-
Die
Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung, insbesondere
einen Stecker und ein Steckergehäuse
mit einer Führung.
-
Steckverbindungen,
welche aus Steckern und zugehörigen
Steckergehäusen
bestehen, sind allgegenwärtig.
Insbesondere im Automobilbereich werden bei der Verdrahtung elektrischer
Systeme allerorten Stecker in den unterschiedlichsten Ausführungen
eingesetzt. Es ist dabei häufig
von großer
Bedeutung, dass die Steckverbindung eine hohe Robustheit gegen Kräfte, die
von den angeschlossenen Kabeln ausgehen aufweist. Unter hoher mechanischer
Belastung, wie sie bei Transportfahrzeugen auftritt, können Vibrationen
und große
Kabellängen dafür sorgen,
dass Steckverbindungen beschädigt werden.
Dies kann zu Fehlfunktionen führen.
Es ist deshalb allgemein angestrebt, möglichst robuste und trotzdem
räumlich
kleine Steckverbindungen bereitzustellen, welche eine komfortable
Bedienung, also ein einfaches Lösen
und Wiederverbinden der Steckverbindung, ermöglichen. Darüber hinaus
muss gewährleistet
werden, dass die Stecker funktionsgerecht in die jeweils richtige
Gehäusevorrichtung
eingeführt
werden. Das Steckergehäuse
bildet dabei im Allgemeinen eine gewisse Führung für den Stecker, um diesem Halt
im Steckergehäuse
zu geben.
-
Neben
der allgemeinen Anforderung, dass zu einem Stecker natürlich immer
ein korrespondierendes Steckergehäuse existieren muss, entstehen besondere
Anforderungen, wenn die Stecker z.B. von unten in die zugehörigen Steckergehäuse eingeführt und
die Kabel aus dem Stecker winklig weggeführt werden. Bekannt sind daher
Steckverbindungen, die zur Bereitstellung einer möglichst
sicheren Steckverbindung eine Führungslänge aufweisen, welche
mehr als das Doppelte des Durchmessers des Steckergesichtes beträgt. Die
Führungslänge ist dabei
der Bereich, in welchem der Stecker zumindest abschnittweise vom
Steckergehäuse
formschlüssig umschlossen
wird. Bei der elektrischen Kontaktierung in Kraftfahrzeugen wird
allgemein eine zusätzliche
Kabelfixierung unmittel bar hinter dem Stecker erforderlich. Andere
bekannte Systeme setzen Metallbügel
ein, welche kraftgebend verspannt sind oder fest fixiert werden.
Hierdurch wird verhindert, dass sich die Steckverbindung ungewollt
durch Massekräfte
des Kabels löst.
Nachteilig an den bekannten Steckverbindungen ist die große Führungslänge, welche
auch einen hohen Platzbedarf mit sich bringt. Bei einer Führungslänge von
z.B. dem Zweifachen des Durchmessers des Steckergesichtes beträgt der Platzbedarf
inklusive des erforderlichen Wegs, um die Steckverbindung zu lösen, etwa
das Vierfache des Durchmessers des Steckergesichtes, wobei hier noch
die Länge
des außerhalb
der Führung
liegenden Steckergehäuses
hinzutritt. Alternative Lösungen
mit den zuvor beschriebenen Metallbügeln oder Verschraubungen sind
mit einem hohen Kosten- bzw. einem hohen Montage- und Demontageaufwand
verbunden. Es liegt auf der Hand, dass derartige Steckerverbindungen
gerade bei wiederkehrendem Lösen
und Verbinden unkomfortabel sind.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steckverbindung
bereitzustellen, welche eine sichere Steckverbindung ermöglicht und trotzdem
den Platzbedarf gering hält.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
einen Stecker gemäß Anspruch
1, einem zugehörigen Steckergehäuse und
einer aus Stecker und Steckergehäuse
bestehenden Steckerverbindung gelöst.
