DE102016102071B3

DE102016102071B3 - Elektrische Steckverbinderanordnung und Löseelement hierzu

Info

Publication number: DE102016102071B3
Application number: DE102016102071.0A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Mastel
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-06-08
Anticipated expiration: 2036-02-06
Also published as: CN107069349A; CN107069349B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder, die jeweils einander zugeordnete elektrische Steckkontaktelemente aufweisen und zum Zusammenstecken und zum elektrischen Kontaktieren zugeordneter Steckkontaktelemente im zusammengesteckten Zustand ausgebildet sind, mit mindestens einer federelastisch auslenkbaren Rastlasche, die mindestens ein erstes Rastelement aufweist, und mindestens einem zweiten Rastelement, das mit dem ersten Rastelement im zusammengesteckten Zustand zur Befestigung des Steckverbinders an dem Gegensteckverbinder zusammenwirkend ausgebildet ist, indem das erste Rastelement mit dem zweiten Rastelement im zusammengesteckten Zustand verrastet, und wobei mindestens ein zum Lösen der Verrastung durch elastische Verformung der Rastlasche vorgesehenes Betätigungsorgan an dem Steckverbinder angeordnet ist, das einen ersten Betätigungsabschnitt und einen relativ zum ersten Betätigungsabschnitt beweglich gehaltenen zweiten Betätigungsabschnitt aufweist, der ein freies Ende aufweist, wobei das zweite Rastelement an dem Gegensteckverbinder oder einem mit dem Gegensteckverbinder verbundenen Bauteil angeordnet ist und die Rastlasche an dem Steckverbinder angeordnet ist, wobei die Rastlasche zumindest in Steckrichtung in einer festen Lage an dem Steckverbinder festgelegt ist und eine Betätigungsöffnung aufweist, in die das freie Ende des zweiten Betätigungsabschnitts zum Lösen der Verrastung eingreift, wobei zumindest beim Lösen der Verrastung der erste Betätigungsabschnitt am Steckverbinder abgestützt ist, wobei das freie Ende des zweiten Betätigungsabschnittes eine Verschiebebewegung innerhalb der Betätigungsöffnung in Richtung zum Gegensteckverbinder ausführt, wenn das Betätigungsorgan durch eine seitlich einwirkende Betätigungskraft in Richtung zum Steckverbinder einfedert. Die Erfindung betrifft ferner ein Löseelement für eine derartige Steckverbinderanordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Löseelement für eine derartige Steckverbinderanordnung gemäß dem Anspruch 12.
Um eine aus einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder gebildete Steckverbinderanordnung, die auch als Steckverbindung bezeichnet wird, im zusammengesteckten Zustand sicher aneinander zu halten, sind Verriegelungsmechanismen erforderlich. Hierzu gibt es im Stand der Technik bereits eine Vielzahl von Vorschlägen. Beispielhaft sei auf die DE 10 2014 107 950 A1 hingewiesen. Diese zeigt bereits eine Steckverbinderanordnung mit Verrastung und mit einem vorteilhaften Lösemechanismus zum Lösen der Verrastung mittels eines Kniehebelmechanismus. Aus der DE 603 10 279 T2 ist ein elektrischer Steckverbinder mit einem Verriegelungsmechanismus bekannt. Aus der US 5,564,939 A ist ein Steckverbinder mit einem Verrieglungsmechanismus bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche elektrische Steckverbinderanordnung weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Steckverbinderanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik sind bei der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung sowohl die Rastlasche als auch das Betätigungsorgan an dem Steckverbinder angeordnet und dementsprechend dem Steckverbinder zugeordnet. An dem Gegensteckverbinder oder einem mit dem Gegensteckverbinder verbundenen Bauteil ist das zweite Rastelement angeordnet. Um die dem Steckverbinder zugeordnete Rastlasche in günstiger Weise betätigen zu können, weist diese eine Betätigungsöffnung auf, in die das freie Ende des zweiten Betätigungsabschnitts zum Lösen der Verrastung eingreift. Dabei kann das Betätigungsorgan einen ersten Betätigungsabschnitt und einen relativ zum ersten Betätigungsabschnitt beweglich gehaltenen und somit wie auch immer gelagerten zweiten Betätigungsabschnitt aufweisen.
Auf diese Weise können die für das Verrasten und das Lösen der Verrastung notwendigen Elemente an einem Teil der elektrischen Steckverbindung konzentriert werden, nämlich an dem Steckverbinder. Dies vereinfacht sowohl die Fertigung der Bauteile der elektrischen Steckverbinderanordnung als auch deren praktische Nutzung. So kann mit der erfindungsgemäßen Anordnung zunächst, wie auch im Stand der Technik, eine Verrastung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder erfolgen. Die vorliegende Erfindung erlaubt es aber, weitere Einsatzgebiete zu erschließen, insbesondere die Anwendung der beschriebenen Verrastung und ihres Lösemechanismus auch im Zusammenhang mit andersartigen Gegensteckverbindern als im Stand der Technik, z. B. Platinensteckverbindern oder sonstigen Steckverbindern ohne eigenes Gehäuse. Da am Gegensteckverbinder nicht mehr die federelastische Rastlasche angeordnet werden muss, sondern lediglich ein irgendwie zur Bildung der Verrastung mit dem ersten Rastelement zusammenwirkendes zweites Rastelement, sind vielfältige Möglichkeiten zur Realisierung einer solchen Verrastung durch die Erfindung erschlossen. So kann z. B. das zweite Rastelement eine einfache Aussparung am Gehäuse des Gegensteckverbinders oder, z. B. wenn der Gegensteckverbinder kein Gehäuse aufweist, an einem mit dem Gegensteckverbinder verbundenen Bauteil realisiert werden. Diese Rastöffnung erlaubt dann infolge einer dadurch gebildeten Rastkante das Verrasten mit einem als Rastnase ausgebildeten ersten Rastelement. Im Falle eines Platinensteckverbinders als Gegensteckverbinder kann das zweite Rastmittel z. B. als Aussparung in der Platine, an der der Gegensteckverbinder befestigt ist, gebildet sein. Dies ist einfach zu fertigen und erfordert keine besondere Anpassung des Gegensteckverbinders.
Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, dass das erste Rastelement zwangsläufig die Rastnase aufweist oder als solche ausgebildet ist. Das zweite Rastelement kann beispielsweise auch die Rastnase aufweisen oder als solche ausgebildet sein. In diesem Fall kann das erste Rastelement als mit einer Rastkante ausgebildete Öffnung in der Rastlasche ausgebildet sein, z. B. als Durchgangsloch oder als Sackloch. Wie erwähnt, kann mindestens ein erstes Rastelement vorhanden sein. Es können z. B. auch mehrere nebeneinander angeordnete, voneinander beabstandete Rasthaken vorhanden sein.
Durch die Zuordnung sowohl der Rastlasche als auch des Betätigungsorgans zu dem Steckverbinder wird zudem die Möglichkeit geschaffen, dass die Rastlasche und das Betätigungsorgan z. B. als Teile eines Löseelements ausgebildet sind, das als separates Bauteil ausgebildet ist und mit dem Steckverbinder, z. B. mit dessen Isolierstoffgehäuse, verbunden wird. Die Verbindung kann z. B. durch eine stoffschlüssige Verbindung, z. B. Kleben, und/oder eine formschlüssige Verbindung erfolgen, z. B. durch an dem Löseelement angeordnete selbstfixierende Befestigungselemente, insbesondere in Form von Druckknöpfen und/oder Rastnoppen.
Durch die Ausbildung des Betätigungsorgans mit einem ersten und einem zweiten Betätigungsabschnitt, wie im Einzelnen zuvor ausgeführt, wird eine einfache und ergonomische Bedienung insbesondere beim Lösen der Verrastung ermöglicht. So ist eine Zweifingerbetätigung zum Lösen der Verrastung möglich, ohne dass eine zweite Hand zum Festhalten des Steckverbinders erforderlich wird.
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung eine Verriegelung in Form einer Verrastung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder auf geringstmöglichem Bauraum ermöglicht wird. Trotz hoher Verriegelungskraft sind die erforderlichen Betätigungskräfte für das Lösen der Verrastung relativ gering.
Die Erfindung erlaubt es ferner, das erste und das zweite Rastelement im Wesentlichen in derselben Ebene anzuordnen, sodass bei Zugbelastung im Wesentlichen kein Lösemoment erzeugt wird und damit eine unbeabsichtigte Selbstlösung der Verrastung vermieden werden kann. Insbesondere können die Verriegelungsebene und die Entriegelungsbetätigung nah beieinander liegen.
Als Lösen der Verrastung wird dabei jede Veränderung des Verhältnisses zwischen den miteinander verrasteten ersten und zweiten Rastelementen verstanden, die die Haltekraft der Verrastung in Steckrichtung lediglich verringert, bis der Steckverbinder manuell mit gewissem Kraftaufwand vom Gegensteckverbinder abgezogen werden kann, oder durch die die Haltekraft komplett aufgehoben wird, z. B. indem das erste Rastelement nicht mehr im Eingriff mit dem zweiten Rastelement ist.
Das erste und das zweite Rastelement können den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder im zusammengesteckten Zustand z. B. so miteinander verbinden, dass diese nicht ohne Entriegelung der Rastlasche voneinander getrennt werden können. Unter dem Begriff „verriegeln und entriegeln” wird somit eine Verbindung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder miteinander im weitesten Sinne verstanden. Das erste und das zweite Rastelement können dabei einen das Abziehen eines Steckverbinders vom Gegensteckverbinder verhindernden Anschlag bilden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungsorgan Teil eines Löseelements ist, das zum Lösen der Verrastung ausgebildet ist und an dem Steckverbinder angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Betätigungsorgan z. B. als gemeinsame Baueinheit mit der Rastlasche gebildet werden, die beide Teile des Löseelements sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Betätigungsabschnitt zumindest beim Lösen der Verrastung an einem Isolierstoffgehäuse des Steckverbinders abgestützt ist. Dementsprechend kann der erste Betätigungsabschnitt fest am Steckverbinder montiert sein oder in gewissem Umfang, zumindest in Steckrichtung, beweglich sein. Als Steckrichtung wird diejenige Raumachse bezeichnet, in der das Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder und das Lösen dieser Teile voneinander erfolgt. Für die Abstützung des ersten Betätigungsabschnitts am Steckverbinder kann am Steckverbinder oder einem damit verbundenen Bauteil ein Anschlag vorgesehen sein.
