DE102021005000A1 - Electrical connector - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird ein elektrischer Steckverbinder mit einem Steckverbindergehäuse, wobei an dem Steckverbindergehäuse ein Verbindungshebel mit zwei miteinander verbundenen parallelen Hebelteilen angeordnet ist, der gegenüber dem Steckverbindergehäuse zwischen einer Anfangsstellung und einer Endstellung verdreht und/oder verschoben werden kann, wobei die Hebelteile jeweils eine Führungsbahn aufweisen, in die in der Anfangsstellung des Verbindungshebel jeweils ein an einem anfügbaren Gegensteckverbindergehäuse angeformter Führungszapfen eingesetzt und durch eine Drehung und/oder Verschiebung des Verbindungshebel in der Führungsbahn verschoben werden kann, wobei der Verbindungshebel ein gegen das Steckverbindergehäuse verschiebbares Verriegelungselement aufweist, welches in einer als Verriegelungsstellung bezeichneten Verschiebeposition den sich in seiner Endstellung befindlichen Verbindungshebel mechanisch am Steckverbindergehäuse arretiert, und wobei das Verriegelungselement einen optischen Code trägt, welcher durch eine optische Leseeinrichtung genau dann vollständig erfassbar und decodierbar ist, wenn sich das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung befindet, wobei das Verriegelungselement aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, von denen beide jeweils einen Teilabschnitt des optischen Codes tragen, wobei in einer Verschiebestellung der beiden Teile der optische Code vervollständigt ist, und wobei eines der Teile durch Rastmittel am Verbindungshebel fixiert ist. An electrical connector with a connector housing is described, with a connecting lever having two parallel lever parts connected to one another being arranged on the connector housing, which can be rotated and/or displaced relative to the connector housing between an initial position and an end position, the lever parts each having a guide track, in which, in the initial position of the connecting lever, a guide pin formed on an attachable mating connector housing can be inserted and displaced in the guideway by rotating and/or shifting the connecting lever, the connecting lever having a locking element which can be displaced against the connector housing and which is in a position referred to as the locking position Shift position located in its end position connecting lever mechanically locked on the connector housing, and the locking element has an optisc carries a code, which can be completely detected and decoded by an optical reading device when the locking element is in the locking position, with the locking element consisting of two mutually displaceable parts, each of which carries a partial section of the optical code, with one Shifting position of the two parts of the optical code is completed, and one of the parts is fixed by locking means on the connecting lever.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Steckverbindergehäuse, wobei an dem Steckverbindergehäuse ein Verbindungshebel mit zwei miteinander verbundenen parallelen Hebelteilen angeordnet ist, der gegenüber dem Steckverbindergehäuse zwischen einer Anfangsstellung und einer Endstellung verdreht und/oder verschoben werden kann, wobei die Hebelteile jeweils eine Führungsbahn aufweisen, in die in der Anfangsstellung des Verbindungshebel jeweils ein an einem anfügbaren Gegensteckverbindergehäuse angeformter Führungszapfen eingesetzt und durch eine Drehung und/oder Verschiebung des Verbindungshebel in der Führungsbahn verschoben werden kann, wobei der Verbindungshebel ein gegen das Steckverbindergehäuse verschiebbares Verriegelungselement aufweist, welches in einer als Verriegelungsstellung bezeichneten Verschiebeposition den sich in seiner Endstellung befindlichen Verbindungshebel mechanisch am Steckverbindergehäuse arretiert, und wobei das Verriegelungselement einen optischen Code trägt, welcher durch eine optische Leseeinrichtung genau dann vollständig erfassbar und decodierbar ist, wenn sich das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung befindet.The invention relates to an electrical connector with a connector housing, with a connecting lever having two parallel lever parts connected to one another being arranged on the connector housing, which can be rotated and/or displaced relative to the connector housing between an initial position and an end position, the lever parts each having a guide track , in each of which a guide pin formed on an attachable mating connector housing is inserted in the starting position of the connecting lever and can be displaced in the guideway by rotating and/or shifting the connecting lever, the connecting lever having a locking element which can be displaced against the connector housing and which, in a locking position, is used as a locking position designated displacement position located in its end position connecting lever mechanically locked to the connector housing, and wherein the locking element a n carries an optical code, which can then be completely detected and decoded by an optical reading device when the locking element is in the locking position.
