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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, umfassend
ein erstes Steckverbindungsteil mit einem Kammergehäuse zur
Aufnahme von ersten elektrischen Kontaktelementen und ein zweites
Steckverbindungsteil mit einem Kammergehäuse zur Aufnahme von zweiten,
komplementär
zu den Kontaktelementen des ersten Steckverbindungsteils ausgebildeten
Kontaktelementen, wobei einem der beiden Steckverbindungsteile ein
Rastelement und dem anderen Steckverbindungsteil ein Rastnocken
zugeordnet ist und das Rastelement bei miteinander verbundenen Steckverbindungsteilen
als Abzugssicherung den Rastnocken des anderen Steckverbindungsteils
hintergreift.
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Derartige
elektrische Steckverbinder werden unter anderem im Automotiv-Bereich eingesetzt,
beispielsweise zum Kontaktieren eines Aktors zum Betätigen der
Drosselkappe eines Verbrennungsmotors. Eines der beiden Steckverbindungsteile
ist ein Steckhülsengehäuse, während das
andere Steckverbindungsteil ein Steckergehäuse ist. Das Steckergehäuse verfügt über einen
Steckerkragen zum Schutze der innerhalb des Kragens angeordneten
Steckerkontakte. Das Steckergehäuse
ist bei der vorbeschriebenen Ausgestaltung fest installiert; das
Steckhülsengehäuse befindet
sich an dem freien Ende eines Anschlusskabelsatzes. Das Steckhülsengehäuse verfügt über einen
Rasthaken, dessen von einer Federzunge abgewinkelter Abschnitt das
eigentliche Rastelement darstellt. Der Rasthaken selbst ist angeformt
an das Steckhülsengehäuse, so
dass die not wendige Elastizität
des Rasthakens aus seiner Materialelastizität resultiert. Das Steckergehäuse trägt außenseitig
einen Rastnocken, der nach bestimmungsgemäßem Verbinden der beiden Steckverbindungsteile
von dem Rastelement des Rasthakens hintergriffen wird. Dieses dient
als Abzugssicherung. Beim Aufstecken des Steckhülsengehäuses auf das Steckergehäuse wird
das Rastelement gegen die aus dem Rasthaken resultierende Materialelastizität nach außen weggedrückt. Dieses
schnappt nach Passieren des Rastnockens zurück, so dass sich das Rastelement
dann in seiner bestimmungsgemäßen, den Rastnocken
hintergreifenden Verriegelungsstellung befindet. Damit ein solches
Zurückschnappen
erfolgt, ist es notwendig, das Rastelement des Rasthakens und den
Rastnocken mit einem zwischen diesen Elementen befindlichen Axialspiel
zu konzipieren. Dieses notwendige Axialspiel kann sich jedoch nachteilig
auf die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen des
einen Steckverbindungsteils mit denjenigen des anderen Steckverbindungsteils
auswirken, insbesondere wenn auf den Steckverbinder Vibrationen
einwirken, wie dieses bei einer Anordnung des Steckverbinders unmittelbar
an der Verbrennungsmaschine der Fall ist. Beeinträchtigungen können vor
allem bei einer Übertragung
nur geringer oder geringster Ströme
eintreten.
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Im
Hinblick auf die bei der Herstellung der beiden Steckverbindungsteile
in Kauf zu nehmenden Toleranzen muss zudem das notwendige Axialspiel so
bemessen sein, dass auch bei ungünstigen
Herstellungstoleranzen in jedem Fall ein Axialspiel zwischen den
beiden Steckverbindungsteilen zum Gewährleisten eines bestimmungsgemäßen Einrastens des
Rastelements vorhanden ist.
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Ausgehend
von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher
die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten, gattungsgemäßen Steckverbinder
dergestalt weiterzubilden, dass die hinsichtlich des Axialspiels
bei dem gewürdigten vorbekannten
Stand der Technik aufgezeigten Nachteile vermieden sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
elektrischen Steckverbinder gelöst,
bei dem das Rastelement derart verstellbar an dem einen Steckverbindungsteil
angeschlossen ist, dass dieses in seiner einen Stellung mit dem
notwendigen Axialspiel zum Gewährleisten
eines bestimmungsgemäßen Einrastens
hinter den Rastnocken angeordnet ist und sich in seiner anderen
Stellung in einer Spannstellung befindet, in der das Rastelement
gegenüber
seiner vorgenannten Stellung entgegen der Fügerichtung zum Fügen der
beiden Steckverbindungsteile unter Beibehaltung der Verrastungsanordnung
mit dem Rastnocken des anderen Steckverbindungsteils zum Beseitigen
des Axialspiels bewegt worden ist.
