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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Stecker sowie eine elektrische Steckverbindung mit einem Stecker und einem Steckmodul, die beispielsweise zum Verbinden eines Kabelbaums mit einem elektrischen Gerät verwendet werden kann.
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Stand der Technik
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Zum Fügen von elektrischen Steckverbindungen, insbesondere hochpoligen Steckverbindungen, werden zur Erreichung der ergonomischen Vorgaben für die Bedienkräfte konstruktive Bedienelemente zur Kraftübersetzung eingesetzt. Üblich sind hier Hebel, Schieber, oder eine Kombination aus beiden Elementen, die dann ineinandergreifen.
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Die Bedienelemente können dabei Kulissenbahnen aufweisen, in die eine oder mehrere Bolzen am Kragen des Steckmoduls eingreifen. Durch eine günstige Gestaltung der Kulissenbahnen wird eine möglichst hohe Übersetzung bei der Transformation der Steckbewegung des Steckers in das Steckmodul in die Bewegung am Bedienelement (an beispielsweise einem Hebelende oder einem Schiebergriff) mit entsprechender Reduktion der maximalen Betätigungskraft erreicht.
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Die Kraftübersetzung ist in der Praxis häufig über den zur Verfügung stehenden Bauraum und damit verbunden den verfügbaren Betätigungsweg des Bedienelements beschränkt.
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Die
DE 19 651 436 A1 zeigt ein Stecksystem, bei dem zum Aufstecken eines Steckers auf ein entsprechendes Gegenstück ein am Stecker und am Gegenstück verschiebbar gelagerter Schieber mit einer schrägen Lauf- bzw. Gleitfläche zum Anziehen des Schiebers auf dem Gegenstück vorgesehen ist.
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Aus der
DE 197 14 947 A1 ist ein Verbinder mit niedrigem Einführungsdruck bekannt.
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Aus der
JP H06-54 255 U ist ein elektrischer Steckverbinder mit einem als Schieber ausgebildeten Bedienelement bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, bei einer Steckverbindung eine hohe Fügekraft durch Übersetzung über ein Bedienelement zu erzeugen. Die Steckverbindung und insbesondere das Bedienelement benötigen dabei nur wenig Bauraum. Mit anderen Worten wird bei gleichem Bauraum eine gegenüber herkömmlichen Systemen geringere Bedienkraft bei gleicher Kraft, die zur Steckung zur Verfügung steht erzielbar oder bei gleicher Bedienkraft kann der Bauraum reduziert werden, der für das Bedienelement vorzusehen ist. Ein Manöverraum zur Bedienung des Bedienelements ist dabei dem Bauraum zuzurechnen.
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung aus diesem Stecker und einem Steckmodul. Die elektrische Steckverbindung kann beispielsweise zum Verbinden eines Kabelbaums mit einem elektrischen Gerät verwendet werden. Beispielsweise kann die elektrische Steckverbindung in einem Kraftfahrzeug, wie einem Pkw, Lkw oder Bus, eingesetzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die elektrische Steckverbindung einen Stecker mit einem Gehäuse, das eine Mehrzahl von elektrischen Steckkontakten aufweist und ein Steckmodul mit einer Mehrzahl von komplementären Steckkontakten, die in einer vollständig aufgesteckten Stellung des Steckers auf dem Steckmodul die elektrischen Steckkontakte elektrisch kontaktieren. Die Steckverbindung kann eine hochpolige Steckverbindung sein, also eine Vielzahl von Steckkontakten aufweisen. Sowohl der Stecker als auch das Steckmodul können jeweils ein Gehäuse aufweisen, in dem die Steckkontakte getragen sind und/oder das in der Regel aus Kunststoff gefertigt ist.
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Der Stecker kann in dem Steckmodul derartig geführt sein, dass der Stecker zwischen einer aufgesetzten Stellung und einer vollständig aufgesteckten Stellung lediglich in Steckrichtung bzw. entgegen der Steckrichtung beweglich ist. In der aufgesetzten Stellung kann der Stecker auf einem Kragen des Steckmoduls aufgesetzt sein (wobei die elektrischen Steckkontakte des Steckers und des Steckmoduls nicht elektrisch kontaktieren). In der vollständig aufgesteckten Stellung kann der Stecker in und/oder über den Kragen bis zu einem Anschlag geschoben sein (wobei die elektrischen Steckkontakte des Steckers und des Steckmoduls dann elektrisch kontaktieren).