-
Entsprechend
wird erfindungsgemäß ein Stecker
mit Führung
bereitgestellt, welcher einen ersten Führungsabschnitt und einen zweiten
Führungsabschnitt
zur Führung
des Steckers in einem korrespondierenden Steckergehäuse aufweist,
wobei der zweite Führungsabschnitt
weiter von dem Steckergesicht beabstandet ist als der erste Führungsabschnitt,
und der erste Führungsabschnitt
und der zweite Führungsabschnitt
eine voneinander verschiedene Kontur ihrer jeweiligen Querschnitte
aufweisen. Aufgrund der genannten vorteilhaften Trennung der Steckerführung in
einen ersten und einen zweiten Führungsabschnitt
lassen sich die Eigenschaften des Steckers und damit der Steckverbindung
in vorteilhafter Weise neu gestalten. Es kann demnach erfindungsgemäß vorgese hen
sein, den ersten Führungsabschnitt
kürzer
als den zweiten Führungsabschnitt
auszuführen,
um so den Lösehubes
des Steckers (beim Herausziehen des Steckers aus dem korrespondierenden
Steckergehäuse)
auf die Länge
eines der beiden Führungsabschnitte
zu beschränken.
Die Führung
des Steckers im entsprechenden Steckergehäuse kann unmittelbar beendet sein,
wenn der Stecker entweder den ersten oder den zweiten Führungsabschnitt
vollständig
aus den korrespondierenden Führungsabschnitten
des Steckergehäuses
entfernt hat. Insbesondere können
die Führungsabschnitte
auf dem Griff des Steckers angeordnet sein, welcher üblicherweise
nicht zur Führung
des Steckers im Steckergehäuse
genutzt wird.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste Führungsabschnitt und der zweite
Führungsabschnitt
durch einen Bereich voneinander beabstandet, welcher keine Führung in
dem korrespondierenden Steckergehäuse bewirkt. Durch die Trennung
zweier Führungsabschnitte,
von denen der erste sich z.B. an das Steckergesicht (das ist das
vordere Ende des Steckers, an dem typischerweise die Kontakte angeordnet
sind) anschließt
oder in räumlicher
Nähe zum
Steckergesicht angeordnet ist und der zweite sich weiter hinten
am Steckergehäuse
befindet, wird die kontinuierliche Führung über den gesamten Stecker ersetzt.
Hieraus ergibt sich eine effektive Führung, welche die Wirkung einer
Führung mit
einer Länge
erzielt, die dem Abstand vom vorderen Ende des ersten Führungsabschnitts
bis zum hinteren Ende des zweiten Führungsabschnitts entspricht,
ohne dass jedoch dazwischen eine kontinuierliche Führung des
Steckers im Steckergehäuse vorgesehen
sein muss. Dadurch kann der mittlere Abschnitt ganz unterschiedlich
genutzt werden. Zum Beispiel können
hier Arretierungsmittel o.A. vorgesehen werden, die in dem führungslosen
Bereich um den Umfang des hier z.B. eingeschnürten Steckergehäuses geschoben
werden. Außerdem
ergeben sich Möglichkeiten,
in diesem Bereich andere Elemente unterzubringen, die nicht formschlüssig am
Steckergehäuse
anliegen müssen
oder mit dem Gehäuse
in einer anderen Art und Weise zusammenwirken als in den Führungsabschnitten.
Natürlich
ist das Steckergehäuse
dem Stecker entsprechend auszuführen, damit
die Führung
entsteht bzw. zwischen den Führungsabschnitten
unterbleibt.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der zweite Führungsabschnitt
durch ein von dem ersten Führungsabschnitt
separates Steckerteil bereitgestellt, welches insbesondere von einem
Verbindungselement, einer Umspritzung oder einem montierten Element
gebildet wird, welche jeweils – je
nach Ausgestaltung – starr
mit dem Stecker verbunden sind. Diese vorteilhafte Ausgestaltung sieht
vor, dass eine Umspritzung eines Teiles des Steckers eine zusätzliche
Komponente erhält,
welche zur Führung
des Steckers im Steckergehäuse ausgebildet
und genutzt wird. Dies erfordert zusätzliche Schritte bei der Bereitstellung
der Umspritzung, bzw. der Werkzeuge, welche die Umspritzung bewirken.
