[0001] Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung, die ein erstes Bauteil, ein mit
dem ersten Bauteil durch Ineinanderstecken verbindbares zweites Bauteil und einen
an dem ersten Bauteil beweglich gelagerten Kopplungshebel umfasst. Der Kopplungshebel
ist von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung verstellbar und weist Koppelelemente
auf, die mit Koppelelementen des ersten und des zweiten Bauteils zusammenwirken. Die
Koppelelemente sind dabei derart ausgebildet, dass durch eine Verstellbewegung des
Kopplungshebels aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung das erste und das
zweite Bauteil aus einem Loszustand in einen Festzustand überführbar sind, wobei die
Bauteile im Festzustand vollständig ineinander eingesteckt und fest miteinander verbunden
sind und im Loszustand demgegenüber unvollständig ineinander eingesteckt und lose
miteinander verbunden sind.
[0002] Verbindungseinrichtungen dieser Art dienen dazu, die Verbindung zweier Bauteile,
insbesondere von Bauteilen aus dem Bereich der Elektronik, einerseits zu vereinfachen
und andererseits zugleich zuverlässiger zu machen. Dies wird typischerweise dadurch
erreicht, dass die Verbindungseinrichtung einen Kopplungshebel aufweist, dessen Betätigung
die zunächst nur lose und unvollständig ineinander eingesteckten Bauteile fest aneinander
drückt, bis diese vollständig ineinandergesteckt sind. Dies erfolgt dadurch, dass
der Kopplungshebel an dem einen Bauteil beweglich gelagert ist und über Koppelelemente
an dem anderen Bauteil angreifen kann, wodurch die Betätigung des Hebels zu einem
festeren Ineinanderstecken der Bauteile abgeleitet wird und die Bauteile zudem formschlüssig
verbunden werden. Die Verwendung des Kopplungshebels hat ferner den Vorteil, dass
aufgrund der Hebelwirkung lediglich geringe Kräfte für ein festes Verbinden der Bauteile
aufgebracht werden müssen und die gezielt auf die Bauteile wirken.
[0003] Nachteilig an derartigen Kopplungshebeln ist hingegen, dass ihre Länge einen gerade
im Vergleich zu kleinen Elektronikbauteilen großen Raum erforderlich macht, der für
den Kopplungshebel sowie zur Betätigung des Kopplungshebels um die Bauteile herum
frei sein muss. Insbesondere in der Elektronik ist jedoch der zur Verfügung stehende
Bauraum in der Regel begrenzt. Ein weiterer Nachteil üblicher Kopplungshebel ist ihre
frei bewegliche Lagerung an dem einen der Bauteile, durch die sie beispielsweise beim
Transport oder während der Montage einen beliebigen Zustand zwischen der Offenstellung
und der Geschlossenstellung einnehmen können, so dass sie vor der Verbindung des einen
Bauteils mit dem anderen Bauteil zunächst in ihre Offenstellung gebracht werden müssen.
Zudem ist oftmals nicht sichergestellt, dass, bevor der Kopplungshebel seine Geschlossenstellung
erreicht hat, die beiden Bauteile zuverlässig aneinander gesichert sind.
[0004] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungseinrichtung der eingangs genannten
Art bereitzustellen, die einfach, kompakt und kostengünstig herzustellen ist, deren
Betätigung wenig Bauraum beansprucht und die eine einfache und zuverlässige Montage
ermöglicht.
[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und insbesondere dadurch, dass durch eine Verstellbewegung des Kopplungshebels aus
der Offenstellung in eine im Verlauf zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung
vorgesehene Sicherungsstellung das erste und das zweite Bauteil aus dem Loszustand
in einen Sicherungszustand überführbar sind, in welchem die Bauteile gegen ein Lösen
voneinander gesichert sind, wobei sich ihre relative Lage zueinander im Sicherungszustand
nicht von ihrer relativen Lage zueinander im Loszustand unterscheidet.
[0006] Mit anderen Worten ist bei der Betätigung des Kopplungshebels, um die beiden Bauteile
fest ineinander zu stecken und sicher formschlüssig miteinander zu verbinden, die
Verstellbewegung zweigeteilt, wobei eine erste Teilverstellbewegung von der Offenstellung
in eine definierte Sicherungsstellung führt und eine zweite Teilverstellbewegung von
dieser Sicherungsstellung in die Geschlossenstellung. Dabei dient die erste Teilverstellbewegung
von der Offenstellung in die Sicherungsstellung insbesondere dazu, die beiden noch
unvollständig ineinandergesteckten und lose miteinander verbundenen Bauteile bereits
formschlüssig gegen ein Lösen voneinander zu sichern. In dem so erreichten Sicherungszustand
sind jedoch die beiden Bauteile weiterhin, wie zuvor im Loszustand, lediglich unvollständig
ineinandergesteckt und lose miteinander verbunden. Der Sicherungszustand der beiden
Bauteile unterscheidet sich vom Loszustand nämlich im Wesentlichen nur dadurch, dass
der Kopplungshebel aus der Offenstellung in die Sicherungsstellung verstellt ist.
Die beiden Bauteile hingegen werden dabei höchstens unwesentlich relativ zueinander
bewegt. Hierbei ist natürlich nicht ausgeschlossen, dass die Bauteile geringfügig
gegeneinander verschoben werden. Jedoch ist ein konkretes festeres Ineinanderstecken
der beiden Bauteile im Sinne eines wesentlichen Beitrags zum Erreichen des Festzustands
unter Aufbringung dazu erforderlicher Kräfte während dieser ersten Verstellbewegung
nicht vorgesehen.