Die korrekte mechanische und elektrische Verbindung von Steckverbindern ist bei vielen Anwendungen sicherheitsrelevant. Daher ist es häufig vorgesehen, Steckverbinder nach dem Verbinden durch ein Verriegelungselement gegen eine unbeabsichtigte Trennung der Verbindung zu sichern.The correct mechanical and electrical connection of connectors is safety-relevant in many applications. It is therefore often provided to secure plug connectors after connection by a locking element against unintentional disconnection of the connection.
Um nachzuweisen und überdies dokumentieren zu können, dass ein Verriegelungselement an einer Steckverbinderanordnung seine korrekte Verriegelungsstellung erreicht hat, ist es bekannt, eine mit dem Verriegelungselement gekoppelte optische Codierung durch eine optische Leseeinrichtung zu erfassen.In order to be able to prove and also document that a locking element on a connector arrangement has reached its correct locking position, it is known to detect an optical coding coupled to the locking element using an optical reading device.
Einen derartigen Steckverbinder zeigt die deutsche Gebrauchsmusterschrift
Eine visuelle Kennzeichnung ist hier somit erkennbar, wenn sich ein Anzeigemerkmal und ein Abdeckmerkmal in einer bestimmten Anordnung relativ zueinander befinden, während in anderen Anordnungen die visuelle Kennzeichnung zumindest teilweise verdeckt ist.A visual identifier is thus recognizable here when a display feature and a covering feature are in a certain arrangement relative to one another, while in other arrangements the visual identifier is at least partially obscured.
Ein derartiges Zusammenspiel von einem Anzeigemerkmal mit einer visuellen Kennzeichnung und einem Abdeckmerkmal ist nicht für jede Art von Steckverbinder zweckmäßig und einfach zu realisieren.Such an interaction of a display feature with a visual identification and a covering feature is not expedient and easy to implement for every type of connector.
Es stellte sich die Aufgabe auf einfache und kostengünstige Weise, einen gattungsgemäßen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, bei der die Überwachung einer optischen Codierung auf eine alternative Weise erfolgen kann.The object was to provide a generic electrical plug connector in a simple and cost-effective manner, in which an optical coding can be monitored in an alternative manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verriegelungselement aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, von denen beide jeweils einen Teilabschnitt des optischen Codes tragen, dass in einer Verschiebestellung der beiden Teile der optische Code vervollständigt ist, und dass eines der Teile durch Rastmittel am Verbindungshebel fixiert ist.According to the invention, this object is achieved in that the locking element consists of two mutually displaceable parts, both of which each carry a partial section of the optical code, that the optical code is completed in a displacement position of the two parts, and that one of the parts has latching means on the connecting lever is fixed.