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Weiter umfasst der Stecker ein Bedienelement, das beweglich am Gehäuse des Steckers befestigt ist, und das eine Kulissenbahn aufweist, in der ein am Steckmodul angebrachter Bolzen geführt ist bzw. führbar ist, wobei bei einer Bewegung des Bedienelements relativ zum Gehäuse eine Kraftübertragung von der Kulissenbahn auf den Bolzen erfolgt, so dass der Stecker und das Steckmodul in einer Steckrichtung aufeinander zubewegt oder entgegen der Steckrichtung voneinander wegbewegt werden. Das Bedienelement ist bezüglich des Steckers verdrehbar. Weiter kann das Bedienelement einen Griff aufweisen, der von einer Bedienperson dazu verwendet werden kann, das Bedienelement zu bewegen.
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Dabei ist die bewegliche Befestigung des Bedienelements am Gehäuse derart ausgebildet, dass das Bedienelement relativ zum Gehäuse drehbar gegenüber dem Gehäuse verlagerbar ist. Dies kann z. B. durch eine Nut bzw. eine Kulisse, in der das Bedienelement am Gehäuse befestigt ist oder durch eine Drehachse realisiert werden. So ist das Bedienelement am Gehäuse befestigt und kann Kräfte übertragen und ist gleichzeitig relativ zum Gehäuse verlagerbar bzw. beweglich. Auf diese Weise kann also eine Krafteinwirkung des Bedienelements von der Kulissenbahn des Bedienelements auf den Bolzen übertragen werden. Durch die Zusammenwirkung von Bolzen und Kulissenbahn kann diese Kraft in eine andere Richtung umgelenkt werden bzw. übersetzt oder auch untersetzt werden. Da das Bedienelement am Gehäuse befestigt ist, wird somit die geänderte Richtung der Kraft auf das Gehäuse übertragen, welches sich somit in dieser transformierten Kraftrichtung relativ zum Bolzen und damit zum Steckmodul bewegt bzw. verlagert.
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Eine Kulissenbahn kann eine Vertiefung und/oder Bahn in oder an dem Bedienelement sein, die von zwei im Wesentlichen parallel verlaufenden Wänden begrenzt ist. Der von der Kulissenbahn geführte Bolzen kann einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen genauso groß ist wie der Abstand der parallel verlaufenden Wände. Der Bolzen kann rund sein, kann aber auch parallele Außenflächen aufweisen, die von den parallelen Wänden geführt sind.
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Das Bedienelement kann als Übersetzungselement des Steckers aufgefasst werden, das eine Bewegung einer Bedienperson in eine Steckbewegung mechanisch übersetzt. Die Kulissenbahn dient dabei dazu, die Bewegung des Bedienelements in eine Bewegung des Steckers in Steckrichtung umzuwandeln.
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Die Kulissenbahn weist wenigstens einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, die derartig orientiert sind, dass ein Einstecken des Steckers in das Steckmodul in Steckrichtung (beispielsweise von der aufgesetzten Stellung zu der vollständig aufgesteckten Stellung) durch zwei Bewegungen des Bedienelements in einer ersten Bewegungsrichtung und einer zweiten, entgegengesetzten Bewegungsrichtung erfolgt. Die Bedienperson muss das Bedienelement also in die erste Bewegungsrichtung bewegen, wobei sich der Bolzen dann in dem ersten Abschnitt befindet und der Stecker zu einem ersten Teil in das Steckmodul geschoben wird. Danach, wenn der Bolzen in den zweiten Abschnitt eintritt, muss die Bedienperson die Bewegungsrichtung umkehren, und der Stecker wird dann für einen weiteren Teil in das Steckmodul geschoben.