[0007] Der Vorteil einer Sicherungsstellung zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung
des Kopplungshebels und des daraus resultierenden Sicherungszustands der Bauteile
besteht insbesondere darin, dass bereits die erste Teilverstellbewegung von der Offenstellung
in die Sicherungsstellung zu einer zuverlässigen Sicherung der Bauteile aneinander
führt. So kann beispielsweise zwischen der ersten Teilverstellbewegung und der zweiten
Teilverstellbewegung pausiert werden, ohne dass die Gefahr eines Lösens der Bauteile
bestünde. Ferner können die erste Teilverstellbewegung aus der Offenstellung in die
Sicherungsstellung und die zweite Teilverstellbewegung aus der Sicherungsstellung
in die Geschlossenstellung vorteilhafterweise so aufeinander abgestimmt sein, dass
durch ihre Abfolge die gesamte Verstellbewegung besonders wenig Bauraum einnimmt.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Verläufe der beiden Teilverstellbewegungen
auf besondere Weise zueinander ausgerichtet, insbesondere speziell angewinkelt sind.
[0008] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen
sowie den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
[0009] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Verstellbewegung des Kopplungshebels
aus der Offenstellung in die Sicherungsstellung im Wesentlichen eine reine Translation
sein. Wenn die erste Teilverstellbewegung insbesondere eine besonders kurze Translation
ist, kann das Verstellen des Kopplungshebels in die Sicherungsstellung beispielsweise
durch einen kurzen Druck in Richtung der Translationsbewegung auf den Kopplungshebel
auf besonders einfache Weise erfolgen.
[0010] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Verstellbewegung des Kopplungshebels aus der
Sicherungsstellung in die Geschlossenstellung relativ zu dem ersten Bauteil im Wesentlichen
eine reine Rotation ist. Wenn die zweite Teilverstellbewegung eine reine Rotation
ist, wird der Kopplungshebel um einen bestimmten festen Drehpunkt verschwenkt, was
eine Ausnutzung der Hebelwirkung zum festen Ineinanderstecken der beiden Bauteile
ermöglicht. Der Drehpunkt des Kopplungshebels kann dabei durch einen Punkt am ersten
Bauteil bestimmt sein, an dem der Kopplungshebel beweglich an dem ersten Bauteil gelagert
ist. Die zweite Teilverstellbewegung des Kopplungshebels ist dann dabei lediglich
relativ zu dem ersten Bauteil eine reine Rotation, da sich die Bauteile vorteilhafterweise
durch die zweite Teilverstellbewegung aufeinander zu bewegen, um fester ineinander
gesteckt zu werden.
[0011] Bei einer ersten Teilverstellbewegung des Kopplungshebels, die eine reine Translation
ist, und einer zweiten Teilverstellbewegung des Kopplungshebels, die eine reine Rotation
ist, unterscheiden sich die Teilverstellbewegungen vorteilhafterweise nicht nur funktional
insofern, als die eine den Sicherungszustand und die andere den Festzustands der Bauteile
herbeiführt, sondern auch dadurch, dass sie grundsätzlich unterschiedliche Bewegungsarten
oder Bewegungsrichtungen aufweisen. Auf diese Weise sind die zwei Bewegungsabläufe
voneinander deutlich getrennt, so dass die verschiedenen Stellungen des Kopplungshebels
und Zustände der Bauteile zuverlässig eingestellt werden können.
[0012] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Kopplungshebel in der
Offenstellung durch Zusammenwirken mit dem ersten Bauteil und/oder durch Zusammenwirken
mit dem zweiten Bauteil in der Losstellung des ersten und zweiten Bauteils gegen eine
Rotation blockiert. Wenn also die beiden Bauteile bereits in ihrer Losstellung lose
ineinander gesteckt sind, kann in dieser Ausführungsform der Kopplungshebel nicht
gedreht werden. Es ist dann beispielsweise lediglich eine reine Translationsbewegung
zum Verstellen des Kopplungshebels aus der Offenstellung in die Sicherungsstellung
möglich. Auf diese Weise kann eine gezielte Zwangsführung des grundsätzlich beweglich
an dem ersten Bauteil gelagerten Kopplungshebels erreicht werden. Das Blockieren gegen
eine Rotation kann dabei durch Zusammenwirken mit dem ersten Bauteil und insbesondere
durch Zusammenwirken mit dem zweiten Bauteil erreicht werden, so dass die Blockade
beispielsweise gerade dadurch bewirkt wird, dass das erste und das zweite Bauteil
bereits lose ineinander gesteckt sind.
[0013] Auf ähnliche Weise kann es ferner vorteilhaft sein, wenn der Kopplungshebel in der
Geschlossenstellung gegen eine Translation blockiert ist. In diesem Fall ist dann
sichergestellt, dass ein Verlassen der Geschlossenstellung des Kopplungshebels nicht
durch eine Translation, sondern beispielsweise nur durch eine Rotation bewirkt werden
kann. Auch hierdurch wird ein definierter Bewegungsablauf bei der Betätigung des Kopplungshebels
gewährleistet.
[0014] Bei einer Ausführungsform, welche die zuvor genannten Ausführungsformen vereint,
kann das Verbinden und Lösen der beiden Bauteile gemäß dem folgenden Ablauf erfolgen:
Zunächst werden die Bauteile lose ineinander gesteckt und dadurch in ihren Loszustand
überführt. Dadurch wird der Kopplungshebel gegen eine Translation blockiert, so dass
als eine erste Teilverstellbewegung zur Überführung des Kopplungshebels aus seiner
Offenstellung in die Sicherungsstellung lediglich eine Translation möglich ist. Durch
dieses Verschieben des Kopplungshebels in die Sicherungsstellung, werden die beiden
Bauteile gegen ein Lösen voneinander gesichert und befinden sich also dann im Sicherungszustand.
Die zweite Teilverstellbewegung zur Überführung des Kopplungshebels aus der Sicherungsstellung
in die Geschlossenstellung ist dann eine reine Rotationsbewegung, durch die unter
Ausnutzung von Hebelkräften die beiden Bauteile fest ineinander gesteckt und somit
in ihren Festzustand überführt werden. Ein Verlassen der Geschlossenstellung ist anschließend
nur durch eine erneute, dann aber entgegengesetzte Rotation des Kopplungshebels möglich,
um wiederum die Sicherungsstellung zu erreichen. Dadurch werden die beiden Bauteile,
wiederum unter Ausnutzung von Hebelkräften, wieder auseinander gedrückt. In der Sicherungsstellung
des Kopplungshebels sind sie jedoch noch gegen ein Lösen voneinander gesichert. Erst
durch eine anschließende Translation des Kopplungshebels aus der Sicherungsstellung
in die Offenstellung werden die Bauteile wieder freigegeben und befinden sich dann
in ihrem Loszustand, so dass sie schließlich vollständig voneinander gelöst werden
können.