Vorgesehen ist somit, dass zwei gegeneinander verschiebbare Teile eines Verriegelungselements jeweils einen Teil eines optischen Codes tragen. Durch das Aneinanderfügen der beiden Teile ist der optische Code unterbrechungsfrei angeordnet und damit für eine automatische Leseeinrichtung erfassbar.It is therefore provided that two mutually displaceable parts of a locking element each carry part of an optical code. By joining the two parts together, the optical code is arranged without interruption and can therefore be detected by an automatic reading device.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren hervor. Es zeigen die
-
1 ein Steckverbindergehäuse mit einem Verbindungshebel in einer Anfangsstellung, -
2 ein Steckverbindergehäuse mit einem Verbindungshebel in einer Endstellung, -
3 ein Steckverbindergehäuse mit einem Verbindungshebel in der Endstellung mit einem gesetzten Verriegelungselement, -
4 eine Ansicht gemäß der1 aus anderen Perspektive, -
5 eine Ansicht gemäß der2 aus anderen Perspektive, -
6 eine Ansicht gemäß der3 aus anderen Perspektive, -
7 die Einzelteile eines Verriegelungselements, -
8 die miteinander verbundenen Einzelteile des Verriegelungselements, -
9 ein Verriegelungselement mit einem optischen Code, -
10 das Verriegelungselement beim Anfügen an das Steckverbindergehäuse, -
11 das an das Steckverbindergehäuse angefügte Verriegelungselement, -
12 das an das Steckverbindergehäuse angefügte entsperrte Verriegelungselement, -
13 einen Verriegelungsklip in einer ersten Position, -
14 einen Verriegelungsklip in einer zweiten Position, -
15 eine Schnittansicht durch ein Steckverbindergehäuse gemäß der6 , -
16 eine erste alternative Ausführung des Steckverbinders mit einem entsperrten Verriegelungselement, -
17 die erste alternative Ausführung des Steckverbinders mit einem gesperrten Verriegelungselement, -
18 eine zweite alternative Ausführung des Steckverbinders mit einem entsperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen DataMatrix-Code, -
19 die zweite alternative Ausführung des Steckverbinders mit einem gesperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen DataMatrix-Code, -
20 eine dritte alternative Ausführung des Steckverbinders mit einem entsperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen DataMatrix-Code auf dem Verriegelungselement, -
21 die dritte alternative Ausführung des Steckverbinders mit einem gesperrten Verriegelungselement und einem zusätzlichen
-
1 a connector housing with a connecting lever in an initial position, -
2 a connector housing with a connecting lever in an end position, -
3 a connector housing with a connecting lever in the end position with a set locking element, -
4 a view according to1 from another perspective -
5 a view according to2 from another perspective -
6 a view according to3 from another perspective -
7 the individual parts of a locking element, -
8th the interconnected individual parts of the locking element, -
9 a locking element with an optical code, -
10 the locking element when mating to the connector housing, -
11 the locking element attached to the connector housing, -
12 the unlocked locking element attached to the connector housing, -
13 a locking clip in a first position, -
14 a locking clip in a second position, -
15 a sectional view through a connector housing according to6 , -
16 a first alternative embodiment of the connector with an unlocked locking element, -
17 the first alternative embodiment of the connector with a locked locking element, -
18 a second alternative embodiment of the connector with an unlocked locking element and an additional DataMatrix code, -
19 the second alternative version of the connector with a locked locking element and an additional DataMatrix code, -
20 a third alternative embodiment of the connector with an unlocked locking element and an additional DataMatrix code on the locking element, -
21 the third alternative embodiment of the connector with a locked locking element and an additional one
DataMatrix-Code auf dem Verriegelungselement.DataMatrix code on the locking element.
Die
In den
Bei einer Verdrehung des Verbindungshebels 3 von einer in der
Das Verbinden eines Steckverbindergehäuses mit einem Gegensteckverbindergehäuse mittels eines Drehhebels ist hier bildlich nicht im Detail dargestellt, da dieser Vorgang als bekannt vorausgesetzt werden kann. Er wird beispielsweise anhand der
Die
In der in den
Nach dem Verschwenken des Verbindungshebels 3 in die in den
Das Sichern des Verbindungshebels 3 am Steckverbindergehäuse 1 erfolgt mittels eines verschiebbar am Verbindungshebel 3 angeordneten Verriegelungselements 7.The connecting
Die
Wesentlich ist, dass das Verriegelungselement 7 einen optischen Code 9 aufweist, anhand dessen eine optische Leseeinrichtung die korrekte Position des Verriegelungselements 7 am Verbindungshebel 3 erkennen kann, und zwar ohne dass dabei Mittel erforderlich sind, die den optischen Codes 9 abdecken oder freigeben.It is essential that the locking
Um dieses zu erreichen, ist vorgesehen, dass das Verriegelungselement 7 aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen 8a, 8b besteht, von denen beide jeweils nur einen Teilabschnitt 9a, 9b des optischen Codes 9 tragen, so dass in einer Verschiebestellung der beiden Teile 8a, 8b relativ zueinander, die beiden Teilabschnitte 9a, 9b des optischen Codes 9 unterbrechungsfrei angeordnet sind.In order to achieve this, it is provided that the locking
Wie die
Unter einem geometrischen Symbol soll hier ein vorzugsweise einfach strukturiertes Bildzeichen verstanden werden, welches etwa als ein buchstabenartiges Zeichen oder auch als eine geometrische Figur, wie beispielsweise ein Kreis, Dreieck oder Rechteck ausgebildet sein kann.A geometric symbol is to be understood here as a preferably simply structured pictorial symbol, which can be in the form of a letter-like symbol or a geometric figure, such as a circle, triangle or rectangle.
