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Die Erfindung geht aus von einer Schutzvorrichtung für Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
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Derartige Schutzvorrichtungen werden benötigt, um einen sicheren Berührschutz der Kontakte zu gewährleisten.
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Stand der Technik
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Die
DE 10 2009 059 089 B3 zeigt einen elektrischen Stecker mit in die Kontaktstifte eingelöteten Berührschutzkappen. Dabei handelt es sich um einen Ladestecker für ein Elektrofahrzeug bei welchem die Berührschutzkappe mittels Lot an oder in dem Kontakt befestigt ist. Durch das Lot ist die Berührschutzkappe fest an dem Stecker angeordnet.
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In der
DE 44 00 555 A1 ist ein kurzschlussfreier Steckverbinder offenbart. Bei diesem Steckverbinder ist der Schutz durch eine zweiteilige Ausführung des Kontaktstifts, teils leitend, teils isolierend, gegeben.
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Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist jedoch, dass der Berührschutz dauerhaft in der jeweiligen Ausführung an dem Steckverbinder montiert ist und eine Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinder dadurch erschwert wird.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schutzvorrichtung vorzuschlagen, welche einen sicheren und gleichzeitig flexiblen Schutz gegen Berührung gewährleistet.
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Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Steckverbinder. Die Schutzvorrichtung weist ein Haltemittel und ein Betätigungsmittel auf, wobei das Haltemittel in einem Gehäuse des Steckverbinders aufnehmbar ist. In dem Gehäuse ist mindestens ein Kontaktelement aufnehmbar. Das Betätigungsmittel ist an dem Haltemittel beweglich angeordnet und die Schutzvorrichtung weist mindestens eine Verrastung auf.
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Die Schutzvorrichtung weist ein Haltemittel auf. Dieses Haltemittel ist im Querschnitt T-förmig aufgebaut. Es besteht aus einer Platte mit einem daran angeformten Stab. Die Platte kann rund oder eckig ausgeformt sein. Der Stab kann dabei rund oder eckig ausgebildet sein. Die Platte und der Stab sind senkrecht zueinander angeordnet. In bevorzugter Weise sind der Stab und die Platte aus einen Teil geformt, also einteilig ausgebildet. Der Stab ist mittig an der Platte angeordnet.
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Das Haltemittel ist in dem Gehäuse des Steckverbinders aufnehmbar und sichert in der genannten Ausführung beispielsweise die IP-Klasse 69. Das Haltemittel weist weiterhin zwei Ausnehmungen auf. Die beiden Ausnehmungen verlaufen parallel zum Stab. In den beiden Ausnehmungen ist jeweils ein Betätigungsmittel aufgenommen.
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Das Betätigungsmittel ist an dem Haltemittel beweglich angeordnet. Die Betätigung des Betätigungsmittels ist mittels eines Gegensteckverbinders oder eines Hilfsmittels möglich. Bei dem Hilfsmittel kann es sich beispielsweise um einen Schraubendreher handeln. Das Betätigungsmittel sichert in Kombination mit dem Haltemittel den Berührschutz innerhalb des Steckverbinders. Der Berührschutz wird idealerweise dadurch erhöht, dass er erst aufgehoben werden kann, wenn beide Betätigungsmittel gleichzeitig betätigt werden. Dieses gilt sowohl für die Verwendung eines Gegensteckverbinders als auch für die Nutzung eines, genauer zweier, Hilfsmittel.
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Besonders vorteilhaft ist mindestens eine Verrastung, welche an der Schutzvorrichtung angeordnet ist. Dabei ist mindestens eine Verrastung idealerweise an dem Stab des Haltemittels angeordnet. Alternativ kann eine weitere Verrastung an der Platte des Haltemittels angeformt sein.
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Die Verrastung an der Platte wirkt zusammen mit dem Gehäuse des Steckverbinders und schränkt so die Entnahme der Schutzvorrichtung aus dem Gehäuse ein. Dadurch wird ein unerlaubtes Entfernen der Schutzvorrichtung verhindert.