[0015] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwischen dem Kopplungshebel und dem
ersten Bauteil und/oder zwischen dem Kopplungshebel und dem zweiten Bauteil Rastmittel
vorgesehen, die bei Erreichen und/oder Verlassen der Offenstellung, der Sicherungsstellung
und/oder der Geschlossenstellung zu überwinden sind. Mit anderen Worten können diese
Rastmittel es erforderlich machen, dass zum Betätigen des Kopplungshebels an manchen
Stellen ein gewisser Druck erforderlich ist. Dieser Druck kann bezogen auf die zwei
Teilverstellbewegungen insbesondere jeweils zu Beginn oder zum Abschluss einer Teilbewegung,
also beim Verlassen oder Erreichen einer gewissen Stellung des Kopplungshebels, aufzubringen
sein. Durch derartige Rastmittel können insbesondere die Offenstellung, die Sicherungsstellung
und/oder die Geschlossenstellung des Kopplungshebels gegen eine versehentliche Betätigung
gesichert sein. Ferner dient das Einrasten oder Ausrasten als haptisches Feedback
an die betätigende Person, die daran erkennen kann, dass eine bestimmte Stellung erreicht
bzw. verlassen wurde.
[0016] Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Koppelelemente des ersten
Bauteils einen Stift umfassen und dass die Koppelelemente des Kopplungshebels ein
Langloch mit einem ersten und einem zweiten Ende umfassen, in das der Stift eingreift,
wobei der Stift und das Langloch derart zueinander ausgebildet sind, dass der Kopplungshebel
um den Stift rotierbar ist, wenn sich der Stift am ersten Ende des Langlochs befindet,
und nicht rotierbar ist, wenn sich der Stift am zweiten Ende des Langlochs befindet.
Insbesondere können der Stift des ersten Bauteils und das Langloch des Kopplungshebels
der beweglichen Lagerung des Kopplungshebels an dem ersten Bauteil dienen. Das Zusammenwirken
des Stifts und des Langlochs ermöglichen grundsätzlich sowohl Translationsbewegungen
als auch Rotationsbewegungen. Bei Translationsbewegungen kann beispielsweise der Stift
von einem Ende des Langlochs zu dem anderen Ende des Langlochs geführt werden. Die
Möglichkeit einer Rotationsbewegung des Kopplungshebels kann insbesondere davon abhängig
sein, wo im Langloch sich der Stift gerade befindet. Vorteilhafterweise können dabei
Stift und Langloch durch ihre jeweilige Form derart zusammenwirken, dass an dem einen
Ende des Langlochs eine Rotation des Kopplungshebels möglich ist, während sie an dem
anderen Ende nicht möglich ist. Um einen sicheren Halt des Kopplungshebels an dem
ersten Bauteil zu gewährleisten, können der Stift und das Langloch ferner so ausgebildet
sein, dass der Stift das Langloch nicht verlassen kann, beispielsweise indem der Stift
an seinem Ende eine Verbreiterung aufweist, die nicht oder nicht an jeder Stelle des
Langlochs durch das Langloch hindurch bzw. aus diesem heraus geführt werden kann.
[0017] Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Koppelelemente des ersten Bauteils einen
Führungszapfen umfassen und die Koppelelemente des Kopplungshebels eine zugehörige
Führungsnut umfassen, in die der Führungszapfen eingreift, wobei die Führungsnut einen
geraden Abschnitt und einen bogenförmigen Abschnitt umfasst, und wobei in der Sicherungsstellung
des Kopplungshebels der Führungszapfen an einem Übergang zwischen dem geraden und
dem bogenförmigen Abschnitt angeordnet ist. Das Zusammenwirken des Führungszapfens
des ersten Bauteils mit der Führungsnut des Kopplungshebels kann als eine Zwangsführung
die gesamte Verstellbewegung des Kopplungshebels definieren. Vorteilhafterweise kann
durch die Zweiteilung der Führungsnut in einen geraden Abschnitt und einen bogenförmigen
Abschnitt auf einfache Weise die Abfolge einer Translationsbewegung und einer Rotationsbewegung
erreicht werden. Dabei kann insbesondere die Sicherungsstellung des Kopplungshebels
gerade dem Übergang zwischen dem geraden und dem bogenförmigen Abschnitt entsprechen,
so dass die Betätigung von der Offenstellung in die Sicherungsstellung eine reine
Translation und die Betätigung von der Sicherungsstellung in die Geschlossenstellung
eine reine Rotation und/oder umgekehrt ist.
[0018] Vorzugsweise weist der bogenförmige Abschnitt der Führungsnut einen im Wesentlichen
konstanten Abstand zum ersten Ende des Langlochs auf. Der bogenförmige Abschnitt der
Führungsnut ist dann ein Kreissegment, so dass eine durch den Führungszapfen in der
Führungsnut zwangsgeführte Verstellbewegung des Kopplungshebels eine Rotation mit
dem ersten Ende des Langlochs als festem Drehpunkt ist. Folglich ist vorzugsweise
eine derartige Rotation nur möglich, wenn sich der Stift des ersten Bauteils an diesem
ersten Ende des Langlochs befindet und so einen bezüglich des ersten Bauteils festen
Drehpunkt für die Rotationsbewegung des Kopplungshebels definiert.