So kann die Abstützung an dem Isolierstoffgehäuse z. B. derart realisiert sein, dass der erste Betätigungsabschnitt an dem Isolierstoffgehäuse befestigt ist oder der zuvor erwähnte Anschlag an dem Isolierstoffgehäuse vorgesehen ist, sodass sich der erste Betätigungsabschnitt spätestens bei Erreichen des Anschlags am Isolierstoffgehäuse abstützten kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungsorgan einen Kniehebelmechanismus zur Verschiebung des zweiten Betätigungsabschnitts relativ zum ersten Betätigungsabschnitt bei senkrecht zur Steckrichtung auf das Betätigungsorgan einwirkender Betätigungskraft aufweist oder als solcher Kniehebelmechanismus ausgebildet ist. Ein Kniehebelmechanismus im Sinne der vorliegenden Erfindung hat somit zwei gelenkig miteinander verbundene Hebel, die durch den ersten und zweiten Betätigungsabschnitt gebildet werden. Durch eine an der gelenkigen Verbindung zwischen erstem und zweitem Betätigungsabschnitt angreifende Kraft wird das Betätigungsorgan, d. h. der Kniehebel gestreckt und bei vergrößerter Kraftverstärkung bewegt. Hierdurch wird eine Verschiebung des zweiten Betätigungsabschnitts zum Gegensteckverbinder und damit zum Rand der Betätigungsöffnung hin bewirkt.
Mit Hilfe des einen Kniehebelmechanismus ausbildenden Betätigungsorgans kann ein sehr kompaktes und mit geringem Kraftaufwand betätigbares Löseelement geschaffen werden, das bei Druck auf das Betätigungsorgan eine ausreichende Kraft auf die Rastlasche ausübt, um diese zu entriegeln.
Die bei einem Kniehebelmechanismus vorgesehenen Gelenke können bei der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung z. B. dadurch realisiert sein, dass das Betätigungsorgan aus flexiblem, elastischem Material hergestellt ist, sodass die Gelenke durch die Elastizität des Betätigungsorgans realisiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Betätigungsabschnitt und der zweite Betätigungsabschnitt des Betätigungsorgans einstückig als Abschnitt eines elastischen Federarms ausgebildet sind. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Fertigung des Betätigungsorgans sowie eine einfache Montage des Betätigungsorgans an dem Steckverbinder.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungsorgan als schlaufenförmige Löselasche ausgebildet ist, die federelastisch auslenkbar ist. Dies erlaubt ein hinsichtlich der Herstellung und der ergonomischen Benutzung günstiges Design des Betätigungsorgans.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das freie Ende des zweiten Betätigungsabschnitts beim Lösen der Verrastung eine Randkante der Betätigungsöffnung untergreift, wodurch die Rastlasche federelastisch verformt wird. Auf diese Weise wird die Rastlasche sozusagen angehoben und damit das erste Rastelement vom zweiten Rastelement fortbewegt, bis es nicht mehr im Eingriff mit dem zweiten Rastelement ist und die Verrastung somit gelöst ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rastlasche mit dem Betätigungsorgan als einstückig hergestellte Baueinheit ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Rastlasche und das Betätigungsorgan besonders kostengünstig hergestellt werden, z. B. als Kunststoff-Spritzgussteil. Zudem kann eine solche Baueinheit mit wenig Aufwand an einem separat hergestellten Steckverbinder befestigt werden, z. B. an dessen Isolierstoffgehäuse.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rastlasche über einen Anbindungsabschnitt und/oder eine Basisplatte mit dem Steckverbinder verbunden ist, wobei die Rastlasche anderenends ein freies Ende aufweist, an dem das erste Rastelement angeordnet ist. Das freie Ende der Rastlasche bzw. diejenige Stelle, an der das erste Rastelement daran angeordnet ist, kann vom Betätigungsorgan betrachtet hinter der Betätigungsöffnung angeordnet sein. Auf diese Weise ragt die Rastlasche mit dem ersten Rastelement vom Betätigungsorgan betrachtet sozusagen über denjenigen Bereich hinaus, an dem das Betätigungsorgan zum Lösen der Verrastung mit der Betätigungsöffnung zusammenwirkt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Betätigungsabschnitt unbeweglich mit dem Steckverbinder verbunden ist oder beweglich gegenüber dem Steckverbinder am Steckverbinder befestigt ist, wobei die Beweglichkeit durch einen am Steckverbinder vorhandenen Anschlag begrenzt ist, an dem zumindest beim Lösen der Verrastung der erste Betätigungsabschnitt am Steckverbinder abgestützt ist. Auf diese Weise ist das Betätigungsorgan sicher am Steckverbinder befestigt, sodass es nicht verloren gehen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Betätigungsabschnitt an seiner dem Rand der Betätigungsöffnung der Rastlasche zugewandten Seite eine sich zum freien Ende hin verjüngende Entriegelungskontur hat, die beim Lösen der Verrastung in die Betätigungsöffnung hinein zwischen die Rastlasche und das Isolierstoffgehäuse des Steckverbinders geführt ist. Dies erleichtert das Einführen des zweiten Betätigungsabschnitts und das Anheben der Rastlasche zum Lösen der Verrastung.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Löseelement gemäß Anspruch 12. Das Löseelement weist außerdem die federelastisch auslenkbare Rastlasche auf, die das erste Rastelement und die Betätigungsöffnung aufweist. Die genannten Elemente des Löseelements können einzelne Bauteile sein, die miteinander verbunden werden, z. B. durch eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung. Das Löseelement kann auch als einstückiges Bauteil mit dem Betätigungsorgan und mit der Rastlasche ausgebildet sein. In jedem Fall wird eine vom Steckverbinder separate Einheit geschaffen, nämlich das Löseelement, das mit dem Steckverbinder bei Bedarf gekoppelt werden kann. Auf diese Weise kann ein Steckverbinder je nach Bedarf mit einer Verrastung ausgebildet werden oder nicht.