Ein vollständiges Symbol besteht üblicherweise aus einer oder mehreren Linien oder Flächen. Im Falle mehrerer Linien oder Flächen müssen diese nicht notwendigerweise miteinander in Verbindung stehen, sondern können auch in einer vorgesehenen geometrischen Anordnung zueinander stehen, wie etwa parallel zueinander oder miteinander fluchtend oder in einer unterbrechungsfreien Anordnung. Als Beispiel für ein derartiges Symbol sei ein Gleichheitszeichen genannt, welches aus einer parallelen Anordnung zweier paralleler Geraden gesteht.A complete symbol usually consists of one or more lines or areas. In the case of multiple lines or areas, these do not necessarily have to be connected to one another, but can also be in an intended geometric arrangement with respect to one another, such as parallel to one another or in alignment with one another or in an uninterrupted arrangement. An example of such a symbol is an equals sign, which consists of a parallel arrangement of two parallel straight lines.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Linien und/oder Flächen bestimmte Abstände zueinander einhalten müssen, um ein vollständiges Symbol zu bilden. Das Vorliegen dieser Eigenschaften kann etwa durch die Leseeinrichung geprüft werden, indem diese das erfasste Symbol mit einer vorab abgespeicherten Repräsentation des Symbols vergleicht.In particular, it can also be provided that several lines and/or areas have to maintain certain distances from one another in order to form a complete symbol. The presence of these properties can be checked, for example, by the reading device by comparing the detected symbol with a previously stored representation of the symbol.
Befindet sich das Verriegelungselement 7 bei umgelegtem Verbindungshebel 3 nicht in der Verriegelungsstellung, wie es in der
Bei nicht oder nicht vollständig umgelegtem Verbindungshebel 3, wie etwa in der
Das Verriegelungselement 7 mit dem optischen Code 9 wird nachfolgend anhand der
Wie die
Das zweite Teil 8b des Verriegelungselements 7 weist zwei zueinander parallele Führungen 15 auf, die über einen Quersteg 12 miteinander verbunden sind und in die jeweils eine Führungsnut 16 eingeformt ist. In die beiden Führungsnuten 16 kann das erste Teil 8a verschiebbar eingesetzt werden. Der Quersteg 12 besitzt zwischen den Führungen 15 zwei Ausnehmungen 11.The
Gemäß dem in der
Auf die so miteinander verbundenen Teile 8a, 8b wird in einem folgenden Fertigungsschritt des Verriegelungselements 7 ein optischer Code 9 aufgelasert, und zwar derart, dass sich die Ausdehnung des optischen Codes 9 von der Außenfläche des Querstegs 12 bis auf die Außenfläche des ersten Teils 8a erstreckt.In a subsequent manufacturing step of the
Der optische Code 9 kann beispielsweise ein binärer eindimensionaler oder auch zweidimensionaler Code sein, der hier vereinfachend als Barcode beziehungsweise als DataMatrix-Code bezeichnet wird. Vorzugsweise bildet der optische Code 9 so einen das Verriegelungselement 7 individualisierenden Code aus, anhand dessen jedes einzelne Verriegelungselement 7 unterschieden und falls nötig wiedererkannt werden kann.The
Das fertiggestellte Verriegelungselement 7, welches die