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Umgekehrt sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt so orientiert, dass ein Lösen des Steckers von dem Steckmodul entgegen der Steckrichtung (beispielsweise von der vollständig aufgesteckten Stellung zu der aufgesetzten Stellung) auch durch zwei Bewegungen des Bedienelements in die zweite Bewegungsrichtung und die erste Bewegungsrichtung erfolgt.
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Auf diese Weise kann der Betätigungsweg (d. h. der Weg, den das Bedienelement während des Einsteckens bzw. Lösens des Steckers zurücklegt) wenigstens verdoppelt werden, wobei der Bauraum des Steckers im Wesentlichen beibehalten werden kann. Beispielsweise kann bei gleichem Hebelarm eines Hebels als Bedienelement das mechanische Übersetzungsverhältnis der Kulissenbahn gegenüber dem Bolzen verdoppelt werden, wenn der Betätigungsweg des Hebels verdoppelt wird (Hin- und Rückbewegung des Bedienelements).
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Dies kann durch eine Aufteilung der Kulissenbahn in mindestens zwei nachgeschaltete Abschnitte erfolgen, die in unterschiedliche Richtungen von dem Bolzen durchfahren werden können. Es ist möglich, dass die Kulissenbahn mehr als zwei Abschnitte aufweist und die Bewegung des Bedienelements in die erste Richtung bzw. die zweite Richtung mehr als einmal durchgeführt werden muss, um den Stecker vollständig einzustecken bzw. zu lösen.
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Das Einstecken bzw. das Lösen des Steckers können durch eine Hin- und Herbewegung des Bedienelements durchgeführt werden. Damit kann der gesamte Betätigungsweg und damit die mechanische Übersetzung wesentlich gesteigert werden, ohne dass dies eine entsprechende Vergrößerung des Bauraums notwendig macht.
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Dadurch, dass die Anfangsstellung und die Endstellung des Bedienelements gleich sein kann, kann der Stecker mit dem Bedienelement in dieser Stellung auch transportiert und geliefert werden, was Platz beim Transport sparen kann. Weiterhin vorteilhaft muss ein Monteur daher auch nicht vor der Montage das Bedienelement in eine „Offen”-Position bewegen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung übt das Bedienelement bei einer Bewegung in der ersten Bewegungsrichtung auf den Bolzen, der sich in dem ersten Abschnitt befindet, eine erste Kraft aus, die beispielsweise entgegen der Steckrichtung gerichtet ist, so dass das Steckmodul in den Stecker hineingezogen wird bzw. so dass der Stecker in das Steckmodul geschoben wird. Diese Kraft kann z. B. durch den mechanischen Kontakt zwischen einer Wand der Kulissenbahn und dem Bolzen übertragen werden.
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Wenn das Steckmodul als statisch und ortsfest betrachtet wird, dann kann durch den Bolzen als Widerlager zur Kulissenbahn die Krafteinwirkung entlang der Bedienrichtung von der Kulissenbahn in eine Kraft in Steckrichtung transformiert werden. Somit wird in diesem Koordinatensystem der Stecker mittels der Kulissenbahn am Bolzen entlang auf das Steckmodul gezogen. Da das Bedienelement beweglich am Gehäuse befestigt ist verkantet das Gehäuse nicht auf dem Steckmodul.
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Nach einem Wechsel des Bolzens von dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt übt das Bedienelement bei einer Bewegung in der zweiten Bewegungsrichtung auf den Bolzen, der sich dann in dem zweiten Abschnitt befindet, eine zweite Kraft aus, die in die gleiche Richtung gerichtet ist wie die erste Kraft. Beispielsweise kann auch die zweite Kraft genauso wie die erste Kraft beim Einstecken entgegen der Steckrichtung gerichtet sein.