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Die Verrastung an dem Stab wirkt ebenfalls zusammen mit dem Gehäuse und verhindert bei Druck auf der Platte ohne Betätigung der beiden Betätigungsmittel oder einem nicht-gleichzeitigen Betätigen der beiden Betätigungsmittel einen Kontakt zu den Kontaktelementen. Dieses sichert den Schutz des Anwenders vor einer ungewollten Berührung der Kontaktelemente.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wirkt das Betätigungsmittel auf die Verrastung ein. Die Einwirkung erfolgt durch die Bewegung des Betätigungsmittels.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verrastung zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position beweglich angeordnet. Die Bewegung zwischen den beiden genannten Positionen erfolgt durch die Einwirkung des Betätigungsmittels.
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In der verriegelten Position sichert die Verrastung das Haltemittel in seiner Position, sodass es einen sicheren Berührschutz gewährleistet. Wird durch eine korrekte Betätigung des Betätigungsmittels, genauer der beiden Betätigungsmittel, die Verrastung in die entriegelte Position bewegt, so kann beispielsweise ein Gegensteckverbinder mit dem Steckverbinder verbunden werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Verrastung eine Wippe oder eine Rastnase auf. Wird eine Rastnase verwendet so ist diese an dem Stab angeordnet. Idealerweise weist der Stab dafür ein federndes Ende auf, an welchem die Rastnase angeformt ist. Vorzugsweise sind Stab und Rastnase aus einem Teil gebildet.
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Wird eine Wippe verwendet, so ist diese hinter dem Stab im Gehäuse des Steckverbinders angeordnet. Idealerweise weist die Wippe die Form einer Niere auf um eine gleichmäßige, schwingende Bewegung ausführen zu können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wippe oder die Rastnase zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position bewegbar.
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In der verriegelten Position weist das eine Ende der Wippe, welches weiter entfernt ist von dem Haltemittel, nach oben. Nach oben bedeutet dabei in Richtung des Gehäuses des Steckverbinders. Dort verhindert die Wippe in der verriegelten Position ein tieferes Einführen des Haltemittels, solange die verriegelte Position nicht entriegelt wurde.
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In der entriegelten Position ruht die Wippe in ihrem Schwerpunkt. Dieser befindet sich an dem Extrempunkt einer Kurve, welche die Form der Wippe als Niere, mathematisch betrachtet, darstellt.
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Die Entriegelung der Wippe erfolgt mittels des Betätigungsmittels. Dieses schiebt sich, bei korrekter Betätigung erst über das eine Ende der Wippe, welches nahe dem Haltemittel ist und wirkt dann so auf die Wippe ein, dass diese sich dann, bei weiterer Einführung des Betätigungsmittels in ihre entriegelte Position bewegt. Zur erneuten Verriegelung wird das Betätigungsmittel wieder aus der eingeführten Position herausbewegt.
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Analog funktioniert das Prinzip, wenn statt der Wippe eine Rastnase verwendet wird. Eine Betätigung der Rastnase erfolgt mittels des Betätigungsmittels.
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In der verriegelten Position weist die Rastnase nach oben. Nach oben bedeutet dabei in Richtung des Gehäuses des Steckverbinders. Dort verhindert die Rastnase in der verriegelten Position ein tieferes Einführen des Haltemittels, solange die verriegelte Position nicht entriegelt wurde.
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In der entriegelten Position liegt die Rastnase am Stab des Haltemittels an. Die Entriegelung der Rastnase erfolgt mittels des Betätigungsmittels. Dieses schiebt sich, bei korrekter Betätigung, über das federnde Ende der Rastnase am Stab, sodass diese sich dann, bei weiterer Einführung des Betätigungsmittels, in ihre entriegelte Position bewegt. Zur erneuten Verriegelung wird das Betätigungsmittel wieder aus der eingeführten Position herausbewegt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Schutzvorrichtung eine Feder auf. Die Feder ist bei der Ausführung mit Rastnase rund um den Stab angeordnet, sodass die Federkraft entsprechend der axialen Bewegungsrichtung des Stabs wirkt.
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Bei der Ausführung mit der Wippe ist die Feder hinter der Wippe, also entfernt von dem Haltemittel, angeordnet. Die Federkraft wirkt in Richtung der Wippe und somit in Richtung des Stabs.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Feder innerhalb des Gehäuses angeordnet. Dies bietet einen Schutz für die Feder gegen äußere Einflüsse. Insbesondere ist die Feder in einem zylindrischen Bereich in dem Gehäuse aufgenommen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Feder zwischen einer entlasteten Position und einer belasteten Position beweglich. Befindet sich die Feder in der entlasteten Position, so befinden sich Rastnase oder Wippe in der verriegelten Position. In der belasteten Position der Feder befinden sich die Wippe oder die Rastnase in der entriegelten Position. Diese beiden Positionen der Feder ermöglichen eine Unterstützung der erneuten Verriegelung durch Rastnase oder Feder, da die Feder dem physikalischen Gesetz folgend, wieder in ihren Ausgangszustand, die entlastete Position, zurück möchte.
