Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zur Herstellung einer elektrischen
Verbindung zwischen einem Stecker und einem Gegenstecker. Außerdem betrifft die Erfindung
eine Steckverbindung und ein Verfahren zur Herstellung einer Steckverbindung.
Hintergrund
[0002] In der Automobiltechnik gibt es Anwendungsfälle, bei denen in einem geschlossenen
Gehäuse Sensoren angeordnet sind, die elektrisch kontaktiert werden müssen, um die
Sensoren mit elektrischer Energie zu versorgen und Signale zwischen den Sensoren und
einer Steuereinheit zu übertragen. Die Kontaktierung erfolgt typischerweise durch
eine Öffnung in dem ansonsten geschlossenen Gehäuse. In der Öffnung ist eine Kabeldurchführung
angeordnet, mittels derer der Sensorstecker in das Gehäuse durch die Öffnung eingeführt
wird. Ein typischer Anwendungsfall für eine solche Anschlussvorrichtung ist die Kontaktierung
eines Sensors für eine elektrische Servolenkung, die einen Sensor zur Erfassung der
Drehstellung und des Drehmomentes einer Lenkwelle aufweist. Der Sensor ist in einem
Gehäuse angeordnet, durch das eine Lenkwelle hindurchtritt, die mit einem Lenkrad
eines Kraftfahrzeuges verbunden ist. Ein Sensorstecker soll so mit dem Sensor verbunden
sein, dass von dem Sensorstecker keine Erschütterungen oder Vibrationen auf den Sensor
übertragen werden, die im Betrieb des Kraftfahrzeuges auftreten. Solche Vibrationen
können zu Störungen der Meßsignale führen oder die Betriebssicherheit der elektrischen
Verbindungen zwischen dem Sensorstecker und einem Gegenstecker beeinträchtigen. Zu
diesem Zweck muss bei herkömmlichen Anschlussvorrichtungen der Sensorstecker bei der
Montage durch manuellen Eingriff mechanisch von der Kabeldurchführung getrennt werden.
Dieser Eingriff in den Bauraum, wo der Sensor angeordnet ist, erfolgt durch eine separate
Öffnung in dem Gehäuse. Dieser Vorgang ist aufwendig, manuell und daher unsicher und
außerdem nur schwer zu automatisieren.
[0003] Aus der
EP 1 986 281 B1 ist eine Anschlussvorrichtung bekannt, bei der ein Sensorstecker auf einem Halter
auf einer Kabeldurchführung gehaltert ist. Der Sensorstecker kann mit dem Halter in
eine Öffnung des Gehäuses eingeführt und auf einen entsprechenden Gegenstecker des
Sensors gesteckt werden. Danach wird der Halter gedreht, sodass der Sensorstecker
von dem Halter freikommt. Der Sensorstecker ist dann mechanisch von dem Halter getrennt.
Diese Anschlussvorrichtung setzt jedoch voraus, dass ein ausreichend großer Bauraum
in dem Bereich vorhanden ist, wo der Sensorstecker auf den Gegenstecker gesteckt wird,
um den Halter drehen zu können. Durch die Drehung des Halters werden allerdings auch
Anschlussleitungen verdreht, wodurch eine bestimmte Kraft auf den Sensorstecker übertragen
wird. Die mechanische Entkopplung zwischen der Kabeldurchführung und dem Sensorstecker
ist deshalb nicht 100-prozentig gegeben.
[0004] Hiervon ausgehend hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Anschlussvorrichtung
zu schaffen, um eines oder mehrere der eingangs genannten Probleme zu überwinden oder
zumindest zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt eine Anschlussvorrichtung
mit einem Stecker vor, die dazu eingerichtet ist, um eine elektrische Verbindung mit
einem Gegenstecker herzustellen. Die Anschlussvorrichtung weist eine Kabeldurchführung
und einen Steckerhalter auf, in welchem der Stecker lösbar gehaltert ist. Der Steckerhalter
ist in Steckrichtung des Steckers elastisch ausgebildet. Der elastische Steckerhalter
stellt sicher, dass auch bei unterschiedlichen Abständen zwischen dem Stecker und
dem Gegenstecker stets eine im wesentlichen unveränderte Steckkraft ausgeübt wird,
weil der Steckerhalter die unterschiedlichen Abstände ausgleichen kann. Eine gleichmäßige
Steckkraft verhindert Beschädigungen an dem Stecker oder dem Gegenstecker und sorgt
für eine gleichbleibende Qualität der Steckverbindung. Außerdem ist dadurch eine Automatisierung
der Herstellung der Steckverbindung leichter möglich, weil ein Roboter unter Umständen
eine zu hohe Steckkraft ausüben würde, wenn der Abstand zwischen Stecker und Gegenstecker
geringer als sonst ist.
[0006] Zweckmäßigerweise kann der Steckerhalter ein elastisches Element und/oder einen elastischen
Abschnitt aufweisen, dessen bzw. deren Verformung Fertigungstoleranzen ausgleichen
kann und gleichzeitig für eine gleichmäßige Steckkraft sorgen.