Da die Rasthaken 13 wesentlich materialstärker ausgeführt sind als die Federhaken 10 bewirken sie eine starke und nahezu untrennbare Verbindung zwischen dem Verriegelungselement 7 und dem Verbindungshebel 3. Im Gegensatz dazu ist die Haltekraft zwischen den Federhaken 10 und den Ausnehmungen 11 am zweiten Teil 8b des Verriegelungselements 7 wesentlicher geringer, so dass diese Rastverbindung mit einer händisch gut aufzubringenden Kraft getrennt werden kann.Since the locking hooks 13 are made of much stronger material than the spring hooks 10, they produce a strong and almost inseparable connection between the locking
Bei diesem Vorgang wird das zweite Teil 8b gegen das erste Teil 8a des Verriegelungselements 7 verschoben, während das erste Teil des Verriegelungselements 7 am Verbindungshebel 3 verbleibt. Hierdurch ergibt sich die in der
Wenn sich der Verbindungshebel 3 in seiner Endstellung befindet (dargestellt in den
Wie die
Die
Aus der
Die
Das geometrische Symbol 22 besteht hier beispielhaft aus einer Rechteckfläche mit festgelegten Abmessungen und/oder Proportionen. Die Rechteckfläche ist in zwei Teilabschnitte 22a, 22b unterteilt, die auf zwei Teilen 8a, 8b des Verriegelungselements 7 angeordnet sind und die beim Zusammenführen der Teile 8a und 8b zu einem vollständigen geometrischen Symbol 22 in Form einer vervollständigten Rechteckfläche zusammengefügt werden.The
Alternativ kann das geometrische Symbol 22 auch durch eine Kreisfläche, Dreiecksfläche oder sonstige geometrische Form gebildet sein, die in Teilabschnitte unterteilt ist, und die durch das Zusammenführen der Teile 8a und 8b vervollständigt wird.Alternatively, the
Eine derartige Ausführung ist besonders vorteilhaft, da die Erkennung eines aus Teilabschnitten 22a, 22b zusammengesetzten geometrischen Symbols 22 weit weniger toleranzempfindlich ist, als die korrekte Erkennung eines aus Teilabschnitten 9a, 9b zusammengefügten DataMatrix- oder Barcodes.Such an embodiment is particularly advantageous since the recognition of a
Wie in den
Dieser DataMatrix- oder Barcode 23 wird allerdings erst dann von einer Leseeinrichtung gelesen und/oder als gültig akzeptiert, wenn von dieser vorher ein vollständig zusammengefügtes geometrisches Symbol 22 erkannt wurde.However, this data matrix or
Eine weitere Ausführung des Steckverbinders ist in den
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Steckverbindergehäuseconnector housing
- 22
- Verbindungsstegconnecting bar
- 33
- Verbindungshebelconnecting lever
- 44
- Hebelteilelever parts
- 55
- Führungsbahnenguideways
- 66
- Drehzapfenpivot
- 77
- Verriegelungselementlocking element
- 8a8a
- erstes Teil (des Verriegelungselements)first part (of the locking element)
- 8b8b
- zweites Teil (des Verriegelungselements)second part (of the locking element)
- 99
- optischer Codeoptical code
- 9a, 9b9a, 9b
- Teilabschnitte (des optischen Codes)Sections (of the optical code)
- 1010
- Federhakenspring hook
- 1111
- Ausnehmungenrecesses
- 1212
- Querstegcross bar
- 1313
- Rasthakenlatch hook
- 1414
- Rastausnehmungrecess
- (13, 14)(13, 14)
- Rastmittellocking means
- 1515
- Führungenguides
- 1616
- Führungsnutenguide grooves
- 1717
- Verriegelungskliplocking clip
- 1818
- Fensterspaltwindow gap
- 1919
- äußerer Abschnittouter section
- 2020
- Rastfederndetent springs
- 2121
- Gehäuseabschnittehousing sections
- 2222
- Symbolsymbol
- 22a, 22b22a, 22b
- Teilabschnittesections
- 2323
- (ungeteilter) DataMatrix- oder Barcode(undivided) data matrix or barcode
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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