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Figurenliste
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in verriegelter Position
- 2 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in entriegelter Position
- 3 eine Schnittdarstellung eines alternativen, erfindungsgemäßen Steckverbinders in verriegelter Position
- 4 eine Schnittdarstellung eines alternativen, erfindungsgemäßen Steckverbinders in entriegelter Position
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Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
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Die 1 und die 2 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinder 1 mit einer Rastnase 5 als Verrastung. Die 3 und die 4 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung eines alternativen, erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 mit einer Wippe 5'als Verrastung.
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Die 1 zeigt den Steckverbinder 1 mit einem Gehäuse 2 in einer verriegelten Position VR. Im Inneren des Gehäuses 2 sind zwei oder mehr Kontaktelemente 7 aufgenommen, wobei durch die Schnittdarstellung nur ein Kontaktelement 7 zu erkennen ist.
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Die Kontaktelemente 7 sind in einem Haltemittel 4 aufgenommen. Im Querschnitt erinnert das Haltemittel 4 an ein „T“. Das Haltemittel 4 besteht aus einem Stab und einer Platte. Dabei sind der Stab und die Platte aus einem Teil gefertigt und T-förmig angeordnet.
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An dem Stab ist, an dem zur Platte entfernten Ende, ein federnder Bereich angeformt. Der federnde Bereich wird durch einen Einschnitt in den Stab erzeugt. Dieser Bereich bildet die Rastnase 5, welche so ausgeformt ist, dass sie in der verriegelten Position VR in eine Ausnehmung des Gehäuses 2 einrastet.
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Für die sichere Verrastung weist die Rastnase 5 noch eine Anformung auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anformung rechteckig geformt. Alternativ wäre eine Anformung in Form einer Halbkugel oder eines Kugelstumpfs denkbar. Je nach Ausführung der Anformung muss die Ausnehmung im Gehäuse entsprechend geformt sein.
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Das Material des Stabes und damit auch der Rastnase 5 muss so biegefreudig sein, dass der bevorzugte Zustand der Rastnase 5 in der verriegelten Position VR ist.
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Hinter dem Stab, in Richtung des Gehäuses 2, ist eine Feder 6 angeordnet. Die Federkraft wirkt dabei in Richtung des Stabs. In der verriegelten Position VR ist die Feder 6 in einer entlasteten Position EL. Die entlastete Position EL bedeutet dabei, dass die Feder 6 in dieser Position in ihrer Ursprungsform befindet. Dadurch sichert die Feder 6 die verriegelte Position VR der Rastnase 5 und damit des gesamten Steckverbinders 1.
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An dem Haltemittel 4 sind mindestens zwei Betätigungsmittel 3 beweglich angeordnet. Durch die Schnittdarstellung ist nur ein Betätigungsmittel 3 gezeigt. Dieses wird durch eine Ausnehmung in der Platte des Haltemittels 4 geführt und kann auf die Rastnase 5 einwirken. In der 1 ragt das Betätigungsmittel 3 bereichsweise aus der Platte des Haltemittels 4. In dieser Lage kann das Betätigungsmittel 3 von einem Anwender betätigt werden. Dabei erfolgt die Betätigung entweder mit einem entsprechenden Gegensteckverbinder oder mit einem Hilfsmittel, wobei immer beide Betätigungsmittel 3 gleichzeitig betätigt werden müssen um die Verriegelung zu lösen. Dieses ist aufgrund der Sicherheit notwendig. Nach einer Betätigung folgt die Einwirkung des Betätigungsmittels 3 auf die Rastnase 5.
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Die 2 zeigt den selben Steckverbinder 1 wie die 1. Jedoch befindet sich der Steckverbinder 1 in der 2 in einer entriegelten Position ER. In der entriegelten Position ER wirkt das Betätigungsmittel 3 auf die Rastnase 5, indem es den federnden Bereich und die Anformung der Rastnase 5 in Richtung des Stabes aus der Ausnehmung im Gehäuse 2 drückt.