[0007] Vorteilhafterweise ist bei der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung der Steckerhalter
in Steckrichtung verschiebbar. Nachdem der Stecker in den Gegenstecker gesteckt ist,
wird der Steckerhalter von dem Stecker abgezogen, um eine möglichst weitgehende mechanische
Entkopplung des Steckers zu erzielen. Dabei werden keine Kräfte auf die Anschlussleitungen
des Steckers übertragen, so dass die mechanische Entkopplung des Steckers von der
Kabeldurchführung weiter geht als bei bekannten Vorrichtungen.
[0008] Mit Vorteil weist der Steckerhalter elastische Arme auf, die den Stecker kraftschlüssig
haltern. Die Elastizität der Arme ist dabei so eingestellt, dass sie den Stecker während
der Montage sicher halten, aber der Steckerhalter leicht abziehbar ist, sobald die
Steckverbindung hergestellt ist, und der Steckerhalter entgegen der Steckrichtung
zurückgezogen wird.
[0009] Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Steckerhalter leicht lösbar mit dem
Steckerhalter verrastet sein.
[0010] Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Gegenstecker stirnseitig trichterförmig
ausgebildet ist. Die trichterförmige Gestaltung des Gegensteckers erleichtert es,
dass Stecker und Gegenstecker bei der Montage zusammenfinden. Auch wenn kleine Fluchtungsfehler
zwischen dem Stecker und dem Gegenstecker auftreten, findet der Stecker in die Trichteröffnung
des Gegensteckers und führt den Stecker in Steckrichtung sicher zu den Kontakten des
Gegensteckers.
[0011] Zweckmäßigerweise weist die Kabeldurchführung Öffnungen für isolierte Leitungen auf,
die mit Kontakten des Steckers elektrisch leitend verbunden sind. Außerdem ist es
sinnvoll, wenn die Leitungen Dichtungen tragen, um die Kabeldurchführung abzudichten.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn die Kabeldurchführung außen eine Dichtung trägt,
die das Gehäuse abdichtet, in welches die Kabeldurchführung eingesetzt ist.
[0012] Mit Vorteil weist die Kabeldurchführung Rastelemente auf, die in Montagestellung
der Anschlussvorrichtung in dem Gehäuse in einer Gehäuseöffnung verrasten. Auf diese
Weise wird die Kabeldurchführung in Montagestellung sicher fixiert.
[0013] Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Steckerhalter in Steckrichtung
mittels eines Verriegelungselementes lösbar fixiert. Die Fixierung des Steckerhalters
stellt sicher, dass der Stecker mit einer vorbestimmten Steckkraft in den Stecker
einsteckbar ist. Hierfür ist es sinnvoll, dass der Steckerhalter zunächst fixiert
ist, bis die Steckverbindung hergestellt ist.
[0014] Zweckmäßigerweise kann das Verriegelungselement ein Schieber sein, der vor der Montage
der Kabeldurchführung in dem Gehäuse auf der Kabeldurchführung in einer Anfangsstellung
verrastet ist.
[0015] Mit Vorteil ist das Verriegelungselement nach der Montage der Kabeldurchführung in
dem Gehäuse betätigbar. Durch die Betätigung des Verriegelungselementes wird der Steckerhalter
entgegen der Steckrichtung des Steckers zurückgezogen.
[0016] Eine ergonomisch vorteilhafte Lösung ist, wenn das Verriegelungselement transversal
bzw. quer zur Steckrichtung verschiebbar ist. Bei einer manuellen Montage der Anschlussvorrichtung
kann das Verriegelungselement beispielsweise von einem Werker mit dem Daumen betätigt
werden.
[0017] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verriegelungselement in einer Endstellung
verrastet und den Steckerhalter in einer zurückgezogenen Endstellung fixiert. Das
verrastete Verriegelungselement bewirkt, dass der Steckerhalter in seiner zurückgezogenen
Stellung bleibt und auch nicht versehentlich oder durch Vibrationen in einem Fahrzeug
sich dem Stecker wieder annähert und dadurch die Vibrationen auf die Steckverbindung
überträgt. Die Übertragung von Vibrationen auf die Steckverbindung soll nach Möglichkeit
vermieden werden.
[0018] Zweckmäßigerweise weist der Steckerhalter ein Strukturelement auf, das im Zusammenwirken
mit der Kabeldurchführung eine Verdrehsicherung des Steckerhalters bereitstellt. Insbesondere
können auch mehrere Strukturelemente vorhanden sein, die beispielsweise als von einem
zentralen Stab radial abstehende Flügel ausgebildet sind. Im Zusammenwirken mit einem
entsprechenden Kanal in der Kabeldurchführung führen die Strukturelemente den Steckerhalter
in longitudinale Richtung. Mindestens eines der Strukturelemente stellt eine Verdrehsicherung
her, die sicherstellt, dass der Steckerhalter stets in derselben Winkelstellung montiert
wird. Dieselbe Winkelstellung ist wichtig, damit der Stecker den Gegenstecker bei
der Montage möglichst leicht findet.