Da dies einen zusätzlichen
Aufwand bei der Herstellung von Steckern nach sich zieht, weisen übliche Stecker
keine Führungsmittel
im Griffbereich des Steckers auf. Erfindungsgemäß wurde jedoch erkannt, dass
sich hierdurch für
bestimmte Anwendungen ein Vorteil ergeben kann, der den zusätzlichen Aufwand
rechtfertigt. Insoweit wird ein Teil der Umspritzung, welcher herkömmlich z.B.
nur als Griff zum Herausziehen des Steckers vorgesehen war, nun auch
als zweiter Führungsabschnitt
zur Führung
des Steckers ausgestaltet. Die weiteren Funktionen der Umspritzung,
wie z.B. die Bereitstellung einer mechanischen Stabilität zwischen
Stecker und Anschlusskabel bleibt gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
von den Führungseigenschaften
des zweiten Führungsabschnittes
im Griffbereich unberührt.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung weist ein erfindungsgemäßer Stecker
auf dem zweiten Führungsabschnitt
ein auf der Umfangfläche
des Steckers angeordnetes Führungsmittel
auf, wobei das Führungsmittel
in Einschubrichtung des Steckers verläuft. Das Führungsmittel kann dabei eine
nahezu beliebige Führungskontur
aufweisen. Vorteilhaft kann es sich z.B. um eine Führungsrippe
handeln. Eine Führungsrippe
ist eine von mehreren Ausgestaltungen, wobei derartige Führungsrippen
vorteilhaft in korrespondierende Führungsnuten von zugehörigen Steckergehäusen eingreifen
und so dem Stecker die gewünschte
Führung
und den gewünschten
Halt bieten. Durch die Ausgestaltung als Führungsrippe lässt sich
insbesondere vorteilhaft die erfindungsgemäße Unterbrechung in einen ersten
und zweiten Führungsabschnitt
vornehmen. Darüber
hinaus kann mittels der Rippenform die Länge der Führung leicht und flexibel gestal tet
werden. Es kommen jedoch auch andere Ausführungen in Frage, bei welchen
z.B. im Stecker eine Führungsnut
vorgesehen ist und das Steckergehäuse eine entsprechende Führungsrippe aufweist.
Auch hierbei ist die vorstehend beschriebene Trennung in einen ersten
Führungsabschnitt
und in einen zweiten Führungsabschnitt
grundsätzlich möglich. Selbstverständlich sind
auch Ausführungen mit
mehreren Führungsrippen
bzw. mehreren Führungsnuten
vorstellbar. Insbesondere kommen neben der Rippenform auch eine
Ausführung
als Schwalbenschwanz, eine Ausführung
als Trapez und verschiedene andere Konturen als Führungsmittel
in Betracht.
-
Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckers
befindet sich noch eine weitere Kodierrippe in dem zweiten Führungsabschnitt,
welche eine vorauseilende Kodierung des Steckers bewirkt. Vorauseilende
Kodierung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kodierrippe
derart angeordnet ist, dass bereits am höchsten Punkt, also beim ersten
Kontakt mit einem Steckergehäuse,
die Kodierrippe in eine korrespondierende Führungsnut eingreift. Ist keine
entsprechende Nut vorgesehen, wird verhindert, dass der Stecker
in das Steckergehäuse
passt. Diese Kodierung eilt anderen Kodierungsmöglichkeiten, zum Beispiel im
ersten Führungsabschnitt,
voraus, weil sich der Stecker zu diesem Zeitpunkt, insbesondere
dessen erster Führungsabschnitt,
noch nicht weit genug im Steckergehäuse befindet. Andere vorteilhafte Ausgestaltungen
dieses Aspektes der Erfindung sind nicht auf die Anordnung einer
Führungsrippe
beschränkt,
sondern können
abweichende Anordnungen von Rippen und Nuten, insbesondere auf dem Steckergehäuse, aufweisen,
welche ebenfalls eine vorauseilende Kodierung bewirken.
-
Gemäß einem
anderen vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
dass der erfindungsgemäße Stecker
in dem ersten Führungsabschnitt
einen kleineren Querschnitt aufweist als in dem zweiten Führungsabschnitt.
Der Begriff "Querschnitt" betrifft gemäß diesem
Aspekt der vorliegenden Erfindung einen maximalen Querschnitt des
ersten Führungsabschnittes
gegenüber
einem maximalen Querschnitt des zweiten Führungsabschnitt. Allgemeiner
ausgedrückt
ist der erste Führungsabschnitt
in seinem Querschnitt derart kleiner oder schma ler ausgeführt, als
der zweite Führungsabschnitt,
dass der erste Führungsabschnitt
in dem Bereich des Steckergehäuses,
welcher mit dem zweiten Führungsabschnitt
korrespondiert, verhältnismäßig führungsfrei
seitlich zur Einschubrichtung beweglich ist. Dadurch lässt sich
beim Lösen
des Steckers der Stecker bereits dann frei aus dem Steckergehäuse entnehmen,
wenn nur einer der ersten oder zweiten Führungsabschnitte die Führung im
Steckergehäuse verlassen
hat. Je nach Ausführung
bzw. nach Führungslänge des
Steckers im Steckergehäuse
ergibt sich hierbei ein Lösehub
nur in der Länge
des ersten oder zweiten Führungsabschnitts.