[0019] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Länge des geraden Abschnitts
der Führungsnut wesentlich kürzer als die Länge des bogenförmigen Abschnitts, vorzugsweise
kürzer als die Hälfte, insbesondere kürzer als ein Drittel der Länge des bogenförmigen
Abschnitts. Das hat zur Folge, dass eine dem geraden Abschnitt entsprechende Translationsbewegung
des Kopplungshebels wesentlich kürzer als eine durch den bogenförmigen Abschnitt definierte
Rotation des Kopplungshebels sein kann. Insbesondere kann die Länge des geraden Abschnitts
der Führungsnut lediglich etwa dem doppelten Durchmesser des Führungszapfens entsprechen
und/oder so ausgerichtet sein, dass der Kopplungshebel zum Verstellen in seine Sicherungsstellung
lediglich geringfügig in Richtung des ersten Bauteils gedrückt zu werden braucht.
Durch derartige Ausmaße und Ausrichtungen kann erreicht werden, dass die Verbindungseinrichtung
besonders wenig Bauraum beansprucht.
[0020] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zwischen dem ersten Bauteil
und dem Kopplungshebel vorgesehene Rastmittel als Verengungen der Führungsnut ausgebildet,
durch die der Führungszapfen an dem einen Ende der Führungsnut, an dem anderen Ende
der Führungsnut und/oder am Übergang zwischen dem bogenförmigen und dem geraden Abschnitt
einrastet. Die Ausbildung von Rastmitteln als Verengungen einer Nut, in der ein Zapfen
geführt wird, stellt konstruktiv eine besonders einfache Umsetzung dar. Durch geeignete
Wahl der Platzierung solcher Verengungen, d.h. insbesondere an Enden der Führungsnut
oder an dem Übergang zwischen dem bogenförmigen und dem geraden Abschnitt, der einen
Knick im Verlauf der Führungsnut darstellen kann, können auf einfache Weise bestimmte
Stellungen, wie die Offenstellung, die Sicherungsstellung und/oder die Geschlossenstellung
des Kopplungshebels, eindeutig definiert und hervorgehoben werden. Zudem können diese
Stellungen durch die Rastmittel gegen ein versehentliches Verstellen gesichert werden.
[0021] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Koppelelemente des
zweiten Bauteils einen Kopplungszapfen und die Koppelelemente des Kopplungshebels
eine zugehörige Kopplungsnut, in die der Kopplungszapfen eingreift, wobei die Kopplungsnut
einen geraden Abschnitt und einen bogenförmigen Abschnitt umfasst, und wobei in der
Sicherungsstellung des Kopplungshebels der Kopplungszapfen an einem Übergang zwischen
dem geraden und dem bogenförmigen Abschnitt angeordnet ist. Das zweite Bauteil kann
also dem oben beschriebenen Zusammenwirken des Führungszapfens des ersten Bauteils
mit der Führungsnut des Kopplungshebels entsprechend einen Kopplungszapfen aufweisen,
der mit einer Kopplungsnut des Kopplungshebels zusammenwirkt. Während das Zusammenwirken
des Führungszapfens und der Führungsnut insbesondere der Zwangsführung des Kopplungshebels
dient, dient das Zusammenwirken des Kopplungszapfens und der Kopplungsnut eher dem
festen Ineinanderstecken des ersten und zweiten Bauteils. Zu diesem Zweck kann durch
ein Verstellen des Kopplungshebels der Kopplungszapfen zunächst durch die Kopplungsnut
so umfasst werden, dass das zweite Bauteil bereits an dem ersten Bauteil gegen ein
Lösen gesichert wird.
[0022] Zudem kann ein weiteres Verstellen des Kopplungshebels den Kopplungszapfen so in
der Kopplungsnut führen, dass über dem Kopplungszapfen das zweite Bauteil fester in
das erste Bauteil gezogen wird.
[0023] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der bogenförmige Abschnitt der Kopplungsnut ausgehend
vom Übergang zwischen dem bogenförmigen und dem geraden Abschnitt einen abnehmenden
Abstand zum ersten Ende des Langlochs aufweist. Durch diesen Verlauf des bogenförmigen
Abschnitts der Kopplungsnut relativ zum ersten Ende des Langlochs kann eine Rotationsbewegung
des Kopplungshebels um das erste Ende des Langlochs dazu führen, dass der Kopplungszapfen
des zweiten Bauteils in der Kopplungsnut näher an das erste Ende des Langlochs herangeführt
wird. Hierzu kann der Kopplungszapfen insbesondere außerdem in einer Kopplungsaufnahme
des ersten Bauteils geführt sein. Der Kopplungszapfen kann dann stets nur dort angeordnet
sein, wo sich die Kopplungsaufnahme und die Kopplungsnut schneiden. Die Verstellbewegung
des Kopplungshebels aus der Sicherungsstellung in die Geschlossenstellung bewegt den
Schnittpunkt der Kopplungsnut und der Kopplungsaufnahme vorzugsweise derart, dass
der Kopplungszapfen tiefer in die Kopplungsaufnahme und folglich das zweite Bauteil
fester in das erste Bauteil gezogen werden.
[0024] Durch diesen Mechanismus kann die Betätigung des Kopplungshebels unter Ausnutzung
der Hebelwirkung zu einer Bewegung des zweiten Bauteils relativ zu dem ersten Bauteil
abgeleitet werden, wodurch die zwischen den Bauteilen wirkende Kraft gut kontrolliert
werden kann. Je nach Bewegungsrichtung wird dabei das zweite Bauteil fester in das
erste Bauteil eingesteckt oder aus diesem zumindest teilweise gelöst. Ferner kann
ebenso wie die Führungsnut auch die Kopplungsnut Verengungen als Rastmittel für das
Einrasten des Kopplungszapfens an bestimmten Stellen der Kopplungsnut aufweisen.
[0025] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Länge des geraden Abschnitts der Kopplungsnut
wesentlich kürzer als die Länge des bogenförmigen Abschnitts ist, vorzugsweise kürzer
als die Hälfte, insbesondere kürzer als ein Drittel der Länge des bogenförmigen Abschnitts.
