen. Eine erste Position ist die, dass
Hebel und Stiftleiste so ausgebildet sind, dass der Hebel nur in einer bestimmten
Position in oder an der Stiftleiste eingesetzt werden kann. Wenn dies erfolgt ist,
wird der Hebel in eine zweite Position, beispielsweise die genannte Vorverrastposition,
gebracht, was insbesondere durch eine Drehbewegung oder eine andere Form der Bewegung
möglich ist. In dieser Vorverrastposition ist es nicht mehr möglich, den Hebel von
der Stiftleiste zu trennen. Andererseits ist es aber möglich, die Buchsenleiste in
die Stiftleiste einzusetzen, allerdings noch nicht vollständig. Die Buchsenleiste
muss so weit in die Stiftleiste eingesetzt werden, dass der Betätigungsbolzen des
Hebels mit dem Führungssteg zusammenwirken kann. Durch eine weitere Drehbewegung (oder
andere Bewegung) des Hebels von der zweiten Stellung in eine dritte Stellung, insbesondere
seine Endposition, wird auf Grund des außermittig angeordneten Betätigungsbolzens
die Buchsenleiste in die Stiftleiste hineingezogen und dort festgelegt. Mit Erreichen
der Endposition wird auch der Hebel mit seien Rastmitteln mit den korrespondierenden
Rastmitteln an der Stiftleiste in Verbindung gebracht und dort dauerhaft aber wieder
lösbar festgelegt. Denkbar, aber für die Handhabung einer solchen Steckverbindung
weniger vorteilhaft ist es, dass die Einbauposition und die Vorverrastposition des
Hebels an der Stiftleiste zusammen fallen. Bei einem zu geringen Einbauraum im Bereich
der Stiftleiste kann der Rasthaken alternativ auch an der Buchsenleiste angebracht
werden.
[0011] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung und deren Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0012] Ein Ausführungsbeispiel einer Steckverbindung, aufweisend eine Stiftleiste und eine
Buchsenleiste, die mittels eines drehbaren Hebels zusammensteckbar und wieder trennbar
ausgebildet sind, sind im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert,
wobei das beschriebene und gezeigte Ausführungsbeispiel nicht die einzige Möglichkeit
zur Realisierung einer Steckverbindung ist, sondern auch andere konstruktive und geometrische
Ausführungen denkbar sind.
[0013] Die Figuren 1 bis 7 zeigen, soweit im Einzelnen dargestellt, eine Steckverbindung,
aufweisend eine Stiftleiste 1, eine Buchsenleiste 2 und einen an der Stiftleiste 1
drehbar gelagerten Hebel 3. Der Hebel 3 dient der Reduzierung der Montage- bzw. Demontagekräfte,
die beim Zusammenstecken oder beim Trennen der Buchsenleiste 2 von der Stiftleiste
1 entstehen. Der Hebel 3 weist einen Drehbolzen 21 auf und wird an Flächen 22, 23,
24, 30 und zugehörigen Flächen 5, 6, 7, 31 an der Stiftleiste 1 geführt. Der Drehbolzen
21 ist in einem Drehpunkt 4 in der Stiftleiste 1 festgesetzt und drehbar gelagert.