[0019] Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel blockiert das Strukturelement
ein Rastelement der Kabeldurchführung, wenn die Anschlussvorrichtung in ihrer Montagestellung
ist. Dabei kann das Strukturelement dasselbe Strukturelement sein, welches die Verdrehsicherung
bereitstellt oder ein anderes. D.h. Verdrehsicherung und Blockierung eines Rastelementes
können von demselben oder von unterschiedlichen Strukturelementen bereitgestellt sein.
[0020] Nach einem zweiten Aspekt wird eine Steckverbindung aus einem Stecker und einem Gegenstecker
vorgeschlagen, die eine Anschlussvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung
aufweist. Die Steckverbindung verwirklicht dieselben Vorteile wie die Anschlussvorrichtung.
[0021] Nach einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Steckverbindung
vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- Einführen eines Steckers, der an einer Anschlussvorrichtung nach dem ersten Aspekt
der Erfindung gehaltert ist, in eine Öffnung eines Gehäuses;
- Stecken des Steckers auf einen passenden Gegenstecker.
- Betätigen eines Verriegelungselementes, um einen Steckerhalter entgegen der Steckrichtung
des Steckers zurückzuziehen und
[0022] Mit Vorteil kann darüber hinaus vorgesehen sein, des Verriegelungselementes in einer
Einstellung zu verrasten, um den Steckerhalter in einer vom Stecker abgezogenen Entstellung
zu fixieren.
[0023] Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, eine Steckverbindung nach dem zweiten
Aspekt der Erfindung mit den oben genannten Vorteilen herzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0024] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf
die begleitenden Figuren exemplarisch näher erläutert. Alle Figuren sind rein schematisch
und nicht maßstäblich. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines elektrischen Bauteils in einem Gehäuse;
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung;
- Fig. 3
- eine perspektivische Draufsicht von oben auf die Anschlussvorrichtung mit abgenommenem
Deckel;
- Fig. 4
- eine Detailansicht eines Ausschnitts von der Kabeldurchführung;
- Fig. 5
- eine in ein Gehäuse eingesetzte Anordnung;
- Fig. 6
- erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung mit zurückgezogenem Steckerhalter;
- Fig. 7
- den Steckerhalter als Einzelteil; und
- Fig. 8
- ein Flussdiagrmm
[0025] Gleiche oder ähnliche Elemente sind in den Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen
versehen.
Ausführungsbeispiel
[0026] In Figur 1 ist ganz allgemein ein elektrisches Bauteil 100 dargestellt, das mit einem
Anschlussstecker 101 elektrisch verbunden ist. Bei dem Bauteil 100 handelt es sich
zum Beispiel um einen Sensor 100, der in einem Gehäuse 102 einer elektrischen Servolenkung
angeordnet ist und die Drehstellung einer Lenkwelle 103 erfasst. An dem Gehäuse 102
ist ein Anschlussstutzen angeordnet, der eine Öffnung 105 aufweist. Durch die Öffnung
105 erfolgt eine Kontaktierung des Anschlusssteckers 101. Der Anschlussstecker 101
wird im Folgenden auch als Gegenstecker 101 bezeichnet, weil er mit einem Sensorstecker
208 (Figur 2) verbunden wird. In dem Gegenstecker 101 sind schematisch eine Anzahl
von Kontakten 106 dargestellt, mittels derer der Sensor 100 elektrisch kontaktiert
wird, um ihn mit elektrischer Energie zu versorgen und um Meßsignale zu übertragen.
Die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlussstecker 101 und dem elektrischen
Bauteil 100 wird mittels elektrischer Leitungen 107 hergestellt, die beispielsweise
als isolierte Leitungen oder auch als Strompfade auf einer Leiterplatte realisiert
sein können. In der Figur sind drei Leitungen 107 zeichnerisch dargestellt, aber in
anderen Ausführungsbeispielen können auch mehr oder weniger als drei Leitungen vorgesehen
sein. Der Gegenstecker 101 wird mittels einer in Figur 2 dargestellten erfindungsgemäßen
Anschlussvorrichtung 200 kontaktiert.
[0027] Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Anschlussvorrichtung, die als Ganzes mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet ist. Die
Anschlussvorrichtung 200 weist eine Kabeldurchführung 201 auf, die bei der Montage
der Anschlussvorrichtung 200 in die Öffnung 105 in dem Gehäuse eingesteckt wird. Auf
ihrem Außenumfang trägt die Kabeldurchführung 201 eine Lamellendichtung 202, welche
die Öffnung 105 in dem Gehäuse 102 abdichtet.
[0028] In die Kabeldurchführung 201 ist ein mehradriges Kabel 203 eingeführt, das von einem
Wellschlauch 204 gegen äußere Umwelteinflüsse und mechanische Beschädigung geschützt
ist. Auf der Kabeldurchführung 201 ist ein Deckel 206 angeordnet, der die Kabeldurchführung
201 dicht verschließt. Das Kabel 203 umfasst mehrere Einzeladern 207, die aus der
Kabeldurchführung 201 wieder austreten und mit einem Sensorstecker 208 elektrisch
verbunden sind. Ein Steckerhalter 209 haltert den Sensorstecker 208. Zu diesem Zweck
weist der Steckerhalter 209 elastische Arme 211 auf, die den quaderförmigen Sensorstecker
208 kraftschlüssig halten.