Für die Vorteile einer im Vergleich zur Länge des bogenförmigen Abschnitts kurzen
Länge des geraden Abschnitts der Kopplungsnut gilt das zu den Vorteilen der entsprechenden
Längen der Abschnitte der Führungsnut oben Gesagte entsprechend.
[0026] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind das Langloch, der gerade Abschnitt
der Führungsnut und der gerade Abschnitt der Kopplungsnut in dieselbe Richtung ausgerichtet
und weisen dieselbe Länge auf. Durch diese einander entsprechende Ausrichtung und
Länge können das Langloch, der gerade Abschnitt der Führungsnut und der gerade Abschnitt
der Kopplungsnut gemeinsam die erste Teilverstellbewegung des Kopplungshebels aus
der Offenstellung in die Sicherungsstellung definieren, die dann eine reine Translation
ist. Während das Langloch und der gerade Abschnitt der Führungsnut die Wechselwirkung
des Kopplungshebels mit dem ersten Bauteil definieren, an dem der Kopplungshebel entlang
geführt wird, kann das Zusammenwirken des geraden Abschnitts der Kopplungsnut mit
dem Kopplungszapfen des zweiten Bauteils das zweite Bauteil an dem ersten Bauteil
sichern. Die beiden Bauteile befinden sich dann im Sicherungszustand, von dem aus
sich die zweite Teilverstellbewegung anschließen kann, um die Bauteile schließlich
in den Festzustand zu überführen.
[0027] Die Anordnung des Langlochs, der Führungsnut und/oder der Kopplungsnut an dem Kopplungshebel
und des Stifts, des Führungszapfens und/oder des Kopplungszapfens an dem ersten bzw.
zweiten Bauteil kann in alternativen Ausführungsformen auch jeweils gerade umgekehrt
sein, so dass also das Langloch und/oder die Führungsnut an dem ersten Bauteil, die
Kopplungsnut an dem zweiten Bauteil und/oder der Stift, der Führungszapfen und/oder
der Kopplungszapfen an dem Kopplungshebel vorgesehen sind.
[0028] Vorzugsweise kann der Kopplungshebel als ein Bügel mit zwei parallelen Schenkeln
ausgebildet sein, wobei die Koppelelemente des Kopplungshebels jeweils paarweise mit
dem einen Koppelelement an dem einen Schenkel und dem anderen Koppelelement an dem
anderen Schenkel vorgesehen sein können.
[0029] Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Kopplungshebel in der Geschlossenstellung relativ
zur Offenstellung um weniger als 90° verdreht ist, vorzugsweise weniger als 80°, insbesondere
weniger als 70°. Eine möglichst geringe Winkelverstellung des Kopplungshebels wirkt
sich dabei besonders vorteilhaft auf den von der Verbindungseinrichtung eingenommenen
Bauraum aus.
[0030] Die Verbindungseinrichtung kann ein erstes Bauteil mit einem zweiten Bauteil einfach
und zuverlässig verbinden. Bei diesen Bauteilen kann es sich beispielsweise um Elektronikkomponenten,
um Stecker und Buchsen sowie eine Vielzahl weiterer Elemente handeln. Insbesondere
kann das erste Bauteil auch ein Abdeckelement für das zweite Bauteil, etwa zur Abdeckung
von Sicherungen darstellen.
[0031] Ferner soll klargestellt werden, dass, auch wenn jeweils von "Koppelelementen" im
Plural die Rede ist, insbesondere die Koppelelemente des zweiten Bauteils, aber auch
die des ersten Bauteils und des Kopplungshebels lediglich ein einzelnes Koppelelement
umfassen können.
[0032] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen
weiter erläutert.
[0033] Fig. 1 zeigt in schematischer seitlicher Darstellung eine im Stand der Technik bekannte
Verbindungseinrichtung 11 mit einem ersten Bauteil 13 und einem zweiten Bauteil 15
(nicht vollständig dargestellt), die lose mit zueinander komplementären Seiten ineinander
gesteckt sind. Der dargestellte Zustand entspricht also dem Loszustand der beiden
Bauteile 13, 15. Das erste Bauteil 13 ist als Abdeckelement auf das zweite Bauteil
15 aufgesetzt. An dem ersten Bauteil 13 ist ein Kopplungshebel 17 drehbar gelagert.
Die Lagerung erfolgt durch das Zusammenwirken eines Stiftes 19 des ersten Bauteils
13 mit einem Loch 21 des Kopplungshebels 17. Der Kopplungshebel 17 befindet sich in
seiner Offenstellung, in der ein Kopplungszapfen 23 des zweiten Bauteils 15 gerade
in eine Kopplungsnut 25 des Kupplungshebels 17 eingeführt ist. Durch Verschwenken
des Kopplungshebels 17 um den durch den Stift 19 definierten Drehpunkt wird der Kopplungszapfen
23 in der Kopplungsnut 25 geführt. Zugleich ist der Kopplungszapfen 23 durch eine
Kopplungsaufnahme 27 im ersten Bauteil 13 in seiner Bewegung eingeschränkt. Durch
das Zusammenwirken der Kopplungsnut 25 des Kopplungshebels 17 und der Kopplungsaufnahme
27 des ersten Bauteils 13 führt die Verstellbewegung des Kopplungshebels 17 dazu,
dass der Kopplungszapfen 23 auf den Stift 19 zugezogen wird. Dadurch werden das erste
Bauteil 13 und das zweite Bauteil 15 weiter ineinander gesteckt und in einen Festzustand
überführt.