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Bei einem Lösen der Steckverbindung können die erste Kraft und die zweite Kraft in Steckrichtung gerichtet sein. Das Steckmodul wird durch das Zusammenwirken der Kulissenbahn und des Bolzens relativ vom Gehäuse weggedrückt. Insgesamt können die erste Kraft und/oder die zweite Kraft also entweder parallel zur Steckrichtung oder entgegengesetzt der Steckrichtung gerichtet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Abschnitt der Kulissenbahn und der zweite Abschnitt der Kulissenbahn über einen Knick in der Kulissenbahn verbunden. Bei dem Knick kann die Kulissenbahn abgewinkelt sein und/oder einen flachen Winkel (kleiner als 90°) zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt aufweisen. In diesem Knick wechselt der Bolzen zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt. Auch die Bewegungsrichtung des Bedienelements wechselt, wenn sich der Bolzen in dem Knick befindet. In oder bei dem Knick kann eine Weiche vorgesehen sein, die den Bolzen aus den ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt führt und umgekehrt. Der Relativwinkel des ersten Abschnitts gegenüber dem zweiten Abschnitt bei dem Knick kann kleiner als 90° sein.
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Aus dem Stand der Technik sind elektrische Steckverbinder bekannt, bei denen das Bedienelement ein Schieber ist, der in einer Schieberichtung relativ zum Gehäuse des Steckers verschiebbar ist. Die Schieberichtung kann quer bzw. senkrecht zur Steckrichtung verlaufen. Beispielsweise kann der Schieber mittels einer quer bzw. senkrecht zur Steckrichtung verlaufenden Nut oder Kulisse am Gehäuse geführt werden. Die erste Bewegungsrichtung und die zweite Bewegungsrichtung können bei einem Schieber parallel sein und/oder quer zur Steckrichtung verlaufen.
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Bei einem solchen Schieber können die Abschnitte der Kulissenbahn in einem Winkel (quer) zur Steckrichtung bzw. in einem Winkel (quer) zur Schieberichtung und/oder im Wesentlichen geradlinig verlaufen, wobei ein Winkel des Abschnitts relativ zur Steckrichtung bzw. Bewegungsrichtung das mechanische Übersetzungsverhältnis bestimmt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kulissenbahn zickzackförmig geformt. Mit anderen Worten können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt mit einem positiven und einem negativen Winkel zur Steckrichtung verlaufen. Die Kulissenbahn kann somit die Form eines um ungefähr +90° oder um –90° gedrehten „V” aufweisen, also eine Form gemäß einem „Größer”- („>”) oder „Kleiner”-Zeichens („<”). Dadurch ist die Kulissenbahn besonders einfach herstellbar. Durch eine leichte Verkippung der Zick-Zack-Grundform, also eine Ablage von der Verdrehung des „V” von 90°, z. B. 70°–85°, kann in den zwei Abschnitten eine unterschiedliche Übersetzung bewirkt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Bedienelement eine Mehrzahl von gleich geformten Kulissenbahnen auf. Beispielsweise kann also eine Mehrzahl von Zickzack-Grundformen oder einer Kreissegment-Form oder einer Zykloide hintereinander angeordnet sein. Die Grundformen können z. B. jeweils durch Knicke verbunden sein. Zu jeder Kulissenbahn kann am Steckmodul jeweils ein Bolzen angebracht sein. Auf diese Weise kann die von dem Bedienelement auf das Steckmodul ausgeübte Kraft gleichmäßig quer zur Steckrichtung verteilt werden.
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Gemäß der Erfindung ist das Bedienelement ein Hebel bzw. umfasst einen Hebel, der relativ zum Gehäuse des Steckers drehbar ist. Der Hebel kann über eine Drehachse mit dem Gehäuse verbunden sein. Die erste Bewegungsrichtung und die zweite Bewegungsrichtung können bei einem Hebel eine Bewegungsrichtung im Uhrzeigersinn und eine Bewegungsrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn sein.