[0029] Der Steckerhalter 209 ist als einstückiges Kunststoffteil gespritzt und weist insbesondere
einen elastischen Bereich 212 mit einer ringförmigen Struktur 213 auf, an die sich
ein U-förmiger Abschnitt 214 anschließt. Die Funktion des elastischen Bereichs 212
wird weiter unten näher erläutert. Grundsätzlich sind auch andere Fertigungsverfahren
zur Herstellung des Steckerhalters 209 denkbar, insbesondere auch ein 3D-Druck. Auf
welche Art und Weise der Steckerhalter 209 hergestellt ist, spielt für die vorliegende
Erfindung keine wesentliche Rolle.
[0030] Ein Schieber 216 fixiert den Steckerhalter 209 in der Kabeldurchführung 201 in Steckrichtung,
wenn die Anschlussvorrichtung 200 in die Gehäuseöffnung 105 eingeführt wird. Die Steckrichtung
ist in Figur 2 mit einem Pfeil 217 angezeigt. Wenn die Anschlussvorrichtung 200 in
Montagestellung in dem Gehäuse 102 bzw. in dessen Öffnung 105 sitzt, findet der Sensorstecker
208 in den Gegenstecker 101.
[0031] Figur 3 zeigt eine perspektivische Draufsicht von oben auf die Anschlussvorrichtung
200 mit abgenommenem Deckel 206 (Figur 2). Die Leitungen 207 des Kabels 203 sind durch
einen mittels eines Vorsprunges 301 gebildeten Serpentinenpfad geführt, der eine Zugentlastung
für die Leitungen 207 bewirkt. Die Leitungen 207 sind Ω-förmig um den Vorsprung 301
herumgelegt, d.h. wenn von außen Zug auf das Kabel 203 ausgeübt wird, überträgt sich
der Zug nicht auf die Einzelleitungen 207 und insbesondere nicht auf den Sensorstecker
208.
[0032] In der Kabeldurchführung 201 sind Durchgangslöcher für die Leitungen 207 des Kabels
vorgesehen. Die Leitungen 207 tragen Dichtungen, welche diese Durchgangslöcher abdichten.
Das Vorhandensein von Durchgangslöchern und deren Abdichtung mit Einzeldichtungen
auf den Leitungen 207 ist bekannt und in Figur 3 nicht sichtbar. Der von dem Sensorstecker
208 abliegende Endabschnitt 302 des Steckerhalters 209 hat einen runden Querschnitt
und ist in einem Kanal 303 in der Kabeldurchführung 201 in longitudinaler Richtung
geführt. Der Endabschnitt 302 weist eine Nut 304 auf, in die eine an dem Schieber
216 angeordnete Leiste 306 eingreift. Die Leiste 306 geht in eine in Figur 3 ansteigende
Anlaufschräge 307 über, deren Funktion weiter unten erläutert wird. Der Schieber 216
ist in Figur 3 in einer Ausgangsposition dargestellt und fixiert den Steckerhalter
209, sodass er entgegen der Steckrichtung 217 nicht verschiebbar ist. Daher ist der
Steckerhalter 209 in der Lage eine Steckkraft auf den Sensorstecker 208 zu übertragen.
Die Steckkraft ist begrenzt durch die Elastizität des elastischen Bereiches 212, der
sich zunehmend verformt, wenn eine vorbestimmte Grenzkraft überschritten wird. Auf
diese Weise ist sichergestellt, dass keine mechanische Überbeanspruchung von Sensorstecker
208 bzw. Gegenstecker 106 auftreten kann, auch wenn durch Fertigungstoleranzen die
relative Lage des Sensorsteckers 208 in Bezug auf den Gegenstecker 101 variiert. Eine
mechanische Überbeanspruchung ist unerwünscht, weil sie zu einer Beschädigung der
Steckverbindung führen kann.
[0033] Der Schieber 216 weist außerdem einen Rasthaken 311 auf, der in einer ersten Ausnehmung
312 der Kabeldurchführung 201 verrastet ist. Der Schieber 216 ist dadurch ortsfest
fixiert. Also auch wenn auf eine Fingerauflage 313 an dem Schieber 216 Druck ausgeübt
wird, bewegt sich der Schieber 216 nicht und somit auch der Sensorhalter 209 nicht.
Wenn der Rasthaken 311 in der Ausnehmung 312 eingerastet ist wird dadurch eine Ausgangsstellung
des Schiebers 216 definiert. Wenn der Rasthaken 311 in einer zweiten Ausnehmung 314
eingerastet ist, wird dadurch eine Entstellung des Schiebers 216 festgelegt.