[0034] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
11 in schematischer Seitendarstellung. Die Verbindungseinrichtung 11 umfasst ein zweites
Bauteil 15 (nicht vollständig gezeigt) und ein erstes Bauteil 13, das als Abdeckelement
so auf das zweite Bauteil 15 aufgesetzt ist, dass die beiden Bauteile 13, 15 zunächst
noch unvollständig ineinandergesteckt sind. Das erste Bauteil 13 weist an der dargestellten
Seite einen Stift 19 auf, der in ein Langloch 29 eines an dem ersten Bauteil 13 angeordneten
Kopplungshebels 17 eingreift. Der Kopplungshebel 17 weist ferner eine Kopplungsnut
15 auf, in die ein Kopplungszapfen 23 des zweiten Bauteils 15 eingeführt ist. Der
Kopplungszapfen 23 des zweiten Bauteils 15 befindet sich außerdem in einer Kopplungsaufnahme
27 des ersten Bauteils 13. Als weitere Koppelelemente zwischen dem Kopplungshebel
17 und dem ersten Bauteil 13 weist das erste Bauteil 13 einen Führungszapfen 31 auf,
der in einer Führungsnut 33 des Kopplungshebels 17 angeordnet ist und auf diese Weise
die Bewegung des Kopplungshebels 17 definiert einschränkt und somit zwangsführt. Die
Funktionsweise der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird in den Fig. 3 und 4 deutlicher
dargestellt.
[0035] Fig. 3 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Verbindungseinrichtung
11, wobei sich die Bauteile 13, 15 im Loszustand befinden und der Kopplungshebel 17
in der Offenstellung ist. Der Kopplungshebel 17 ist dabei als Bügel mit zwei parallelen
Schenkel 35 ausgeführt, in denen sich jeweils ein Langloch 29, eine Führungsnut 33
und eine Kopplungsnut 25 befinden (für den hinteren Schenkel 35 sind diese Elemente
29, 33, 25 nicht gezeigt).
[0036] In der dargestellten Offenstellung des Kopplungshebels 17 befindet sich der Stift
19 am ersten Ende 37 des Langlochs 29. Der Stift weist einen im Wesentlichen kreisrunden
Querschnitt mit einer seitlichen Abflachung auf. Das erste Ende 37 des Langlochs 29
ist entsprechend geformt, sodass in dieser Stellung eine Rotation des Kopplungshebels
17, insbesondere gegen den Uhrzeigersinn, blockiert ist. Die Rotation wird außerdem
zusätzlich dadurch blockiert, dass der Kopplungszapfen 23 bereits teilweise in die
Kopplungsnut 25 eingeführt ist.
[0037] Die Kopplungsnut 25 und die Führungsnut 33 weisen jeweils einen geraden Abschnitt
41, 43 und einen daran anschließenden bogenförmigen Abschnitt 45, 47 auf, wobei die
geraden Abschnitt 41, 43 gleich lang und in dieselbe Richtung ausgerichtet sind wie
das Langloch 29. Es ist daher möglich den Kopplungshebel 17 durch Druck auf einen
als Griff dienenden Betätigungsabschnitt 49 des Kopplungshebels 17 entsprechend der
Richtung und Länge der geraden Abschnitte 41, 43 und des Langlochs 29 in Richtung
auf das erste und das zweite Bauteil 13, 15 zu zu verstellen.
[0038] Die so erreichte Sicherungsstellung des Kopplungshebels 17 ist in Fig. 4 gezeigt.
Das Verstellen des Kopplungshebels 17 aus der Offenstellung in die Sicherungsstellung
ist eine reine Translation und führt dazu, dass der Stift 19 von ersten Ende 37 in
das zweite Ende 39 des Langlochs 29 überführt wird, welches im Gegensatz zum ersten
Ende 31 kreisrund abgeschlossen ist, sodass das Zusammenwirken des Stiftes 19 mit
dem Langloch 29 eine Rotation des Kopplungshebels 17 nicht mehr blockiert.
[0039] Ferner sind durch das Verstellen des Kopplungshebels 17 die Führungsnut 33 und die
Kopplungsnut 25 derart in dem Führungszapfen 31 bzw. dem Kopplungszapfen 23 entlang
geführt worden, dass sich die beiden Zapfen 31, 23 nun in Übergängen 51, 53 der beiden
Nuten 33, 25 befinden. Dies hat insbesondere zur Folge, dass der Kopplungszapfen 23
des zweiten Bauteils 15 derart von der Kopplungsnut 25 des Kopplungshebels 17 umschlossen
wird, dass das zweite Bauteil 15 gegen ein Lösen von dem ersten Bauteil 13 gesichert
ist. Die beiden Bauteile 13, 15 befinden sich folglich in ihrem Sicherungszustand,
der sich bezüglich der relativen Lage der Bauteile 13, 15 zueinander nicht von dem
in Fig. 3 gezeigten Loszustand unterscheidet. Der gerade Abschnitt 41 der Führungsnut
33 weist zwischen seinem einen Ende, das der Offenstellung des Kopplungshebels 17
entspricht, und seinem anderen Ende, das dem Übergang 51 und somit der Sicherungsstellung
des Kopplungshebels 17 entspricht, eine Verengung 55 auf, die als Rastmittel wirkt.
Sowohl beim Verstellen des Kopplungshebels 17 von der Offenstellung in die Sicherungsstellung
als auch umgekehrt rastet daher der Führungszapfen 31 in das jeweilige Ende des geraden
Abschnitts 41 der Führungsnut 33 ein. Eine weitere Verengung 57 ist im bogenförmigen
Abschnitt 45 der Führungsnut 33 vorgesehen, durch den ein Verlassen oder Erreichen
des Übergangs 51 zwischen dem geraden Abschnitt 41 und dem bogenförmigen Abschnitt
45 stets gerastet erfolgt.