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Die Steckverbindung kann auch einen Hebel und einen Schieber umfassen, wobei der Schieber eine Kulissenbahn, so wie obenstehend und unterstehen beschrieben, aufweist. Zur Steckkraftreduktion kann eine Kombination aus Schieber und Hebel verwendet werden, wobei der Hebel über ein auf der Drehachse angeordnetes Zahnrad in eine in den Schieber integrierte Zahnstange eingreift. Der Betätigungsprozess für den Bediener wäre in diesem Fall ein Wechsel der Hebeldrehrichtung nach der Hälfte des Fügeprozesses.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt bogenförmig gekrümmt. Bei einem Hebel legt der Abstand von der Drehachse zu der Position des Bolzens in der Kulissenbahn das Übersetzungsverhältnis zwischen der Bewegung des Hebels und der Bewegung des Steckers in bzw. entgegen der Steckrichtung fest. Da sich die Drehachse mit dem Stecker gegenüber dem Bolzen während des Einsteckens bzw. des Lösens bewegt, kann eine Kulissenbahn eine zykloide Form aufweisen. Mit einer Abweichung von dieser zykloiden Form können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt so geformt werden, dass sich ein über den Bewegungsweg variables Übersetzungsverhältnis ergibt, beispielsweise um an oder ab einer bestimmten Stelle des Steckvorgangs (bei dem beispielsweise die Steckkontakte miteinander in Berührung kommen und/oder eine höhere Reibung vorhanden ist) ein anderes Übersetzungsverhältnis zu erzeugen.
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Mit anderen Worten kann in der Zykloidengleichung x(y) = r·arccos((r – y)/r) – SQRT(y·(2r – y)) im ersten Abschnitt ein anderer Radius „r” gewählt werden als im zweiten Abschnitt. Beispielsweise kann im zweiten Abschnitt der Radius r nur 50% bis 75% des Radius' „r” im ersten Abschnitt betragen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt unterschiedlich lang. Insbesondere bei gleich langen Bewegungswegen des Bedienelements jeweils in die erste und die zweite Bewegungsrichtung können so unterschiedlich große Übersetzungsverhältnisse bei der Bewegung in die erste Richtung und bei der Bewegung in die zweite Richtung erzeugt werden. Beispielsweise kann bei einem Schieber der erste Abschnitt einen anderen Winkel bezüglich der Steckrichtung aufweisen als der zweite Abschnitt. Bei einem Hebel kann mit unterschiedlich langen Abschnitten ein Abstand zur Drehachse des Hebels, der durch die Bewegung des Steckers gegenüber dem Bolzen wandert, ausgeglichen werden.
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Es ist aber auch möglich, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt gleich lang sind.
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Es ist zu verstehen, dass ein Bedienelement mit einer Kulissenbahn und ein entsprechender Bolzen an gegenüberliegenden Seiten des Steckers bzw. des Steckmoduls angebracht sein kann, wobei die Kulissenbahnen dann auf den gegenüberliegenden Seiten parallel zueinander verlaufen. Auf diese Weise kann eine Kraftwirkung gleichmäßig auf die gegenüberliegenden Seiten der Steckverbindung verteilt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Stecker für eine elektrische Steckverbindung, so wie sie obenstehend und untenstehend beschrieben ist. Der Stecker umfasst ein Gehäuse mit einer Mehrzahl von elektrischen Steckkontakten und ein Bedienelement, das beweglich am Gehäuse befestigt ist, wobei das Bedienelement eine Kulissenbahn aufweist, in der ein Bolzen führbar ist. Die Kulissenbahn weist wenigstens einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, die in unterschiedliche Richtungen orientiert sind. Dabei ist das Bedienelement ein Hebel, der relativ zum Gehäuse des Steckers drehbar ist. Auf diese Weise kann der Stecker, wie obenstehend beschrieben, durch zwei reziproke Bewegungen des Bedienelements auf eine entsprechende Steckverbindung gesteckt werden.
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Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
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1A zeigt schematisch eine Seitenansicht einer elektrischen Steckverbindung gemäß einer Ausführungsform aus dem Stand der Technik in einer aufgesetzten Stellung.
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1B zeigt schematisch die elektrische Steckverbindung aus der 1A in einer Mittelstellung.
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1C zeigt schematisch die elektrische Steckverbindung aus der 1A in einer vollständig gesteckten Stellung.
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2A zeigt schematisch eine Seitenansicht einer elektrischen Steckverbindung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer aufgesetzten Stellung.
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2B zeigt schematisch die elektrische Steckverbindung aus der 2A in einer Mittelstellung.