Hierzu kann das Löseelement formschlüssige Befestigungsmittel zur formschlüssigen Befestigungsmittel zur formschlüssigen Befestigung des Löseelements an dem Steckverbinder aufweisen, z. B. in Form von Druckknöpfen und/oder Rastnoppen.
Die zuvor erwähnten Merkmale des Betätigungsorgans und der Rastlasche sind zugleich vorteilhafte Weiterbildungen der entsprechenden Elemente des Löseelements.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Löseelement einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung eines am Steckverbinder angeschlossenen Kabels an dem Löseelement auf. Der Befestigungsabschnitt kann z. B. als verlängerter Abschnitt ausgebildet sein, der bei am Steckverbinder montiertem Löseelement von der Anschlussseite des Steckverbinders, an der das Kabel an diesem angeschlossen wird, abragt. Auf diese Weise kann über den Befestigungsabschnitt eine Zugentlastung des angeschlossenen Kabels realisiert werden, indem dieses z. B. über einen Kabelbinder, ein anderes Befestigungsmittel, insbesondere ein an dem Löseelement integriertes Befestigungsmittel, an dem Befestigungsabschnitt mechanisch befestigt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 – eine elektrische Steckverbinderanordnung in perspektivischer Darstellung und
2 – einen Steckverbinder in einer Seitenansicht und
3 – eine elektrische Steckverbinderanordnung mit dem Steckverbinder gemäß 1 in einer Seitenansicht mit einem geschnitten dargestellten Teilbereich und
4 – eine Ausschnittsvergrößerung aus 3 und
5 – die Steckverbinderanordnung in der Ansicht gemäß 3 mit zum Lösen der Verrastung betätigtem Betätigungsorgan und
6 – eine Ausschnittsvergrößerung aus 5 und
7 – ein Löseelement in einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Darstellung in einer ersten Ansicht und
8 – das Löseelement gemäß 7 in perspektivischer Darstellung in einer zweiten Ansicht und
9 – das Löseelement gemäß 7 in Draufsicht auf eine untere Befestigungsseite und
10 – das Löseelement gemäß 7 in Seitenansicht und
11 – eine zweite Ausführungsform der elektrischen Steckverbinderanordnung in einer vergleichbaren Darstellung wie 3 und
12 – eine Ausschnittsvergrößerung aus 11 und
13 – eine elektrische Steckverbinderanordnung mit in einer Gehäusewand befestigtem Steckverbinder und
14 – eine ausschnittsweise Darstellung einer Steckverbinderanordnung mit einem Löseelement in einer dritten Ausführungsform und
15 – eine Steckverbinderanordnung mit einem Löseelement in einer vierten Ausführungsform.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
Die in 1 dargestellte elektrische Steckverbinderanordnung 9 weist einen Steckverbinder 7 und einen damit zusammengesteckten Gegensteckverbinder 8 auf. Der Steckverbinder 7 wird mit dem Gegensteckverbinder 8 in einer Steckrichtung S verbunden und in gleicher Achsrichtung mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung davon wieder gelöst. Der Steckverbinder 7 und der Gegensteckverbinder 8 weisen jeweils einander zugeordnete elektrische Steckkontaktelemente auf, die innerhalb eines jeweiligen Isolierstoffgehäuses des Steckverbinders 7 und des Gegensteckverbinders 8 angeordnet sind und daher in der Zeichnung nicht sichtbar sind. Derartige elektrische Steckverbindungen sind aber bekannt, sodass auf solche Einzelheiten an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden muss. Jedenfalls bewirken die einander zugeordneten elektrischen Steckkontaktelemente beim zusammengesteckten Zustand der Steckverbinderanordnung eine elektrische Kontaktierung, sodass elektrische Signale von dem Steckverbinder zum Gegensteckverbinder und umgekehrt übertragen werden können.
Um den Steckverbinder 7 an dem Gegensteckverbinder 8 im zusammengesteckten Zustand gegen unbeabsichtigtes Lösen zu sichern, ist eine Verrastung vorhanden, die mit einem Löseelement 1 realisiert ist, das in der Ausführungsform der 1 seitlich an dem Steckverbinder 7 insbesondere an dessen Isolierstoffgehäuse 75, befestigt ist. Das Löseelement 1 kann nur einfach vorhanden sein und nur an einer Seite des Isolierstoffgehäuses 75 angeordnet sein, oder beidseitig, d. h. ein zweites Löseelement 1 kann auf der gegenüberliegenden Seite, die in der Ansicht der 1 nicht sichtbar ist, angeordnet sein.