Mit umfasst von diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind auch Lösungen,
bei welchen nicht die volle Länge
des ersten oder zweiten Führungsabschnittes
zur Führung im
korrespondierenden Steckergehäuse
zum Tragen kommt. Dabei können
Führungslängen entstehen, die
nicht der exakten Länge
des ersten oder zweiten Führungsabschnittes
des Steckers entsprechen. Vor allem lässt sich gemäß diesem
vorteilhaften Aspekt der Erfindung der erste Führungsabschnitt aufgrund seines
kleineren Querschnitts innerhalb des zweiten Führungsabschnitts im Steckergehäuse frei
bewegen. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ergibt sich der Lösehub lediglich
aus der Führungslänge des zweiten
Führungsabschnitts
oder einer geringeren Führungslänge als
der des zweiten Führungsabschnittes.
-
Die
Erfindung stellt insbesondere eine Steckverbindung mit einem Stecker
und einem korrespondierenden Steckergehäuse bereit, wobei das Steckergehäuse derartig
ausgestaltet ist, dass es die Führung
des Steckers gemäß der Führungsabschnitte,
wie sie zuvor beschrieben sind, ermöglicht.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind in dem
Steckergehäuse Führungsnuten
vorgesehen, welche zu den Führungsrippen
des zweiten Führungsabschnittes
des erfindungsgemäßen Steckers
korrespondieren. Dabei wird berücksichtigt,
dass die Führungsnuten
des zweiten Führungsabschnittes
in Einschubrichtung des Steckers nach vorne offen ausgestaltet sind.
So wird ermöglicht,
dass bei Verschmutzung des Steckergehäuses durch Einschieben des
Steckers die Verunreinigung nach vorne aus den Nuten geschoben wird
kann. Bei bestimmten Steckertypen kann es vorteilhaft sein, dass
die Steck verbindung statt dessen ausgestaltet ist, beim Herausziehen
des Steckers den Schmutz mitzuführen
und zu beseitigen.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Steckverbindung, bestehend
aus Stecker und korrespondierendem Steckergehäuse, weist die effektive Führungslänge in der
Hauptbelastungsrichtung ein Führungsverhältnis von
etwa 3 zum Durchmesser des Steckergesichtes auf. Dabei ist der Durchmesser
des Steckergesichtes in der Hauptbelastungsrichtung maßgeblich.
Wird zum Beispiel ein Kabel winklig vom Steckergehäuse weggeführt, dann
liegt die Hauptbelastungsrichtung in Zugrichtung des Kabels. Auf
den Stecker wird vom Kabel ein Drehmoment ausgeübt. Der Stecker benötigt eine Führung, um
dem Zug des Kabels zu Wiederstehen. Vorteilhaft ist deshalb die
Führung
so ausgestaltet, dass sie in dieser Richtung am meisten Wirkung
entfaltet. Bei der erfindungsgemäßen Steckverbindung lässt sich
aufgrund der zwei- oder mehrteiligen Ausgestaltung der Führung ein
besonders hohes Führungsverhältnis erreichen,
ohne dass die Führung durchgehend über die
ganze Länge
des Steckergehäuses
ausgeführt
sein muss.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem erfindungsgemäßen Stecker
ein dritter Führungsabschnitt
vorgesehen, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Führungsabschnitt
angeordnet ist und durch einen Bereich vom zweiten Führungsabschnitt
getrennt ist, in dem keine Führung des
Steckers bewirkt wird. Gemäß dieser
vorteilhaften Ausgestaltung kann der zweite Führungsabschnitt eine Verlängerung
in dem dritten Führungsabschnitt
finden, soweit der dritte Führungsabschnitt
einen Umriss bzw. einen Querschnitt aufweist, der dem zweiten Führungsabschnitt
entspricht. Der Abstand zwischen den beiden Führungsabschnitten ohne unmittelbare
Führungseigenschaften
kann zum Einschieben eines Arretierelementes genutzt werden, welches
den Stecker in einer festen Position hält.