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Liegt die Rastnase 5 am Stab durch das Betätigungsmittel 3 an, so lässt sich das Haltemittel 4 weiter in den Steckverbinder 1 einführen, sodass die Kontaktelemente 7 kontaktiert werden. Die Rastnase 5 befindet sich unter der Einwirkung des Betätigungsmittels 3 in der entriegelten Position ER.
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Die Feder 6 ist nach der Betätigung des Betätigungsmittels 3 und dem weiteren Einführen des Haltemittels 4 von der entlasteten Position EL in die belastete Position BL übergegangen. In der belasteten Position BL ist die Feder 6 gestaucht.
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Um von der entriegelten Position ER wieder in die verriegelte Position VR zu gelangen, muss das Betätigungsmittel 3 entlastet sein. Es genügt die Kraft der Feder 6 um das Haltemittel 4 wieder in die verriegelte Position VR zu bewegen und die Rastnase 5 wieder in die Ausnehmung am Gehäuse 2 einrasten zu lassen.
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Die 3 zeigt eine alternative Ausführung des Steckverbinders 1 mit einer Wippe 5' in einem Gehäuse 2 in einer verriegelten Position VR. Im Inneren des Gehäuses 2 sind zwei oder mehr Kontaktelemente 7 aufgenommen, wobei durch die Schnittdarstellung nur ein Kontaktelement 7 zu erkennen ist.
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Die Kontaktelemente 7 sind in einem Haltemittel 4 aufgenommen. Im Querschnitt erinnert das Haltemittel 4 an ein „T“. Das Haltemittel 4 besteht aus einem Stab und einer Platte. Dabei sind der Stab und die Platte aus einem Teil gefertigt und T-förmig angeordnet.
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Hinter dem Stab ist, an dem zur Platte entfernten Ende, die Wippe 5' angeordnet. Die Wippe 5' rastet in der verriegelten Position VR in eine Ausnehmung des Gehäuses 2 ein. Dafür weist das vom Stab entfernte Ende der Wippe 5' in Richtung des Gehäuses 2 und rastet dort, ebenso wie die Rastnase 5 in 1, in eine entsprechende Ausnehmung ein.
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Für die sichere Verrastung weist die Wippe 5' die Form einer Niere auf. Das Material der Wippe 5' muss so stabil sein, dass es sich in der verriegelten Position VR nicht verbiegt.
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Die Feder 6 und das Betätigungsmittel 3 sind analog der 1 und 2 angeordnet. Das Betätigungsmittel 3 wirkt ebenso auf die Wippe 5' ein, wie in Figur 1 für die Rastnase 5 beschrieben.
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Die 4 zeigt den selben Steckverbinder 1 wie die 3. Jedoch befindet sich der Steckverbinder 1 in der 4 in einer entriegelten Position ER.
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In der entriegelten Position ER wirkt das Betätigungsmittel 3 auf die Wippe 5', indem es das in der Ausnehmung aufgenommene Ende in Richtung des Stabes aus der Ausnehmung im Gehäuse 2 drückt.
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Liegt die Wippe 5' in Nulllage, so wirkt das Betätigungsmittel 3 auf beide Enden der Wippe 5'. Die Nulllage bedeutet hierbei, dass beide Enden der Wippe 5' sich auf einer Höhe befinden und beide Enden von dem Betätigungsmittel 3 in Richtung des Stabes gedrückt werden. So lässt sich das Haltemittel 4 weiter in den Steckverbinder 1 einführen, sodass die Kontaktelemente 7 kontaktiert werden. Die Wippe 5' befindet sich unter der Einwirkung des Betätigungsmittels 3 in der entriegelten Position ER.
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Der Weg von der entriegelten Position ER zurück in die verriegelte Position VR erfolgt analog der Ausführung mit einer Rastnase 5.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Betätigungsmittel
- 4
- Haltemittel
- 5
- Rastnase
- 5'
- Wippe
- 6
- Feder
- 7
- Kontaktelement
- VR
- verriegelte Position
- ER
- entriegelte Position
- EL
- entlastete Position
- BL
- belastete Position
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009059089 B3 [0003]
- DE 4400555 A1 [0004]