Das Löseelement 1 weist eine Basisplatte 10 auf, an der über einen Verbindungsabschnitt 20 ein Betätigungsorgan 2 zum Lösen einer Verrastung befestigt ist. Das Betätigungsorgan 2 weist einen ersten Betätigungsabschnitt 21 auf, der über den Verbindungsabschnitt 20 mit der Basisplatte 10 gekoppelt ist und zumindest in Steckrichtung S der Steckverbinderanordnung 9 unbeweglich mit der Basisplatte 10 verbunden ist. Das Betätigungsorgan 2 weist ferner in dem vom Verbindungsabschnitt 20 abgewandten Bereich einen zweiten Betätigungsabschnitt 22 auf, der an einem freien Ende 23 (siehe 4) endet.
Das Löseelement 1 weist eine Rastlasche 3 auf, die mit der Basisplatte 10 verbunden ist und gegenüber der Basisplatte 10 und dem Steckverbinder 7 federelastisch aus der in der 1 dargestellten verrasteten Position auslenkbar ist, um ein Lösen der Verrastung zu bewirken.
Das freie Ende 23 des zweiten Betätigungsabschnitts 22 greift in eine Betätigungsöffnung 30 der Rastlasche 3 ein. Wenn das Betätigungsorgan 2 durch eine seitlich einwirkende Betätigungskraft betätigt wird, z. B. im Übergangsbereich zwischen dem ersten Betätigungsabschnitt 21 und dem zweiten Betätigungsabschnitt 22, federt das Betätigungsorgan 2 in Richtung zum Steckverbinder 7 hinein. Hierdurch führt das freie Ende 23 des zweiten Betätigungsabschnitts 22 eine Verschiebebewegung innerhalb der Betätigungsöffnung 30 in Richtung zum Gegensteckverbinder 8 hin aus. Hierdurch hebt das freie Ende des zweiten Betätigungsabschnitts 22 die Rastlasche 3 etwas an, wodurch die Verrastung gelöst wird. Dies wird nachfolgend noch detaillierter anhand weiterer Ausführungsbeispiele beschrieben.
Der Steckverbinder 7 weist an einer rückwärtigen Anschlussseite 71 des Isolierstoffgehäuses 75 Leitereinführöffnungen 70 auf, über die elektrische Leitungen bzw. Kabel an den Steckverbinder 7 angeschlossen werden können.
Wie anhand der 1 erkennbar ist, kann das Löseelement 1 z. B. seitlich am Steckverbinder 7 angeordnet werden. Das Löseelement 1 ist universell einsetzbar und kann z. B., wie in der 2 erkennbar ist, auch an der Unterseite des Steckverbinders 2 befestigt werden.
Die 2 zeigt im Übrigen den gleichen Aufbau des Löseelements 1, wobei infolge des hier nicht dargestellten Gegensteckverbinders insbesondere das als Rastnase ausgebildete erste Rastelement 31 am freien Ende der Rastlasche 3 erkennbar ist.
Erkennbar ist ferner die Steckseite 72 (Steckergesicht) des Steckverbinders 7. Der Steckverbinder 7 kann zur zusätzlichen mechanischen Fixierung an dem Gegensteckverbinder noch eine Klemmnase 73 aufweisen, die den Gegensteckverbinder 8 zusätzlich am Steckverbinder 7 festklemmt.
Anhand der 3 bis 6 sei nun die Funktionsweise des Löseelements 1 bei der Verrastung und beim Lösen der Verrastung näher erläutert. Es wird von einem Steckverbinder 7 mit einem an dessen Unterseite befestigtem Löseelement 10 ausgegangen, wie in 2 dargestellt. Es ist ferner jeweils ein Gegensteckverbinder 8 auf den Steckverbinder 7 aufgesteckt, um eine elektrische Steckverbinderanordnung 9 zu bilden. Das Verrasten des Steckverbinders 7 mit dem Gegensteckverbinder 8 erfolgt durch eine einfaches Aufstecken des Steckverbinders 7 mit dem Gegensteckverbinder 8. Dabei gleitet das als Rastnase ausgebildete Rastelement 31 mit einer zur Steckrichtung geneigten schrägen Auflauffläche an dem zweiten Rastelement 81 auf und wird elastisch ausgelenkt. Sobald die Rastnase an der Rastkante des zweiten Rastelements 81 vorbeigeglitten ist, federt die die Rastlasche 3 mit der Rastnase zurück, so dass die Rastnase an der Rastkante verrastet.
Die 3 und 4 zeigen den verrasteten Zustand, die 5 und 6 die durch Betätigung des Betätigungsorgans 2 gelöste Verrastung. In den 3 und 5 ist ein bestimmter, die Rastverbindung aufweisender Bereich der elektrischen Steckverbinderanordnung 9 geschnitten dargestellt. Dieser Bereich mit seiner Umgebung ist in den 4 und 6 jeweils als Ausschnittsvergrößerung zusätzlich wiedergegeben.