-
Die
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren
erläutert.
Es zeigt:
-
1 eine
perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen
erfindungsgemäßen Stecker,
-
2 eine
perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für ein Steckergehäuse,
-
3 eine
Ansicht von oben auf ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Steckers,
-
4 eine
Schnittansicht des Steckers gemäß 4,
und
-
5 weitere
Schnittansichten des Steckers gemäß 4.
-
1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Stecker 100 zum
Anschließen
eines Kabels bzw. eines Bündels
elektrischer Leitungen 101. Die elektrische Leitung 101 wird
im Gehäuse
des Steckers 100 um 90° abgewinkelt
und mit den Kontakten an dem Steckergesicht 113 (Kontakte
nicht sichtbar) gekoppelt, z.B. elektrisch verbunden. Der Stecker
weist einen ersten Führungsabschnitt 102 und
einen zweiten Führungsabschnitt 103 auf.
Der erste Führungsabschnitt 102 befindet
sich in unmittelbarer räumlicher Nähe zum Steckergesicht 113.
Die Führung
im ersten Führungsabschnitt 102 wird
z.B. durch formschlüssiges
Ineinandergreifen des ersten Führungsabschnittes
mit einem korrespondierenden Gehäuseabschnitt bewirkt.
Im ersten Führungsabschnitt
können
weitere Markierungen oder Beschriftungen 112 vorgesehen sein.
Oberhalb des ersten Führungsabschnitts 102 befindet
sich ein Dichtelement 111, welches den Umfang des Steckers
umschließt,
um die in einer nach hinten verschlossenen, topfförmigen Öffnung angebrachten
Führungsbereiche
und die Kontakte, die beliebig ausgeführt sein können, und vorteilhaft als Flachkontakte,
Rundkontakte o.Ä.
ausgeführt
sind, vor Feuchtigkeit und Schmutz zu schützen. Oberhalb des Dichtelementes 111 befindet
sich ein dritter Führungsabschnitt 110 mit
einer Führungsrippe 109.
Dieser dritte Führungsabschnitt 110 kann
vorteilhaft als Fortsetzung des zweiten Führungsabschnittes 103 ausgeführt sein.
Die Führungselemente
des dritten Führungsabschnittes 110 greifen
beim Einführen
des Steckers in das Gehäuse
zu erst in die entsprechenden Führungen
des zweiten Führungsabschnittes ein.
Damit kann eine Vorjustierung erreicht werden, welche die Umspritzung
des Steckers erleichtert. Darin besteht ein weiterer vorteilhafter
Aspekt der Erfindung.
-
Der
dritte Führungsabschnitt
ist vom zweiten darüber
liegenden Führungsabschnitt 103 beabstandet
ausgeführt,
so dass ein nicht dargestelltes Arretierelement (z.B. in Form eines
Arretierungsschiebers) senkrecht zur Steckrichtung X des Steckers aufgeschoben
werden kann. Auf diese Weise kann das Arretierelement den Stecker
in einem korrespondierenden Gehäuse
arretieren. Weiter weist das vorliegende Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckers
einen zweiten Führungsabschnitt 103 auf,
welcher sich z.B. im Griffbereich des Steckers befindet. In diesem
Bereich sind weitere Führungsrippen 106, 108 vorgesehen.
Die Führungsrippen
des zweiten Führungsabschnitts 103 und
des dritten Führungsabschnitts 110 greifen
beim Einführen
des Steckers 100 in ein korrespondierendes Steckergehäuse in zu
den Führungsrippen
korrespondierende Nuten ein. Eine weitere Rippe im zweiten Führungsabschnitt 103 kann
gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung als vorauseilende Kodierrippe 107 verwendet
werden. Das Versetzen der Kodierrippe 107 im vorderen Bereich
des Steckers (d.h. ein Versetzen der Kodierrippe in horizontaler
Richtung auf dem Umfang des Steckers) bewirkt, dass der Stecker nur
zu bestimmten Steckergehäusen
passt. Insbesondere kann die Kodierrippe 107 so angeordnet sein,
dass sie bereits beim ersten Kontakt mit dem Steckergehäuse das
Einschieben des Steckers ermöglicht,
oder verhindert, wenn sich keine korrespondierende Nut am Steckergehäuse befindet.