[0034] Figur 4 zeigt eine Detailansicht eines Ausschnitts von dem Bereich, wo die Kabeldurchführung
201 in der Öffnung 105 des Gehäuses 102 sitzt. An einem äußeren Ring 401 der Kabeldurchführung
201 sind Rasthaken 402 angeordnet, die hinter der schematisch dargestellten Wand 403
des Gehäuses 102 einschnappen und die Kabeldurchführung 201 verrasten. Die Rasthaken
402 haben Anlaufschrägen 404, wodurch die Rasthaken 402 beim Einsetzen der Kabeldurchführung
201 in die Öffnung 105 radial nach innen gedrückt werden. Die Kabeldurchführung 201
weist darüber hinaus einen inneren Ring 406 auf. Im Bereich des inneren Ringes 406
weist der Steckerhalter 209 radiale Flügel 407 auf, deren radial nach außen gerichtete
Stirnflächen 408 an einer Innenseite des inneren Ringes 406 anliegen. Außerdem gibt
es einen weiteren radialen Flügel 409, dessen radiale Erstreckung größer ist als der
Innendurchmesser des inneren Rings 406. Der radiale Flügel 409 wird in einer Nut 411
in dem inneren Ring 406 geführt. Der Flügel 409 bildet mit der Nut 411 eine Verdrehsicherung
für den Steckerhalter 209. Die so gebildete Verdrehsicherung stellt sicher, dass der
Sensorstecker 208 richtig zu dem Gegenstecker 106 ausgerichtet ist, um ein korrektes
Stecken zu gewährleisten. Die Längserstreckung des Flügels 409 entlang des Steckerhalters
209 endet vor den Rasthaken 402. Dadurch wird beim Einsetzen der Kabeldurchführung
201 in die Öffnung 105 die nach innen gerichtete radiale Bewegung des Rasthakens 402,
der sich an derselben Winkelposition wie der Flügel 409 befindet, nicht behindert.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können auch mehrere radiale Flügel 409 vorhanden
sein, deren radiale Erstreckung größer ist als der Innendurchmesser des inneren Rings
406. In diesem Fall müssen auch eine entsprechende Anzahl von Nuten 411 vorhanden
sein, welche die Flügel 409 aufnehmen.
[0035] Figur 5 zeigt die in das Gehäuse 102 eingesetzte Anordnung 200. Dabei wird der Rasthaken
311 an dem Schieber 216 aus seiner Rastposition in der ersten Ausnehmung 312 herausgedrückt,
wodurch sich der Schieber 216 quer zu der Steckrichtung 217, also in radialer Richtung
in Bezug auf den Steckerhalter 209, durch Druck auf die Fingerauflage 313 verschieben
lässt. In dieser Position der Anordnung 200 ist der Sensorstecker 208 in dem Gegenstecker
101 gesteckt und verrastet dort.
[0036] In Figur 6 ist die in das Gehäuse 102 eingesetzte Anordnung 200 dargestellt. In der
Darstellung von Figur 6 ist der Schieber 216 bereits eingeschoben worden. Der Rasthaken
311 an dem Schieber 216 rastet nunmehr in der zweiten Ausnehmung 314 ein, sodass der
Schieber 216 nicht mehr zurückbewegt werden kann. Bei den Eindrücken des Schiebers
216 kommt die Anlaufschräge 307 an dem Schieber mit der Nut 304 in dem Endabschnitt
des Steckerhalters 209 in Eingriff. Die Anlaufschräge 307 bewirkt, dass der Steckerhalter
209 entgegen der Steckrichtung 217 in die Kabeldurchführung 201 hineingezogen wird.
Mit der Bewegung des Steckerhalters 209 entgegen der Steckrichtung wird gleichzeitig
der Flügel 409 unter den Rasthaken 402 bewegt, der sich an derselben Winkelposition
wie der Flügel 409 befindet. Dieser Rasthaken 402 kann sich nicht mehr in radialer
Richtung nach innen bewegen, sodass die Kabeldurchführung 201 in der Öffnung 105 verriegelt
ist.
[0037] Bei dem Zurückziehen des Steckerhalters 209 löst sich der Sensorstecker 208 von dem
Steckerhalter 209, sodass eine mechanische Entkopplung erreicht ist. Diese Situation
ist in Figur 6 dargestellt. Der Sensorstecker 208 ist in den gestrichelt dargestellten
Gegenstecker 101 gesteckt und der Steckerhalter 209 ist von dem Sensorstecker 208
gelöst, denn der Sensorstecker 208 ist in dieser Situation auf dem Gegenstecker 101
verrastet, während er von den elastischen Armen 211 des Sensorhalters 209 nur kraftschlüssig
gehalten ist. Infolgedessen gleitet der Sensorstecker 208 aus dem Sensorhalter heraus,
wenn dieser von dem Schieber 216 entgegen der Steckrichtung 217 zurückgezogen wird.
[0038] In der Darstellung von Figur 6 ist zu erkennen, dass der Gegenstecker 101 trichterförmig
ausgebildet ist, um auch bei Vorhandensein von Fertigungstoleranzen und/oder Fluchtungsfehlern
die Kontakte des Sensorstecker 208 präzise zu den Kontakten des Gegensteckers zu führen.