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2C zeigt schematisch die elektrische Steckverbindung aus der 2A in einer vollständig gesteckten Stellung.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine elektrische Steckverbindung 10 aus einem Stecker 12 und einem Steckmodul 14. Der Stecker 12 umfasst eine Mehrzahl von Steckkontakten 16 und das Steckmodul 14 umfasst eine Mehrzahl von komplementären Steckkontakten 18, die durch Stecken des Steckers 12 in einer Steckrichtung R auf das Steckmodul 14 in elektrischen Kontakt gebracht werden können. Beispielsweise können die Steckkontakte 18 in der Form einer Messerleiste bereitgestellt sein.
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Das Steckmodul 14 ist beispielsweise auf einem elektrischen Gerät angebracht und der Stecker ist beispielsweise mit einem Kabelbaum verbunden. Mit der elektrischen Steckverbindung 10 kann dann das elektrische Gerät an den Kabelbaum angeschlossen werden.
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Die Steckkontakte 16, 18 sind schematisch neben dem Stecker 12 und dem Steckmodul 14 dargestellt. Die Steckkontakte 16 befinden sich jedoch innerhalb eines Gehäuses 20 des Steckers 12 und die Steckkontakte 18 befinden sich innerhalb eines Gehäuses 22 des Steckmoduls 14. Das Gehäuse 22 des Steckmoduls 14 weist einen Kragen 24 auf, auf den das Gehäuse 20 des Steckers 12 gesteckt werden kann und der dann den Stecker 12 in Steckrichtung R führt. Die beiden Gehäuse 20, 22 können aus Kunststoff gefertigt sein.
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An dem Stecker 12 ist ein Bedienelement 26 in der Form eines Schiebers 26 angebracht. Der Schieber 26 ist quer zur Steckrichtung R und im Wesentlichen orthogonal zu der Steckrichtung R relativ zum Gehäuse 20 des Steckers 12 verschiebbar. Beispielsweise kann der Schieber 26 in einer Nut 28 im Gehäuse 20 geführt sein. Das Bedienelement 26 bzw. der Schieber können aus Kunststoff gefertigt sein.
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Das Bedienelement bzw. der Schieber 26 weist eine Mehrzahl von Kulissenbahnen 30 auf, die jeweils als Aussparung, Vertiefung im Bedienelement 26 oder zwei beabstandeten Erhebungen auf dem Bedienelement 26 ausgeführt sein können. Die Kulissenbahnen 30 weisen eine Zickzackform auf (ungefähr liegendes „V”, also „>” oder „<”), sind voneinander gleich beabstandet und/oder verlaufen parallel zueinander.
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Am Kragen 24 des Gehäuses 22 des Steckmoduls 14 ist eine Mehrzahl von Bolzen 32 befestigt, die dazu ausgeführt sind, jeweils in einer der Kulissenbahnen geführt zu werden. Auch die Bolzen 32 sind voneinander gleich beabstandet.
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Es sind auch Ausführungsformen mit nur einer Kulissenbahn 30 und einem Bolzen 32 möglich (hier nicht dargestellt).
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Jede der Kulissenbahnen 30 weist einen ersten Abschnitt 34a und einen zweiten Abschnitt 34b auf, die an einem Knick 36 ineinander übergehen. Der erste Abschnitt 34a weist einen Eingang 38 auf, bei dem der jeweilige Bolzen 32 in die Kulissenbahn 30 in eine Startposition eingeführt werden kann und/oder geht an seinem Ende bei dem Knick 36 in den zweiten Abschnitt 34b über. Der zweite Abschnitt 34b endet an einem Endpunkt 40 der Kulissenbahn 30, bei dem der Bolzen 32 in einer Endposition nicht mehr weiter bewegt werden kann.
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In den 1A bis 1C ist gezeigt, wie die Steckverbindung 10 durch Betätigung des Schiebers 26 zusammengefügt wird.
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Die 1A zeigt die Steckverbindung 10 in einer aufgesteckten Stellung, in der der Stecker 12 auf das Steckmodul 14 aufgesetzt ist und sich die Bolzen 32 in dem Eingang 38 der Kulissenbahn 30 befinden. Dabei sind die Steckkontakte 16, 18 noch nicht mechanisch und auch nicht elektrisch miteinander verbunden.