Dies wird als vorauseilende Kodierung bezeichnet, weil sie bereits
beim ersten Kontakt des Steckers mit dem Steckergehäuse wirkt.
Daneben kommt gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Kodierrippe 107 auch eine Führungseigenschaft
hinzu, wie sie den Führungsrippen 106, 108 entsprechen
kann, wenn dies gewünscht
ist. Die Führungswirkung
erfolgt bei der Kodierrippe 107 jedoch in eine andere Richtung
als bei Führungsrippen 106, 108.
-
2 zeigt
ein zum Stecker 100 korrespondierendes Steckergehäuse 240.
Gleichzeitig ist in 2 auch eine mögliche räumliche
Anordnung mehrerer unterschiedlicher Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Steckergehäuse 240, 220 und 230 nebeneinander
dargestellt. Nur das Steckergehäuse 240,
also der mittlere Abschnitt in 2 ist zur Aufnahme
des in 1 dargestellten Steckers 100 ausgestaltet.
Es ist ein Kontaktbereich 213 zur Bereitstellung des elektrischen
Kontaktes zu sehen. Ausgehend von diesem Kontaktbereich 213 erstreckt sich
die Führung
entlang der Steckrichtung des Steckers 100 und entlang
des ersten Führungsabschnittes 102,
wie er in 1 dargestellt ist. Oberhalb
dieses zum ersten Führungsabschnitt 102 korrespondierenden
Gehäuseteils
befindet sich ein Abschnitt, in welchem die in 1 dargestellte
Dichtung 111 angeordnet ist und so den inneren Kontaktbereich 213 vor
Schmutz o.Ä.
schützt.
Das Steckerdichtelement 111 ist vorteilhaft zum Toleranzausgleich
elastisch ausgestaltet und liegt axial auf dem Bereich 210 auf. Das
Steckergehäuse 240 bietet
außerdem
Führungsnuten 206 und 208 zur
Aufnahme der Führungsrippen 106 und 108 des
Steckers 100 gemäß 1.
Zwischen dem ersten Führungsabschnitt
und den Führungsnuten 206 und 208 des
zweiten Führungsabschnitts
ist eine Ausnehmung 209 vorgesehen, in welche die Führungsrippe 109 (oder
Führungszapfen 109)
des dritten Führungsabschnitts 110 eingreifen
kann. Auf diese Weise kann eine vorteilhafte Vorjustierung (in 208)
des Steckers für
die Führungsnuten
der Umspritzung (106 und 108) bei der Steckermontage
erreicht werden. Aufgrund der Untergliederung in die verschiedenen
Führungsabschnitte
ist es möglich,
den erfindungsgemäßen Stecker
in einem für
diesen Zweck vorgesehenen Werkzeug für die Umspritzung vorteilhaft
vorzujustieren. Daher ist der dritte Führungsabschnitt 110 vorteilhaft wie
eine Verlängerung
des zweiten Führungsabschnittes 103 ausgeführt. Außerdem ist
er beispielsweise näher
am ersten Führungsabschnitt 102 angeordnet.
Bei eingestecktem Stecker wird das Dichtelement 111 auf
die Auflagefläche 210 des
Steckergehäuses
gedrückt.
Um den Stecker zu arretieren, können
z.B. durch hierfür
vorgesehene Ausnehmungen 214 Arretierelemente, welche auch
als ein einziges Arretierelement ausgeführt sind, in das Steckergehäuse senkrecht
zur Einschubrichtung des Steckers eingeschoben werden, so dass diese
bei eingeschobenem Stecker 100 oberhalb des dritten Führungsabschnittes
bzw. Führungselementes 110 gelangen und
dieses so gegen die Auflagefläche 210 mit
dazwischenliegender Dichtung arretieren. Hierdurch wird insbesondere
eine besonders gute Dichtung und somit ein effektiver Schutz des
Kontaktbereiches 213 gewährleistet, als auch verhindert,
dass der Stecker 100 durch externe Kräfte aus dem Steckergehäuse 240 fällt.