Der Steckerhalter 209 ist in einem bestimmten Abstand von dem Sensorstecker 208 fixiert,
weil der Schieber 216 eine Bewegung hin zu dem Sensorstecker blockiert. Da der Rasthaken
311 des Schiebers 216 in der zweiten Ausnehmung 314 rastet ist, kann sich der Schieber
216 auch nicht mehr in seine Ausgangsstellung zurückbewegen, sodass der Sensorhalter
209 in der in Figur 6 dargestellten zurückgezogenen Entstellung fixiert bleibt.
[0039] Figur 7 zeigt den Sensorhalter 209 nochmals als Einzelteil. Der Sensorhalter weist
einen Stab 701 auf, an den sich ein elastischer Bereich 212 anschließt. Der elastische
Bereich ist aus einem ringförmigen Element 213 sowie einem U-förmigen Element 214
gebildet, die über einen Steg 702 miteinander verbunden sind. Mit dem U-förmigen Element
214 sind die Arme 211 verbunden, die eine Aufnahme für den Sensorstecker 208 bilden.
Der Stab 701 weist an seinem einen Ende den Endabschnitt 302 auf, wo die Nut 304 angeordnet
ist. In einem mittleren Bereich sind an dem Stab 701 die Flügel 407 bzw. 409 angeordnet.
In der Detailansicht in Figur 7 ist erkennbar, dass der Flügel 409 in radialer Richtung
eine größere Ausdehnung hat als die Flügel 407 und dadurch dazu geeignet ist, zum
einen mit der Nut 411 (Figur 4) eine Verdrehsicherung für den Sensorhalter 209 zu
bilden und zum anderen für die Kabeldurchführung 201 eine Sekundärverriegelung in
dem Gehäuse 102 bereitstellt.
[0040] Das ringförmige Element 213 und das U-förmige Element 214 sind in Richtung des Pfeiles
700 elastisch verformbar, was in Figur 7 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
Der Steckerhalter 209 kann deshalb Fertigungstoleranzen ausgleichen und eine übermäßige
Beanspruchung von Sensorstecker 208 und Gegenstecker 101 bei der Herstellung der Steckverbindung
vermeiden. Zur Veranschaulichung werden drei unterschiedliche Fälle betrachtet.
[0041] In einem ersten Fall sollen keine Fertigungstoleranzen vorhanden sein und Sensorstecker
208 und Gegenstecker 101 haben bei vollständig in das Gehäuse eingesteckter Anordnung
200 genau den theoretisch vorgesehenen Abstand. In diesem Fall wird bei der Herstellung
der Steckverbindung der Steckerhalter 209, insbesondere der ringförmige Bereich 212
um einige Millimeter komprimiert. Dabei stellt sich eine gewünschte Steckkraft zwischen
dem Sensorstecker 208 und dem Gegenstecker 101 ein.
[0042] In einem zweiten Fall treten Fertigungstoleranzen auf, die zu einem etwas größeren
Abstand zwischen Sensorstecker 208 und Gegenstecker 101 führen, wenn die Anordnung
200 vollständig in das Gehäuse 102 eingesteckt ist. In diesem Fall wird der Steckerhalter
etwas weniger als im ersten Fall komprimiert. Dennoch stellt sich im Wesentlichen
dieselbe Steckkraft zwischen dem Sensorstecker 208 und dem Gegenstecker 101 wie im
ersten Fall ein.
[0043] In einem dritten Fall treten Fertigungstoleranzen auf, die zu einem etwas kleineren
Abstand zwischen Sensorstecker 208 und Gegenstecker 101 führen, wenn die Anordnung
200 vollständig in das Gehäuse 102 eingesteckt ist. In diesem Fall wird der Steckerhalter
etwas mehr als im ersten Fall komprimiert. Dennoch stellt sich im Wesentlichen wieder
dieselbe Steckkraft zwischen dem Sensorstecker 208 und dem Gegenstecker 101 wie im
ersten Fall ein.
[0044] Insgesamt bedeutet das, dass unvermeidliche Fertigungstoleranzen keinen Einfluss
auf die Steckkraft zwischen dem Sensorstecker 208 und dem Gegenstecker 101 haben,
was sich vorteilhaft auf die Qualität der Steckverbindung auswirkt.
[0045] Darüber hinaus weist der Sensorstecker 209 auch quer zu der Längserstreckung des
Stabes 701 in einem bestimmten Umfang eine Verformbarkeit auf, sodass der Sensorhalter
209 auch Fluchtungsfehler zwischen dem Sensorstecker 208 und dem Gegenstecker 106
ausgleichen kann. Die trichterförmige Ausgestaltung des Gegensteckers 101 stellt sicher,
dass sich auch bei Fluchtungsfehlern der Sensorstecker 208 und der Gegenstecker sicher
finden, wobei sich der Stab 701 des Steckerhalters 209 gegebenenfalls etwas biegt,
was allerdings keinen wesentlichen Einfluss auf die Steckkraft hat.