[0040] Aus der in Fig. 4 gezeigten Sicherungsstellung kann der Kopplungshebel 17 dann durch
eine reine Rotationsbewegung um den Stift 19 des ersten Bauteils 13 als Drehpunkt
im Gegenuhrzeigersinn in die Geschlossenstellung verstellt werden. Diese Rotation
umfasst einen Winkel von etwa 70°, so dass der Betätigungsabschnitt 49 in der Geschlossenstellung
des Kopplungshebels 17 nahezu bündig an einer Seite (links in den Figuren) des Komplexes
aus erstem und zweitem Bauteil 13, 15 anliegt. Die Verstellung in die Geschlossenstellung
erfolgt zwangsgeführt durch den Führungszapfen 31 im bogenförmigen Abschnitt 45 der
Führungsnut 33. Zugleich wird der Kopplungszapfen 23 des zweiten Bauteils 15 durch
das Zusammenwirken mit der Führungsnut 33 des Kopplungshebels einerseits und mit der
Kopplungsaufnahme 27 des ersten Bauteils 13 andererseits sowohl näher zum Langloch
als auch weiter in die Kopplungsaufnahme 27 hineingeführt. Auf diese Weise werden
durch die Rotation des Kopplungshebels 17 unter Ausnutzung der Hebelwirkung das erste
und das zweite Bauteil 13, 15 fester ineinander gesteckt, sodass, wenn der Kopplungshebel
17 die Geschlossenstellung erreicht, in der der Führungszapfen 31 und der Kopplungszapfen
23 das Ende des jeweils bogenförmigen Abschnitts 45, 47 der entsprechenden Nuten 33,
25 erreicht haben, das erste Bauteil 13 und das zweite Bauteil 15 in ihren Festzustand
fest ineinandergesteckt und über den Kopplungshebel 17 formschlüssig miteinander verbunden
sind.
[0041] Zum Lösen des ersten Bauteils 13 vom zweiten Bauteil 15 erfolgt der gerade umgekehrte
Bewegungsablauf mit zunächst einer Rotationsbewegung des Kopplungshebels 17 aus der
Geschlossenstellung in die Sicherungsstellung und einem anschließenden Verstellen
des Kopplungshebels 17 durch kurzes Ziehen aus der Sicherungsstellung in die Offenstellung,
wodurch zunächst die beiden Bauteile 13, 15 in den lose verbundenen Loszustand auseinandergedrückt
und letztlich frei gegeben werden, sodass sie dann voneinander gelöst werden können.
[0042] In Fig. 5A bis 5E ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
11 in verschiedenen dreidimensionalen Ansichten dargestellt. Dabei zeigt Fig. 5A die
Verbindungseinrichtung mit voneinander gelösten Bauteilen 13, 15, wobei der Kopplungshebel
17 an einem Stift 19 des ersten Bauteils 13 beweglich gelagert ist und sich in seiner
Offenstellung befindet. Am zweiten Bauteil 15 ist der Kopplungszapfen 23 zu erkennen.
Die weiteren Koppelelemente - die Kopplungsnut 25, der Führungszapfen 31 und die Führungsnut
33 - sind zwischen dem Kopplungshebel und dem ersten Bauteil 13 verdeckt und nicht
dargestellt.
[0043] Fig. 5B zeigt dieselbe Verbindungseinrichtung 11 aus demselben Blickwinkel wie Fig.
5A, wobei allerdings im Unterschied dazu die beiden Bauteile 13, 15 lose ineinandergesteckt
sind und sich folglich im Loszustand befinden. Der Kopplungshebel 17 ist weiterhin
in der Offenstellung, liegt aber bereits mit dem offenen Ende der Kopplungsnut 25
(nicht dargestellt) an dem Kopplungszapfen 23 an.
[0044] Fig. 5C zeigt die Verbindungseinrichtung 11 wiederum aus demselben Blickwinkel im
Festzustand der beiden Bauteile 13, 15, in dem sie fest ineinander gesteckt sind und
durch den Kopplungshebel 17 formschlüssig miteinander verbunden sind. Der Kopplungshebel
17 befindet sich dazu in seiner Geschlossenstellung, in der er gegenüber der Offenstellung
und der (in den Fig. 5A bis 5E nicht dargestellten) Sicherungsstellung um etwa 70°
verdreht ist und mit seinem Betätigungsabschnitt 49 weitgehend bündig an einer durch
die beiden ineinandergesteckten Bauteile 13, 15 ausgebildeten Seitenfläche anliegt,
wie in Fig. 5D und 5E deutlicher zu erkennen ist.
[0045] Die Fig. 5D und 5E entsprechen den in den Fig. 5B bzw. 5C dargestellten Zuständen
der Verbindungseinrichtung 11, die hier aber aus einem um etwa 90° gedrehten Blickwinkel
gezeigt wird. In dieser Ansicht ist eine an dem ersten Bauteil 13 vorstehende seitliche
Rasterweiterung 59 zu erkennen. Beim Verstellen des Kopplungshebels 17 in dessen Geschlossenstellung
rastet dieser beim Erreichen der Geschlossenstellung unter der Rasterweiterung 59
ein und ist dann gegen ein Verstellen aus der Geschlossenstellung gesichert. Dieses
Einrasten liefert einen weiteren Beitrag zur zuverlässigen Verbindung des ersten und
des zweiten Bauteils 13, 15.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 11
- Verbindungseinrichtung
- 13
- erstes Bauteil
- 15
- zweites Bauteil
- 17
- Kopplungshebel
- 19
- Stift
- 21
- Loch
- 23
- Kopplungszapfen
- 25
- Kopplungsnut
- 27
- Kopplungsaufnahme
- 29
- Langloch
- 31
- Führungszapfen
- 33
- Führungsnut
- 35
- Schenkel
- 37
- erstes Ende
- 39
- zweites Ende
- 41
- gerader Abschnitt
- 43
- gerader Abschnitt
- 45
- bogenförmiger Abschnitt
- 47
- bogenförmiger Abschnitt
- 49
- Betätigungsabschnitt
- 51
- Übergang
- 53
- Übergang
- 55
- Verengung
- 57
- Verengung
- 59
- Rasterweiterung
1. Verbindungseinrichtung (11) umfassend ein erstes Bauteil (13), ein mit dem ersten
Bauteil (13) durch Ineinanderstecken verbindbares zweites Bauteil (15) und einen an
dem ersten Bauteil (13) beweglich gelagerten Kopplungshebel (17), der von einer Offenstellung
in eine Geschlossenstellung verstellbar ist und Koppelelemente aufweist, die mit Koppelelementen
des ersten und des zweiten Bauteils (13, 15) zusammenwirken und derart ausgebildet
sind, dass durch eine Verstellbewegung des Kopplungshebels (17) aus der Offenstellung
in die Geschlossenstellung das erste und das zweite Bauteil (13, 15) aus einem Loszustand
in einen Festzustand überführbar sind, wobei die Bauteile (13, 15) im Festzustand
vollständig ineinander eingesteckt und fest miteinander verbunden sind und im Loszustand
demgegenüber unvollständig ineinander eingesteckt und lose miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch eine Verstellbewegung des Kopplungshebels (17) aus der Offenstellung in eine
im Verlauf zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung vorgesehene Sicherungsstellung
das erste und das zweite Bauteil (13, 15) aus dem Loszustand in einen Sicherungszustand
überführbar sind, in welchem die Bauteile (13, 15) gegen ein Lösen voneinander gesichert
sind, wobei sich ihre relative Lage zueinander im Sicherungszustand nicht von ihrer
relativen Lage zueinander im Loszustand unterscheidet.