-
Ein
besonderer Vorteil der in den 1 und 2 dargestellten
Steckverbindung mit einem erfindungsgemäßen Stecker 100 und
einem erfindungsgemäßen Steckergehäuse 210 besteht
darin, dass die Steckerführung
in einen ersten Führungsabschnitt 102 und
einen zweiten Führungsabschnitt 103 unterteilt
ist. Bei vielen Anwendungen, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich,
tritt eine beachtliche Weglänge
des freien Kabels zwischen dem Stecker und dem nächsten Befestigungspunkt (z.B.
Kabelbinder) auf, typischerweise ca. 300 mm. Hierdurch können Zugkräfte entstehen,
welche den Stecker mechanisch belasten und somit Beschädigungen
oder Fehlfunktionen verursachen können. Durch die Trennung der
Steckerführung
in einen ersten Führungsabschnitt 102,
welcher in einem geschützten,
abgedichteten Bereich liegt, und einen zweiten Führungsabschnitt 103,
welcher außerhalb
des geschützten
Bereiches liegt, können
für die
beiden Führungsabschnitte
unterschiedliche Konzepte und Anforderungen berücksichtigt werden. Insoweit
kann der innere Führungsabschnitt
eine andere Anordnung der Führungsrippen
vorsehen. Der zweite Führungsbereich kann,
um das Montieren der Kabel (z.B. Litzen) zu ermöglichen, erst nach der Montage
durch eine starre Umspritzung angebracht werden. Gemäß einem
vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der zweite
Führungsabschnitt
durch eine Umspritzung hergestellt, welche die Verbindung zwischen
dem Kabel, welches an den Stecker angeschlossen ist, und dem eigentlichen
Stecker bewirkt. Die Führungsrippen 106 und 108 sind
so angeordnet, dass insbesondere Zugkräfte durch das Kabel 101 aufgefangen werden.
Gemäß empirisch
ermittelten Werten benötigen
derartige Steckverbindungen eine Führungslänge, welche mindestens zweimal
dem Durchmesser des Steckergesichtes 113 entspricht. Andererseits soll
die Steckverbindung eine möglichst
geringe Bauhöhe
aufweisen, um Raum, z.B. für
darunter befindliche Pneumatikleitungen, bereitzustellen. Der hier
relevante Durchmesser des Steckergesichtes D wird in der Richtung
gemessen, in der die Belastung wirkt. Berücksichtigt man insoweit den
90°-Abgang
des Steckers und Kabels, so entsteht durch die außersteckermittige
Masse ein Drehmoment. Demnach wird als Führungsverhältnis der Durchmesser des Steckergesichtes
in der Richtung berücksichtigt,
in welcher die maximale Belastung auftritt. Für die Führungslänge L wiederum ist der Anfangspunkt
der Führungslänge L1 des
ersten Führungsabschnittes 102 am
Steckergesicht 113 bis zum Ende der Führungslänge L2 des zweiten Führungsabschnittes
zu berücksichtigen,
wie dies später
noch unter Bezugnahme auf die 4 erläutert wird.
Die erfindungsgemäße Steckverbindung,
wie sie in den 1 und 2 dargestellt
ist, erreicht ein sehr großes
Führungsverhältnis von
z.B. L/D = 3, wobei L die Führungslänge und
D der Durchmesser des Steckergesichts ist. Dies gelingt durch die
Bereitstellung der inneren und äußeren Führung. Der
Lösehub
belegt hier L2, entspricht also der Führungslänge L2 des zweiten Führungsabschnittes
(103).
-
Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der
erste Führungsabschnitt,
also der geschützte
innere erste Führungsbereich 102,
im Querschnitt kleiner ausgeführt
als der Querschnitt des zweiten Führungsabschnitts 103. Dies
ermöglicht
einen geringen Lösehub
beim Herausziehen des Steckers 100 aus dem Steckergehäuse 240,
obwohl eine große
Führungslänge L realisiert ist.
Dieser Vorteil wird dadurch erzielt, dass sich der Stecker 100 bereits
dann frei aus dem Steckergehäuse 240 entnehmen
lässt,
wenn die Führungsabschnitte
des Steckers aus ihren korrespondierenden Führungen im Gehäuse 240 herausgeführt sind.