[0046] Die insoweit beschriebene Anschlussvorrichtung 200 wird zur Herstellung eines Kontaktes
zwischen dem Sensorstecker 208 und dem Gegenstecker 106 eingesetzt. Die Steckverbindung
wird wie folgt hergestellt, was in dem Flussdiagramm in Figur 8 schematisch dargestellt
ist. In einem ersten Schritt S1 wird die Kabeldurchführung 201 in die Öffnung 105
in dem Gehäuse 102 eingesetzt. Die richtige Winkelposition der Kabeldurchführung 201
in der Öffnung 105 wird dabei zum Beispiel durch einen Vorsprung und eine entsprechende
Ausnehmung an dem Gehäuse bzw. an der Kabeldurchführung sichergestellt. Selbstverständlich
sind auch andere Indexmittel denkbar, welche die Winkelposition in geeigneter Weise
festlegen. Die Kabeldurchführung wird dann in die Öffnung 105 soweit eingedrückt,
bis sie mit einem Flansch auf der Wand 403 des Gehäuses 102 anliegt. Beim Einstecken
der Kabeldurchführung 201 führt der Sensorhalter 209 den Sensorstecker 208 zu dem
Gegenstecker 106, die in einem Schritt S2 miteinander verrasten. Fertigungstoleranzen
die zu einer abweichenden relativen Lage des Gegensteckers in Bezug auf den Sensorstecker
führen, werden dabei in der oben beschriebenen Art und Weise ausgeglichen, indem sich
der elastische Bereich 212 oder der Stab 701 des Sensorhalters 209 verformt. Das Einstecken
der Kabeldurchführung in die Öffnung 105 führt außerdem dazu, dass der Rasthaken 311
von dem Schieber 216 aus der Ausnehmung 312 freikommt, wodurch in einem Schritt S3
der Schieber 216 eingedrückt werden kann und dabei den Sensorhalter 209 von dem Sensorstecker
208 abzieht.
[0047] Auf diese Weise wird eine Steckverbindung mit einer mechanischen Entkopplung hergestellt.
Bezugszeichenliste
| 100 |
elektrisches Bauteil/Sensor |
301 |
Vorsprung |
| 101 |
Anschlussstecker |
302 |
Endabschnitt |
| 102 |
Gehäuse |
303 |
Kanal |
| 103 |
Lenkwelle |
304 |
Nut |
| 104 |
Anschlussstutzen |
306 |
Leiste |
| 105 |
Öffnung im Gehäuse 102 |
307 |
Anlaufschräge |
| 106 |
Kontakte |
|
|
| 107 |
Leitungen |
311 |
Rasthaken |
| |
|
312 |
erste Ausnehmung |
| 200 |
Anschlussvorrichtung |
313 |
Fingerauflage |
| 201 |
Kabeldurchführung |
314 |
zweite Ausnehmung |
| 202 |
Lamellendichtung |
|
|
| 203 |
mehradriges Kabel |
401 |
äußerer Ring |
| 204 |
Wellschlauch |
402 |
Rasthaken |
| |
|
403 |
Gehäusewand |
| |
|
404 |
Anlaufschräge |
| |
|
|
|
| |
|
406 |
innerer Ring |
| 206 |
Deckel |
407 |
Flügel |
| 207 |
Einzelleitungen |
409 |
Flügel |
| 208 |
Sensorstecker |
411 |
Nut |
| 209 |
Steckerhalter |
701 |
Stab |
| 211 |
elastische Arme |
702 |
Steg |
| 212 |
elastischer Bereich |
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| 213 |
Ringförmige Struktur |
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| 214 |
U-förmiger Abschnitt |
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| 216 |
Schieber |
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| 217 |
Steckrichtung/Pfeil |
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1. Anschlussvorrichtung (200) mit einem Stecker (208), die dazu eingerichtet ist, um
eine elektrische Verbindung mit einem Gegenstecker (101) herzustellen, wobei die Anschlussvorrichtung
(200) eine Kabeldurchführung (201) und einen Steckerhalter (209) aufweist, in welchem
der Stecker (208) lösbar gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) in Steckrichtung (217) des Steckers (208) elastisch ausgebildet
ist.
2. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) ein elastisches Element (213,214) umfasst und/oder einen
elastischen Abschnitt (212) aufweist.
3. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) in Steckrichtung (217) verschiebbar ist.
4. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) elastische Arme (211) aufweist, die den Stecker (208) kraftschlüssig
haltern oder der Steckerhalter (209) leicht lösbar mit dem Stecker (208) verrastet
ist.
5. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstecker (101) stirnseitig trichterförmig ausgebildet ist.
6. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeldurchführung (201) Rastelemente (402) aufweist, die in Montagestellung der
Anschlussvorrichtung (200) in dem Gehäuse (102) in einer Gehäuseöffnung (105) verrasten.
7. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) in Steckrichtung (217) mittels eines Verriegelungselementes
(216) lösbar fixiert ist.
8. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement ein Schieber (216) ist, der vor der Montage der Kabeldurchführung
(201) in dem Gehäuse (102) auf der Kabeldurchführung (201) in einer Anfangsstellung
verrastet ist.
9. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (216) nach der Montage der Kabeldurchführung (201) in dem
Gehäuse (102) betätigbar ist und den Steckerhalter (209) entgegen der Steckrichtung
(217) des Steckers (208) zurückzieht.
10. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (216) transversal bzw. quer zur Steckrichtung verschiebbar
ist.
11. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (216) in einer Endstellung verrastet ist und den Steckerhalter
(209) in einer zurückgezogenen Endstellung fixiert.
12. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) ein Strukturelement (407,409) aufweist, die im Zusammenwirken
mit der Kabeldurchführung (201) eine Verdrehsicherung des Steckerhalters (209) bereitstellen.
13. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (409) ein Rastelement (402) der Kabeldurchführung (201) blockiert,
wenn die Anschlussvorrichtung (200) in ihrer Montagestellung ist.
14. Steckverbindung aus einem Stecker (208) und einem Gegenstecker (101), die eine Anschlussvorrichtung
(200) nach einem der Ansprüche 1-13 aufweist.
15. Verfahren zur Herstellung einer Steckverbindung, wobei das Verfahren folgende Schritte
umfasst:
- Einführen eines Steckers (208), der an einer Anschlussvorrichtung (200) nach einem
der Ansprüche 1-13 gehaltert ist, in eine Öffnung (105) eines Gehäuses (102);
- Stecken des Steckers (208) auf einen passenden Gegenstecker (101);
- Betätigen eines Verriegelungselementes (216), um einen Steckerhalter (209) entgegen
der Steckrichtung (217) des Steckers (208) zurückzuziehen und
- Verrasten des Verriegelungselementes (216) in einer Endstellung, um den Steckerhalter
(209) in einer vom Stecker (208) abgezogenen EnDstellung zu fixieren.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Anschlussvorrichtung (200) mit einem Stecker (208), die dazu eingerichtet ist, um
eine elektrische Verbindung mit einem Gegenstecker (101) herzustellen, wobei die Anschlussvorrichtung
(200) eine Kabeldurchführung (201) und einen Steckerhalter (209) aufweist, in welchem
der Stecker (208) lösbar gehaltert ist, wobei der Steckerhalter (209) in Steckrichtung
(217) des Steckers (208) elastisch ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) in Steckrichtung (217) verschiebbar ist.
2. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) ein elastisches Element (213,214) umfasst und/oder einen
elastischen Abschnitt (212) aufweist.
3. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) elastische Arme (211) aufweist, die den Stecker (208) kraftschlüssig
haltern oder der Steckerhalter (209) leicht lösbar mit dem Stecker (208) verrastet
ist.
4. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeldurchführung (201) Rastelemente (402) aufweist, die in Montagestellung der
Anschlussvorrichtung (200) in dem Gehäuse (102) in einer Gehäuseöffnung (105) verrasten.
5. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) in Steckrichtung (217) mittels eines Verriegelungselementes
(216) lösbar fixiert ist.
6. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement ein Schieber (216) ist, der vor der Montage der Kabeldurchführung
(201) in dem Gehäuse (102) auf der Kabeldurchführung (201) in einer Anfangsstellung
verrastet ist.
7. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (216) nach der Montage der Kabeldurchführung (201) in dem
Gehäuse (102) betätigbar ist und den Steckerhalter (209) entgegen der Steckrichtung
(217) des Steckers (208) zurückzieht.
8. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (216) transversal bzw. quer zur Steckrichtung verschiebbar
ist.
9. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (216) in einer Endstellung verrastet ist und den Steckerhalter
(209) in einer zurückgezogenen Endstellung fixiert.
10. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerhalter (209) ein in radialer Richtung vorspringendes Strukturelement (409)
aufweist, das in einer Nut (411) in dem Steckerhalter geführt ist und im Zusammenwirken
mit der Kabeldurchführung (201) eine Verdrehsicherung des Steckerhalters (209) bereitstellt.
11. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das in radialer Richtung vorspringende Strukturelement (409) ein Rastelement (402)
der Kabeldurchführung (201) blockiert, wenn die Anschlussvorrichtung (200) in ihrer
Montagestellung in einem Gehäuse (102) bzw. in einer Gehäuseöffnung (105) montiert
ist.
12. Steckverbindung aus einem Stecker (208) und einem Gegenstecker (101), die eine Anschlussvorrichtung
(200) nach einem der Ansprüche 1-11 aufweist.
13. Steckverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstecker (101) stirnseitig trichterförmig ausgebildet ist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Steckverbindung, wobei das Verfahren folgende Schritte
umfasst:
- Einführen eines Steckers (208), der an einer Anschlussvorrichtung (200) nach einem
der Ansprüche 1-11 gehaltert ist, in eine Öffnung (105) eines Gehäuses (102);
- Stecken des Steckers (208) auf einen passenden Gegenstecker (101);
- Betätigen eines Verriegelungselementes (216), um einen Steckerhalter (209) entgegen
der Steckrichtung (217) des Steckers (208) zurückzuziehen und
- Verrasten des Verriegelungselementes (216) in einer Endstellung, um den Steckerhalter
(209) in einer vom Stecker (208) abgezogenen Endstellung zu fixieren.