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Der Schieber 26 wird nun in einer ersten Bewegungsrichtung S1 aus einer Anfangsstellung herausbewegt und bis zu einer Mittelstellung weiterbewegt. Die Bolzen 32 wandern dabei dem ersten Abschnitt 34a der Kulissenbahn 30 entlang (bzw. die Kulissenbahn 30 verlagert sich entlang des Bolzens 32), bis sie sich bei dem Knick 36, d. h. dem Übergang zwischen dem ersten Abschnitt 34a und dem zweiten Abschnitt 34b, befinden, wie es in 1B dargestellt ist. Die Steckverbindung 10 befindet sich nun in einer Mittelstellung, bei der der Stecker 12 bereits teilweise in das Steckmodul 14 eingesteckt sein kann, die Steckkontakte 16, 18 aber noch keinen elektrischen Kontakt hergestellt haben müssen. In der Mittelstellung ist der Schieber 26 maximal aus der Anfangsstellung ausgelenkt.
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Nach einem Wechsel der Bewegungsrichtung des Schiebers 26 von der ersten Bewegungsrichtung S1 zu der zweiten Bewegungsrichtung S2 entgegengesetzt der ersten Bewegungsrichtung S1 wird der Fügeprozess fortgesetzt, bis die Bolzen 32, die nun den zweiten Abschnitt 34b durchwandert haben, in ihrer Endposition in den Endpunkten 40 der Kulissenbahnen 30 angelangt sind, wie es in der 1C dargestellt ist.
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Die Steckverbindung 10 befindet sich nun in einer vollständig gesteckten Stellung, bei der der Stecker 12 maximal in das Steckmodul 14 eingeschoben ist und die elektrischen Steckkontakte 16, 18 elektrisch kontaktiert. Der Schieber 26 befindet sich nun wieder in der Anfangsstellung, in der er minimalen Bauraum verbraucht.
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Ein Lösen des Steckers 12 von dem Steckmodul 14 kann durch eine Bewegung des Bedienelements 26 bzw. des Schiebers 26 entgegengesetzt zum Einstecken des Steckers 12 erreicht werden. Es ist also dieselbe Bewegungsabfolge des Bedienelements 26 notwendig: zunächst eine Bewegung entlang der ersten Bewegungsrichtung S1 und anschließend eine Bewegung entlang der zweiten Bewegungsrichtung S2.
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Während der Bewegung des Bedienelements 26 bzw. des Schiebers 26 wird von dem Bedienelement 26 eine Kraft auf die Bolzen 32 bewirkt, die parallel zu der Steckrichtung wirkt und/oder die zum Einstecken bzw. Lösen des Steckers 12 führt. Die Abschnitte 34a, 34b der Kulissenbahn 30 wirken dabei als mechanische Kraftübersetzung, bei der eine Kraft auf das Schiebeelement 26 entlang der Bewegungsrichtungen S1, S2 in die Kraft parallel zu der Steckrichtung R umgewandelt wird.
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Das Übersetzungsverhältnis der Kraft ist dabei von dem Winkel der Abschnitte 34a, 34b gegenüber der Steckrichtung R (bzw. dem lokalen Winkel, an dem sich der Bolzen 32 in der Kulissenbahn 30 befindet) abhängig.
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Die beiden Abschnitte 34a, 34b können geradlinig sein und jeweils den gleichen positiven und negativen Winkel gegenüber der Steckrichtung R aufweisen. Auch ist es möglich, dass der Winkel zwischen dem Abschnitt 34b und der durch die Richtung R definierten Geraden größer ist, als der Winkel zwischen dem Abschnitt 34a und dieser Geraden. Dies kann von Vorteil sein, wenn bei dem Steckvorgang am Ende viel Kraft aufgewendet werden muss, um die Steckkontakte mechanisch in Kontakt zu bringen. Beispielsweise, wenn die Steckkontakte 16, 18 so angeordnet sind, dass ab der Mittelstellung die Steckkontakte kontaktieren und ineinandergeschoben werden und so eine höhere Reibungskraft überwunden werden muss.