2. Verbindungseinrichtung (11) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verstellbewegung des Kopplungshebels (17) aus der Offenstellung in die Sicherungsstellung
im Wesentlichen eine reine Translation ist.
3. Verbindungseinrichtung (11) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verstellbewegung des Kopplungshebels (17) aus der Sicherungsstellung in die Geschlossenstellung
relativ zu dem ersten Bauteil (13) im Wesentlichen eine reine Rotation ist.
4. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kopplungshebel (17) in der Offenstellung durch Zusammenwirken mit dem ersten Bauteil
(13) und/ oder dem zweiten Bauteil (15) in deren Losstellung gegen eine Rotation blockiert
ist.
5. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kopplungshebel (17) in der Geschlossenstellung gegen eine Translation blockiert
ist.
6. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Kopplungshebel (17) und dem ersten Bauteil (13) und/oder dem zweiten
Bauteil (15) Rastmittel (55, 57) vorgesehen sind, die bei Erreichen und/oder Verlassen
der Offenstellung, der Sicherungsstellung und/oder der Geschlossenstellung zu überwinden
sind.
7. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Koppelelemente des ersten Bauteils (13) einen Stift (19) umfassen und dass die
Koppelelemente des Kopplungshebels (17) ein Langloch (29) mit einem ersten und einem
zweiten Ende (37, 39) umfassen, in das der Stift (19) eingreift, wobei der Stift (19)
und das Langloch (29) derart zueinander ausgebildet sind, dass der Kopplungshebel
(17) um den Stift (19) rotierbar ist, wenn sich der Stift (19) am zweiten Ende (39)
des Langlochs (29) befindet, und nicht rotierbar ist, wenn sich der Stift (19) am
ersten Ende (37) des Langlochs (29) befindet.
8. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Koppelelemente des ersten Bauteils (13) einen Führungszapfen (31) umfassen und
dass die Koppelelemente des Kopplungshebels (17) eine zugehörige Führungsnut (33)
umfassen, in die der Führungszapfen (31) eingreift, wobei die Führungsnut (33) einen
geraden Abschnitt (41) und einen bogenförmigen Abschnitt (45) umfasst, und wobei in
der Sicherungsstellung des Kopplungshebels (17) der Führungszapfen (31) an einem Übergang
(51) zwischen dem geraden und dem bogenförmigen Abschnitt (41, 45) angeordnet ist.
9. Verbindungseinrichtung (11) nach Ansprüchen 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der bogenförmige Abschnitt (45) der Führungsnut (33) einen im Wesentlichen konstanten
Abstand zum ersten Ende (37) des Langlochs (29) aufweist.
10. Verbindungseinrichtung (11) nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge des geraden Abschnitts (41) der Führungsnut (33) wesentlich kürzer als die
Länge des bogenförmigen Abschnitts (45) ist, vorzugsweise kürzer als die Hälfte, insbesondere
kürzer als ein Drittel der Länge des bogenförmigen Abschnitts (45).
11. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem ersten Bauteil (13) und dem Kopplungshebel (17) vorgesehene Rastmittel
als Verengungen (55, 57) der Führungsnut (33) ausgebildet sind, durch die der Führungszapfen
(31) an einem Ende der Führungsnut (33), an einem anderen Ende der Führungsnut (33)
und/oder am Übergang (51) zwischen dem bogenförmigen und dem geraden Abschnitt (41,
45) einrastet.
12. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Koppelelemente des zweiten Bauteils (15) einen Kopplungszapfen (23) umfassen und
dass die Koppelelemente des Kopplungshebels (17) eine zugehörige Kopplungsnut (25)
umfassen, in die der Kopplungszapfen (23) eingreift, wobei die Kopplungsnut (25) einen
geraden Abschnitt (43) und einen bogenförmigen Abschnitt (47) umfasst, und wobei in
der Sicherungsstellung des Kopplungshebels (17) der Kopplungszapfen (23) an einem
Übergang (53) zwischen dem geraden und dem bogenförmigen Abschnitt (43, 47) angeordnet
ist.
13. Verbindungseinrichtung (11) nach Ansprüchen 7 und 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der bogenförmige Abschnitt (47) der Kopplungsnut (25) ausgehend vom Übergang (53)
zwischen dem bogenförmigen und dem geraden Abschnitt (43, 47) einen abnehmenden Abstand
zum ersten Ende (37) des Langlochs (29) aufweist.
14. Verbindungseinrichtung (11) nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Länge des geraden Abschnitts (43) der Kopplungsnut (25) wesentlich kürzer als
die Länge des bogenförmigen Abschnitts (47) ist, vorzugsweise kürzer als die Hälfte,
insbesondere kürzer als ein Drittel der Länge des bogenförmigen Abschnitts (47).
15. Verbindungseinrichtung (11) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Langloch (29), der gerade Abschnitt (41) der Führungsnut (33) und der gerade Abschnitt
(43) der Kopplungsnut (25) in dieselbe Richtung ausgerichtet sind und dieselbe Länge
aufweisen.