Der Hebel 3 wird in einer ersten Position (s. Figur 1 und 2) an der Stiftleiste 1
eingesetzt und mittels einer Drehbewegung entgegen D in eine Vorverrastposition gebracht
(diese ist in Figur 2 dargestellt. In dieser Position wird der Hebel 3 durch die kraftschlüssige
Verrastung zwischen einem Rasthaken 10 an der Stiftleiste 1 und einem Steg 26 an dem
Hebel 3 gehalten. Ein daneben liegender Steg 11 dient zum Schutz des Verrasthakens
10. Nachdem die Buchsenleiste 2 teilweise in die Stiftleiste 1 eingesetzt worden ist
(s. Figuren 1 und 2: Die Buchsenleiste 2 soll grundsätzlich nur in der Position in
die Stiftleiste zugesteckt werden, da der Hebel in der Position nicht von der Stiftleiste
gehalten wird) und der Hebel 3 seine Vorverrastposition eingenommen hat, kommt es
zur Anlage eine Betätigungsbolzens 25 des Hebels 3 an einem Führungssteg 17 (dessen
oberen Steg, bzw. dessen oberer Kulisse). Befindet sich der Hebel in der Vorverrastposition,
ist gewährleistet, dass ein weiteres Zusammenstecken der Stiftleiste und der Buchsenleiste
2 ohne eine weitere Hebelbewegung nicht möglich ist. Dies verhindert der parallel
ausgerichtete Führungssteg 17, insbesondere dessen beiden parallel ausgerichteten
Stege. Denn ein weiteres Zusammenstecken wird durch den Betätigungsbolzen 25, der
sich zwischen dem Führungssteg 17 befindet, zunächst verhindert. Erfolgt eine anschließende
Bewegung des Hebels 3 in Richtung der Endposition (s. Figur 3) zieht der außermittig
positionierte Betätigungsbolzen 25 über den Führungssteg 17, insbesondere dessen untere
Kulisse, die Stiftleiste 1 und die Buchsenleiste 2 zusammen. Beim Erreichen der Endposition
rastet eine Kante 32 des Hebels 3 beim Hinterschnitt von einem formschlüssigen (bzw.
kraftschlüssigen) Rasthaken 13 ein. Zusätzlich verrastet die Fläche 14 derart im Hebel
3, dass bei einer Überbeanspruchung der Rasthakenkante 13 die Stiftleiste 1, die Buchsenleiste
2 und der Hebel 3 sich in sich verkeilen, indem die Fläche 27 des Hebels 3 durch die
Belastung in Demontagerichtung auf die Fläche 14 und der Rasthaken 13 der Stiftleiste
1 auf einen Codiersteg 20 der Buchsenleiste 2 drückt. In diesem Fall wird der Hebel
3 durch eine Anlagefläche 9 an der Stiftleiste 1 abgestützt. Zur Kontrolle, ob die
Buchsenleiste 2 sich in Endposition befindet und zur weiteren Absicherung der gegenseitigen
Haltekraft der Steckverbindung werden ein Steg 18 und der Anschlag 19 (Steg an der
Buchsenleiste), welche sich in der Endposition unter dem Hebelarm befinden, in der
Position durch den Hebel 3 gesichert. Die Anlagefläche 9 an der Stiftleiste 1 dient
ebenfalls zur Führung des Hebels 3.
[0014] Das Zusammenwirken der Fläche 27 (s. Figur 7) mit den Elementen 9, 12, 13, 14 der
Stiftleiste 1 bewirkt, dass der Hebel 3 nur dann gelöst werden kann, wenn der Ausleger
mit den Rastmitteln 12 bis 14 in Richtung der Stiftleiste 1 gedrückt und der Griffbereich
3 aus der Längsebene der Stiftleiste 1 verschwenkt wird. Die Verrastung bei der gezeigten
Ausführung ist als mehrfache Verrastung ausgeführt. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
diese als zweistufige Verrastung auszuführen.
[0015] Beim Trennen von Stiftleiste 1 und Buchsenleiste 2, also bei einem Demontagevorgang,
wird der federnd an der Stiftleiste 1 und dem Betätigungsvorsprung 12, die Rasthakenkante
13 und den Hinterschnitt 14 aufweisende Ausleger an dem Betätigungsvorsprung 12 betätigt
und zugleich der Hebel 3 an einem Griffbereich 28 in Richtung seiner Vorverrastposition
gedrückt bzw. ausgelenkt. Nachdem der Hebel 3 nicht mehr mit dem Rasthaken 13 über
seine Vorsprung 32 in Eingriff ist, kann der Hebel 3 ohne Betätigung der Fläche 12
in Vorverrastposition gebracht werden. Dabei drückt der Betätigungsbolzen 25 auf den
oberen Steg (die obere Kulisse) des Führungssteges 17 und bewegt die Buchsenleiste
2 in Demontagerichtung zur Stiftleiste 1 aus dieser heraus. Das bedeutet, dass bei
der Demontage (dem Trennen) die Bewegung der beteiligten Elemente ausgehend von Figur
3 hin zu Figur 1 rückwärts erfolgt. Befindet sich der Hebel 3 analog zu Figur 2 wieder
in seiner Vorverrastposition, kann die Buchsenleiste 2 der Stiftleiste 1 entnommen
werden (Figur 1).