Wie man anhand der 3 und 4 erkennt, sind das erste Rastelement 31 und das zweite am Gegensteckverbinder 8 angeordnete Rastelement 81 derart ausgebildet, dass sie im verrasteten Zustand sich hintereinander verhaken, sodass der Steckverbinder 7 nicht in der Steckrichtung S bzw. der entgegengesetzten Löserichtung vom Gegensteckverbinder 8 gelöst werden kann. Hierfür ist zunächst ein Lösen der Verrastung erforderlich. Dies erfolgt, wie in den 5 und 6 dargestellt, durch Beaufschlagen des Betätigungsorgans 2 mit einer Kraft F, die zumindest eine wesentliche Komponente quer zur Längsrichtung des Löseelements 1 aufweisen soll. Hierdurch wird das als elastisch federnde Lasche ausgebildete Betätigungsorgan 2 in Richtung zum Steckverbinder 7 gedrückt, sodass das freie Ende 23 des zweiten Betätigungsabschnitts 22 in Richtung zum Gegensteckverbinder 8 verschoben wird, wobei das freie Ende 23 des zweiten Betätigungsabschnitts 22 auf der Oberfläche des Isolierstoffgehäuses 75 gleitet, und dann hinter eine Randkante 35 der Betätigungsöffnung 30 der Rastlasche 3 greift und damit die Rastlasche 3 zumindest an ihrem freien Ende anhebt, sodass sich das erste Rastelement 31 vom zweiten Rastelement 81 entfernt und nicht mehr damit verhakt ist. In diesem Zustand kann der Gegensteckverbinder 8 ohne größeren Kraftaufwand vom Steckverbinder 7 getrennt werden. Die Randkante 35 kann eine abgeschrägte Betätigungskontur aufweisen, um den Anhebevorgang der Rastlasche 3 zu begünstigen. Dabei weist das freie Ende 23 des zweiten Betätigungsabschnitts 22 eine im unbetätigten Zustand plan auf der Oberfläche des Isolierstoffgehäuses 75 aufliegende Auflagefläche 24 auf, dergestalt dass das freie Ende 23 eine im spitzen Winkel, insbesondere zumindest kleiner als 90°, zulaufende Kontur aufweist, mit welcher die abgeschrägte Randkante 35 der Betätigungsöffnung 30 vereinfacht hintergriffen werden kann. In dieser Position ist die endseitige Spitze des freien Endes 23 des Betätigungsabschnitts 22 unterhalb der abgeschrägten Randkante 35 angeordnet. Das heißt mit anderen Worten, es ist eine Überdeckung von der Randkante 35 und dem freien Ende 23 gegeben, so dass das freie Ende 23 des Betätigungsabschnitts 22 nicht aus der Betätigungsöffnung 30 herausgelangen kann bzw. dort gefangen ist.
Wird die Beaufschlagung des Betätigungsorgans 2 mit der Kraft F beendet, so federt das Betätigungsorgan 2 aufgrund seiner federelastischen Ausbildung wieder in die in der 4 dargestellte Form zurück. Infolgedessen federt auch die Rastlasche 3 aufgrund ihrer federelastischen Ausbildung in die in der 4 dargestellte Form zurück.
Die 7 bis 10 zeigen das Löseelement 1 in verschiedenen Ansichten. In der 7 ist das Löseelement 1 in einer Ansicht auf die Beaufschlagungsseite, an der das Betätigungsorgan 2 hervorsteht, erkennbar, in der 8 von der gegenüberliegenden Seite, die eine Befestigungsseite des Löseelements 1 zur Befestigung an dem Steckverbinder 7 ist. Erkennbar sind außer den zuvor bereits erläuterten Bestandteilen des Löseelements 1 formschlüssige Befestigungselemente 11, die von der Befestigungsseite abragen und zum Einpressen in entsprechende Aussparungen an dem Isolierstoffgehäuse 75 des Steckverbinders 7 ausgebildet sind, um auf diese Weise das Löseelement 1 formschlüssig an dem Isolierstoffgehäuse 75 zu befestigen.
Die 9 zeigt das Löseelement 1 in einer Draufsicht auf die Befestigungsseite. Die 10 zeigt das Löseelement 1 in einer Seitenansicht. Das Löseelement 1 kann, wie in den Figuren erkennbar ist, als einstückige Baueinheit realisiert sein. Es können auch z. B. zwei einzelne Baueinheiten das Löseelement 1 bilden, indem z. B. eine Trennung zwischen einem das Betätigungsorgan 2 enthaltenden Teilbauteil und einem die Rastlasche 3 enthaltenden Teilbauteil realisiert wird, was z. B. durch eine Trennung der Baueinheit gemäß 10 entlang der Trennlinie T realisiert sein kann, d. h. die Basisplatte 10 ist dann in einen mit dem Betätigungsorgan 2 verbundenen Teilbereich und in einen mit der Rastlasche 3 verbundenen Teilbereich aufgeteilt.
In der 10 ist zudem deutlich erkennbar, dass das freie Ende 23 des Betätigungselements 22 im nicht montierten Zustand des Löseelements 1 durch die Betätigungsöffnung 30 hindurch taucht oder hindurch ragt. Dies bedeutet, das das Betätigungsorgan 2 im montierten und nicht betätigten Zustand des Löseelements 1 gemäß den 3 und 4 vorausgelenkt ist, so dass das Betätigungsorgan 2 in diesem Zustand vorgespannt ist. Diese Vorspannung bewirkt eine Unterstützung der Rückkehr des Betätigungsorgans 2 in den unbetätigten Zustand, bei welchem die Rastlasche nicht ausgelenkt ist, sobald die Kraft F nicht mehr auf das Betätigungsorgan 2 wirkt.