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In diesem Fall erfolgt dann im zweiten Abschnitt 34b eine höhere Kraftübersetzung als im ersten Abschnitt 34a. Befindet sich der Bolzen 32 im zweiten Abschnitt 34b, muss beispielsweise ein Monteur weniger Bedienkraft als mit dem Bolzen 32 im ersten Abschnitt 34a aufwenden, um die gleiche Steckkraft zwischen Stecker 12 und Steckmodul 14 zu erzeugen. Bei der gleichen Bedienkraft ist sie Steckkraft zwischen Stecker 12 und Steckmodul 14 größer, wenn sich der Bolzen 32 im zweiten Abschnitt 34b befindet. Umgekehrt wird das Verhältnis zwischen Betätigungsweg und Steckweg für den zweiten Abschnitt 34b kleiner als im ersten Abschnitt 34a. Mit anderen Worten muss im Vergleich zum ersten Abschnitt 34a im zweiten Abschnitt 34 relativ viel Betätigungsweg für relativ wenig Steckweg zurückgelegt werden.
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Der Schieber 26 kann von einer Bedienperson direkt bewegt werden oder kann über einen Hebel, der auch an dem Gehäuse 20 des Steckers 12 angebracht sein kann, über eine Zahnstange bewegt werden.
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Die 2A bis 2C zeigen eine Steckverbindung 10 analog den 1A bis 1C. Die Steckverbindung 10 der 2A bis 2C umfasst jedoch einen Hebel 26' als Bedienelement 26', der um eine Drehachse 42 am Gehäuse 20 des Steckers 12 angebracht ist. Das Bedienelement 26' ist also beweglich (nämlich drehbar) am Gehäuse 20 befestigt (nämlich über die Drehachse 24). Ansonsten kann die Steckverbindung 10 der 2A bis 2C die gleichen Elemente wie die der 1A bis 1C umfassen, insbesondere auch die Steckkontakte 16, 18.
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Der Hebel 26', der sich in der 2A in einer Anfangsstellung befindet, kann über eine erste Bewegung S1 in eine Mittelstellung bewegt werden und anschließend durch eine entgegengesetzte Bewegung wieder in die Anfangsstellung. Der Stecker 12 bewegt sich aufgrund des in der Kulissenbahn 30 laufenden Bolzens 32 mit den beiden Abschnitten 34a', 34b' in Steckrichtung R von der aufgesetzten Stellung in die Mittelstellung und anschließend in die vollständig aufgesteckte Stellung.
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Die Kraftwirkung von dem Hebel 26' auf den Bolzen 32 hängt dabei von einem mechanischen Übersetzungsverhältnis ab, das durch den Abstand des Bolzens 32 in der Kulissenbahn 30 zu der Drehachse 42 bestimmt ist.
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Die Abschnitten 34a', 34b' können mit unterschiedlichen Krümmungsradien gekrümmt sein, was beispielsweise zu einer epsilonförmigen („ε”) bzw. mehrfachbögigen Kulissenbahn, wie es in den 2A bis 2C gezeigt ist, führt. Durch unterschiedliche Krümmungsradien können unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse auf den Bolzen 32 in unterschiedlichen Stellungen des Hebels 26' eingestellt werden.
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Im Gegensatz zu der in den 2A bis 2C dargestellten Ausführungsform können der erste Abschnitt 34a' und der zweite Abschnitt 34b' so gekrümmt sein, dass der Abstand des Bolzens 32 zu der Drehachse 42, die bei der Steckbewegung des Steckers 12 sich gegenüber dem Bolzen entlang der Steckrichtung R verschiebt, im Wesentlichen gleich bleibt. In diesem Fall bleibt das mechanische Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hebel 26' und dem Bolzen 32 im Wesentlichen gleich.
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Analog den 1A bis 1C kann das Übersetzungsverhältnis bei den 2A bis 2C auch so gewählt werden, dass die Kraftwirkung auf den Bolzen 32 zwischen der Mittelstellung und der vollständig aufgesteckten Stellung erhöht ist (gegenüber der Kraftwirkung zwischen der aufgesetzten Stellung und der Mittelstellung), um so eine erhöhte Reibung auszugleichen.
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Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend”, „umfassend” etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