So ist es lediglich erforderlich, den zweiten Führungsabschnitt 103 aus
dem korrespondierenden Führungsbereich
herauszuführen,
um den Stecker ganz aus dem Steckergehäuse 240 entnehmen
zu können. Der
Abschnitt des Steckers 100 im ersten Führungsabschnitt 102 kann
sich aufgrund des kleineren Querschnitts in dem Bereich des Gehäuses für den zweiten
Führungsabschnitt 103 frei
bewegen. Ein geringer Lösehub
ist deshalb von besonderem Vorteil, weil dadurch verhindert werden
kann, dass der räumlich nächste Kabelbinder
(oder eine ähnliche
Befestigungsvorrichtung) für
das Kabel 101 ebenfalls gelöst werden muss, wenn der Stecker
gezogen wird.
-
Die
Steckergehäuse 230 und 220 sind ähnlich ausgestaltet
wie das Steckergehäuse 240.
Allerdings sind zur Implementierung einer vorauseilenden Kodierung
die Kodiernuten 237 und 227 gegenüber der
Kodiernut 207 versetzt angeordnet.
-
Der
Stecker 100 gemäß 1 lässt sich
daher nicht in die Gehäuse 230, 220 einschieben.
-
3 zeigt
eine Ansicht von oben auf einen erfindungsgemäßen Stecker 100, wie
er z.B. in 1 dargestellt ist. In dieser
Darstellung ist die Lage der Führungsrippen 106 und 108 deutlich
zu erkennen.
-
Die
Kodierrippe 107 ist bei dieser Ansicht genau mittig am
Steckergehäuse
platziert. Zu Kodierungszwecken kann diese in der vorliegenden Darstellung
jeweils seitlich versetzt angeordnet sein, um so die bereits weiter
vorne beschriebene vorauseilende Kodierung zu realisieren.
-
4 zeigt
eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' eines erfindungsgemäßen Steckers 100 gemäß der Darstellung
in 3. Diese Schnittdarstellung zeigt, wie der Stecker 100 sich
in das Steckergehäuse 240 einfügt. Im Kontaktbereich 213 (hier
befindet sich auch das Steckergesicht 113) treffen die
Kontakte 413 mit entsprechenden korrespondierenden Kontaktmitteln
des Steckergehäuses zusammen.
Die Kontakte können
als Flachkontakte ausgebildet sein. Gut zu erkennen ist hier insbesondere,
dass der Durchmesser D1 des ersten Führungsabschnitts 102 deutlich
geringer ist als der Durchmesser D2 des zweiten Führungsabschnittes 103.
Ebenfalls zu erkennen ist das Dichtelement 111, welches
sich oberhalb des ersten geschützten
Führungsabschnitts 102 befindet,
sowie ein Schnitt durch das Arretierelement 114, welches
den dritten Führungsabschnitt 110 arretiert.
Da die Führungsrippen 106 und 108 mit
dem Querschnitt D2 deutlich weiter ausgreifen als der erste Führungsabschnitt 102 mit dem
Querschnitt D1, ergibt sich der bereits erläuterte, geringe Lösehub beim
Herausziehen des erfindungsgemäßen Steckers.
Ebenfalls dargestellt ist hier das Verhältnis der Führungslängen L1 und L2 des ersten Führungsabschnittes 102 und
des zweiten Führungsabschnittes 103 zu
der gesamten Führungslänge L. Der
Lösehub
ergibt sich aus den Führungslängen L1
des ersten Führungsabschnitts
und L2 des zweiten Führungsabschnitts.
Je nachdem, in welchem Verhältnis
diese beiden Führungslängen L1 und
L2 zueinander stehen ergibt sich ein Lösehub, der z.B. entweder L1
oder L2 entsprechen kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung entspricht
der Lösehub
der Führungslänge L2.
-
5 zeigt
zwei weitere Schnittansichten entlang der Schnittlinien B-B' und C-C', wie sie in 4 angegeben
sind. In 4 oben ist der Schnitt entlang
der Schnittlinie B-B' dargestellt,
welcher noch einmal die Anordnung der Führungsrippen 106 und 108 zueinander
verdeutlicht. Eine weitere Führungsrippe
eines benachbarten erfindungsgemäßen Steckers
kann in der Führungsnut 506 angeordnet
sein. Die Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie C-C' zeigt noch einmal
die Orientierung des maßgeblichen Querschnitts
D des Steckergesichtes. Entsprechend ist für die Bestimmung des relevanten
Führungsverhältnisses
der hier angegebene Querschnitt D des Steckergesichtes maßgeblich.