In den 11 und 12 ist eine Ausführungsform der elektrischen Steckverbindung 9 dargestellt, bei der das Löseelement 1 ein Betätigungsorgan 2 aufweist, das als separates Bauteil von der Basisplatte 10 ausgebildet ist. Das Betätigungsorgan 2 ist über seinen Verbindungsabschnitt 20 in einer Ausnehmung der Basisplatte 10 eingesetzt und darin gehalten, z. B. durch Klemmung und/oder durch einen Formschluss, wie z. B. einen Hinterschnitt. Ein solcher zumindest zweiteiliger Aufbau des Löseelements 1 ermöglicht es z. B., unterschiedliche Materialien für die Basisplatte 10 und das Betätigungsorgan 2 zu verwenden, z. B. um eine elektrische Ableitung auszubilden oder die einzelnen Elemente funktional besser aufeinander abzustimmen.
Die erfindungsgemäße elektrische Steckverbinderanordnung 9 mit der beschriebenen Verrastung kann auch in anderen Einsatzfällen vorteilhaft genutzt werden. Die 13 zeigt einen Anwendungsfall, bei dem der Steckverbinder 7 in einem Wanddurchbruch, z. B. einem Wanddurchbruch einer Gehäusewand 6 eines elektrischen Geräts, angeordnet ist. Soweit in diesem Fall eine direkte manuelle Betätigung des Betätigungsorgans 2 nicht möglich ist oder nicht ergonomisch erscheint, kann z. B. eine Betätigung über ein Werkzeug 5 erfolgen, z. B. einen in einen entsprechenden Zwischenraum zwischen den Rand des Wanddurchbruchs und dem Steckverbinder 7 eingeschobenen Schraubendreher. Dieser kann sich gegenüber dem Rand des Wanddurchbruchs abstützen.
Die 14 zeigt eine alternative Ausführungsform des Löseelements 1, wobei bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede von der Steckverbinderanordnung 9 gemäß 3 ausgegangen wird. In diesem Fall weist das Löseelement 1 einen nach hinten hin, d. h. über die Anschlussseite 71 herausragenden Abschnitt der Basisplatte 10 auf, der als Befestigungsabschnitt 12 zur Befestigung eines am Steckverbinder 7 angeschlossenen Kabels 74 ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt 12 kann z. B. Fixiermittel 13 aufweisen, um das Kabel 74 am Befestigungsabschnitt 12 zu fixieren. Hierdurch kann eine Zugentlastung des Kabels 74 realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Löseelement 1 bzw. die damit realisierbare Verrastung erfordert hinsichtlich des Gegensteckverbinders 8 nicht zwangsläufig, dass dieses das zweite Rastelement unmittelbar aufweist. Wie die 15 zeigt, kann das zweite Rastelement 81 auch an einem mit dem Gegensteckverbinder 8 verbundenen Bauteil 82 angeordnet sein, z. B. einer elektrischen Leiterplatte 82, an die ein als Platinensteckverbinder ausgebildeter Gegensteckverbinder 8 über Verbindungskontakte 83 angeschlossen ist. Das zweite Rastelement 81 kann dann z. B. als Rastkante einer in dem Bauteil 82, d. h. der Platine angeordneten Aussparung 84 realisiert sein. Hierfür kann, wie erkennbar ist, die Formgebung der Rastlasche 3 geringfügig gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen abzuwandeln zu sein, sodass die Platine 82 von der Rastlasche 3 untergriffen werden kann. Alternativ kann auch das Isolierstoffgehäuse des Steckverbinders 7 nach unten hin etwas verlängert werden, sodass es auf gleicher Höhe wie die Unterseite der Platine 82 endet. In diesem Fall kann wiederum das Löseelement gemäß den 7 bis 10 ohne Modifikationen eingesetzt werden, sodass das Löseelement 1 in diesem Fall als einheitliches Standardbauteil genutzt werden kann.