Bezugszeichenliste:
[0016]
- 1.
- Stiftleiste
- 2.
- Buchsenleiste
- 3.
- Hebel
- 4.
- Drehpunkt
- 5.
- untere stirnseitige Auflagefläche
- 6.
- obere stirnseitige Auflagefläche
- 7.
- seitliche Auflagefläche
- 8.
- Anschlag
- 9.
- Anlagefläche (Führungsnut)
- 10.
- Rasthaken
- 11.
- Steg
- 12.
- Betätigungsvorsprung
- 13.
- Rasthaken
- 14.
- Hinterschnitt
- 15.
- Seitenfläche
- 16.
- Freistellung Steg Buchsenleiste
- 17.
- Führungssteg
- 18.
- Steg
- 19.
- Anschlag (Steg)
- 20.
- Kodierung
- 21.
- Drehbolzen (Bolzen)
- 22.
- stirnseitige Führungsfläche
- 23.
- eckseitige Führungsfläche (seitliche und stirnseitige Führungsfläche)
- 24.
- seitliche Führungsfläche
- 25.
- Betätigungsbolzen
- 26.
- Steg
- 27.
- Rasthaken (Hinterschnitt Zusatzverrastung)
- 28.
- Griffbereich
- 29.
- Arm
- 30.
- obere Führungsfläche seitliche Führungsfläche
- 31.
- untere seitliche Auflagefläche
- 32.
- Vorsprung
1. Steckverbindung, aufweisend eine Stiftleiste (1) und eine Buchsenleiste (2), die mittels
eines drehbaren Hebels (3) zusammensteckbar und wieder trennbar ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (3) einen bzw. mehrere Drehbolzen (21), mit dem er drehbar an der Stiftleiste
(1) oder der Buchsenleiste (2) gelagert ist, sowie einen bzw. mehrere außermittig
angeordneten Betätigungsbolzen (25), der mit einem bzw. mehreren Führungssteg (17)
an der Buchsenleiste (2) oder der Stiftleiste (1) beim Zusammenstecken oder Trennen
zusammenwirkt, aufweist.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (3) mit an der Stiftleiste (1) oder der Buchsenleiste (2) angeordneten
Rastmitteln (9, 12, 13, 14) zusammenwirkende Rastmittel (27, 32) aufweist.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Stiftleiste (1) oder der Buchsenleiste (2) angeordneten Rastmitteln (9,
12, 13, 14) bzw. die an dem Hebel (3) angeordneten Rastmittel (27, 32) federnd angeordnet
sind.
4. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (3) in seiner Endstellung mit einem zwischen dem Drehbolzen (21) und einem
Griffereich (28) ausgebildeten länglichen Arm an einem Anschlag (19) zur Anlage kommt.
5. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stiftleiste (1) seitliche und stirnseitige Auflageflächen (5, 6, 7, 31) für die
Festlegung und Führung des Hebels (3) aufweist.
6. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (3) seitliche und stirnseitige Führungsflächen (22, 23, 24, 30) für die
Festlegung und Führung des Hebels (3) an der Stiftleiste (1) aufweist
7. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stiftleiste (1) und die Buchsenleiste (2) in nur einer Postion zueinander zusammensteckbar
sind, wozu die Stiftleiste (1) und die Buchsenleiste (2) einander korrespondierende
Kodiermittel aufweisen.
8. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (17) als zwei parallel ausgerichtete Stege ausgebildet ist, die
den Betätigungsbolzen (25) aufnehmen.
9. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (3) einen Steg (26) und die Stiftleiste (1) einen Rasthaken (10) aufweisen,
wodurch der Hebel (3) nach seiner Montage an der Buchsenleiste (2) oder Stiftleiste
(1) in einer Vorverrsatposition festlegbar ist.