Claims

Elektrische Steckverbinderanordnung (9) mit einem Steckverbinder (7) und einem Gegensteckverbinder (8), die jeweils einander zugeordnete elektrische Steckkontaktelemente aufweisen und zum Zusammenstecken und zum elektrischen Kontaktieren zugeordneter Steckkontaktelemente im zusammengesteckten Zustand ausgebildet sind, mit mindestens einer federelastisch auslenkbaren Rastlasche (3), die mindestens ein erstes Rastelement (31) aufweist, und mindestens einem zweiten Rastelement (81), das mit dem ersten Rastelement (31) im zusammengesteckten Zustand zur Befestigung des Steckverbinders (7) an dem Gegensteckverbinder (8) zusammenwirkend ausgebildet ist, indem das erste Rastelement (31) mit dem zweiten Rastelement (81) im zusammengesteckten Zustand verrastet, und wobei mindestens ein zum Lösen der Verrastung durch elastische Verformung der Rastlasche (3) vorgesehenes Betätigungsorgan (2) an dem Steckverbinder (7) angeordnet ist, das einen ersten Betätigungsabschnitt (21) und einen relativ zum ersten Betätigungsabschnitt (21) beweglich gehaltenen zweiten Betätigungsabschnitt (22) aufweist, der ein freies Ende (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rastelement (81) an dem Gegensteckverbinder (8) oder einem mit dem Gegensteckverbinder (8) verbundenen Bauteil (82) angeordnet ist und die Rastlasche (3) an dem Steckverbinder (7) angeordnet ist, wobei die Rastlasche (3) zumindest in Steckrichtung (S) in einer festen Lage an dem Steckverbinder (7) festgelegt ist und eine Betätigungsöffnung (30) aufweist, in die das freie Ende (23) des zweiten Betätigungsabschnitts (22) zum Lösen der Verrastung eingreift, wobei zumindest beim Lösen der Verrastung der erste Betätigungsabschnitt (21) am Steckverbinder (7) abgestützt ist, wobei das freie Ende (23) des zweiten Betätigungsabschnittes (22) eine Verschiebebewegung innerhalb der Betätigungsöffnung (30) in Richtung zum Gegensteckverbinder (8) ausführt, wenn das Betätigungsorgan (2) durch eine seitlich einwirkende Betätigungskraft in Richtung zum Steckverbinder (7) einfedert.
Steckverbinderanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (2) Teil eines Löseelements (1) ist, das zum Lösen der Verrastung ausgebildet ist und an dem Steckverbinder (7) angeordnet ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betätigungsabschnitt (21) zumindest beim Lösen der Verrastung an einem Isolierstoffgehäuse (75) des Steckverbinders (7) abgestützt ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (2) einen Kniehebelmechanismus zur Verschiebung des zweiten Betätigungsabschnitts (22) relativ zum ersten Betätigungsabschnitt (21) bei senkrecht zur Steckrichtung (S) auf das Betätigungsorgan (2) einwirkender Betätigungskraft (F) aufweist oder als solcher Kniehebelmechanismus ausgebildet ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betätigungsabschnitt (21) und der zweite Betätigungsabschnitt (22) des Betätigungsorgans (2) einstückig als Abschnitt eines elastischen Federarms ausgebildet sind.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (2) als schlaufenförmige Löselasche ausgebildet ist, die federelastisch auslenkbar ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (23) des zweiten Betätigungsabschnitts (22) beim Lösen der Verrastung eine Randkante (35) der Betätigungsöffnung (30) untergreift, wodurch die Rastlasche (3) federelastisch verformt wird.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (3) mit dem Betätigungsorgan (2) als einstückig hergestellte Baueinheit ausgebildet ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (3) über einen Anbindungsabschnitt und/oder eine Basisplatte (10) mit dem Steckverbinder (7) verbunden ist, wobei die Rastlasche (3) anderenends ein freies Ende aufweist, an dem das erste Rastelement (31) angeordnet ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betätigungsabschnitt (21) unbeweglich mit dem Steckverbinder (7) verbunden ist oder beweglich gegenüber dem Steckverbinder (7) am Steckverbinder befestigt ist, wobei die Beweglichkeit durch einen am Steckverbinder vorhandenen Anschlag begrenzt ist, an dem zumindest beim Lösen der Verrastung der erste Betätigungsabschnitt (21) am Steckverbinder (7) abgestützt ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Betätigungsabschnitt (22) an seiner einer Randkante (35) der Betätigungsöffnung (30) der Rastlasche (3) zugewandten Seite eine sich zum freien Ende (23) hin verjüngende Entriegelungskontur hat, die beim Lösen der Verrastung in die Betätigungsöffnung (30) hinein zwischen die Rastlasche (3) und ein Isolierstoffgehäuse (75) des Steckverbinders (7) geführt ist.
Löseelement (1) für eine Steckverbinderanordnung (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Löseelement (1) das Betätigungsorgan (2) aufweist, das den ersten Betätigungsabschnitt (21) und den relativ zum ersten Betätigungsabschnitt (21) beweglich gehaltenen zweiten Betätigungsabschnitt (22) aufweist, der ein freies Ende (23) aufweist, und das Löseelement (1) die federelastisch auslenkbare Rastlasche (3) aufweist, die das erste Rastelement (31) und die Betätigungsöffnung (30) aufweist, wobei das freie Ende (23) des zweiten Betätigungsabschnittes (22) eine Verschiebebewegung innerhalb der Betätigungsöffnung (30) in Richtung zum Gegensteckverbinder (8) ausführt, wenn das Betätigungsorgan (2) durch eine seitlich einwirkende Betätigungskraft in Richtung zum Steckverbinder (7) einfedert.
Löseelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Löseelement (1) als einstückiges Bauteil mit dem Betätigungsorgan (2) und mit der Rastlasche (3) ausgebildet ist.
Löseelement nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Löseelement (1) formschlüssige Befestigungsmittel (11) zur formschlüssigen Befestigung des Löseelements (1) an dem Steckverbinder (7) aufweist.
Löseelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Löseelement (1) einen Befestigungsabschnitt (12) zur Befestigung eines am Steckverbinder (7) angeschlossenen Kabels (74) an dem Löseelement (1) aufweist.