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Bei
diesem Steckverbinder ist das Rastelement des einen Steckverbindungsteils
zusätzlich
zu seiner Rastbewegung zum Hintergreifen des Rastnockens des anderen
Steckverbindungsteils aus einer ersten Stellung, in der das Rastelement
in seine den Rastnocken hintergreifende Stellung gebracht wird, in
eine zweite Stellung bewegbar, die eine Spannstellung darstellt.
In der Spannstellung des Rastelementes ist dieses unter Beibehaltung
der Verrastungsanordnung mit dem Rastnocken entgegen der Fügerichtung
zum Fügen
der beiden Steckverbindungsteile bewegt worden. Das Bewegen des
Rastelementes in dieser Richtung nach Einbringen desselben in seine
Verrastungsanordnung beseitigt das zwischen den beiden Steckverbindungsteilen
bestehende Axialspiel. Dabei steht zweckmäßigerweise das Rastelement
in seiner Spannstellung unter einer gewissen Vorspannung, so dass
die beiden Steckverbindungsteile sicher spielfrei verbunden sind.
Das Bewegen des Rastelementes entgegen der Fügerichtung kann durch eine
translatorische Bewegung oder auch durch eine Verschwenkbewegung
des Rastelementes erfolgen. Im letzteren Fall bewirkt der entgegen der
Fügerichtung
gerichtete vektorielle Anteil einer solchen Verschwenkbewegung die
bestimmungsgemäße Axialspielbeseitigung.
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Zweckmäßigerweise
ist das Rastelement des einen Steckverbindungsteils Teil eines Rasthakens,
der mittels eines entgegen der Fügerichtung elastisch
reagierenden Verbindungsgliedes an das den Rasthaken tragende Steckverbindungsteil
angeschlossen, beispielsweise angeformt ist. Der Rasthaken stützt sich
in seiner Spannstellung an einem Widerlager des Steckverbindungsteils
ab. Dieses Widerlager kann durch einen Absatz gebildet sein. Zweckmäßigerweise
ist dieser Widerlagerabsatz durch einen Randwulst begrenzt, über den
eine dem Rasthaken zugeordnete Stütznocke bewegt wird, um sich
auf dem Widerlagerabsatz abzustützen.
Der Rasthaken ist dann in seiner Spannstellung verrastet gehalten.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Rasthaken über Lagerzapfen
verfügt,
die in jeweils ein zwei Zapfenpositionen zulassendes Auge des Steckverbindungsteils
eingreifen. Die beiden Zapfenpositionen sind durch einen Totpunkt
voneinander getrennt, so dass in beiden Zapfenpositionen der Rasthaken
stabil gehalten ist. Die beiden Zapfenpositionen sind dergestalt
zueinander angeordnet, dass beim Bewegen des Rasthakens mit seinen
Lagerzapfen von derjenigen Zapfenposition, in der die beiden Steckverbindungsteile
bestimmungsgemäß zusammengefügt werden,
in diejenige Zapfenposition, die der Spannstellung des Rasthakens
entspricht, das eigentliche Rastelement des Rasthakens entgegen
der Fügerichtung
bewegt worden ist, wobei durch diese Bewegung die beiden Steckverbindungsteile
relativ zueinander unter Beseitigung des Axialspiels bewegt worden
sind. Das Verbindungsglied bei einer solchen Ausgestaltung kann
eine Mäanderform
aufweisen und sich etwa parallel zur Längserstreckung des Rasthakens
erstrecken. Durch die Mäanderform
ist das Verbindungsglied entgegen der Fügerichtung der beiden Steckverbindungsteile
elastisch, so dass unabhängig
von dem tatsächlich
vorhandenen Axialspiel zwischen den beiden Steckverbindungsteilen
die Toleranzen in diesem Verbindungsglied aufgefangen werden können.
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Nachfolgend
ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1: eine schematisierte zum
Teil geschnittene Darstellung eines Steckverbinders mit zwei Steckverbindungsteilen
beim Zusammenführen der
beiden Steckverbindungsteile,
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2: die beiden zusammengeführten und gefügten Steckverbindungsteile
der 1 mit eingreifender
Abzugssicherung,
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3: die Anordnung der 2 nach Beseitigen eines
Axialspiels zwischen den beiden Steckverbindungsteilen,
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4: zwei miteinander gefügte Steckverbindungsteile
eines weiteren Steckverbinders vor dem Beseitigen eines Axialspiels
und
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5: die Anordnung der 4 nach Beseitigen des zwischen
des beiden Steckverbindungsteils befindlichen Axialspiels.
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Ein
insgesamt mit den Bezugszeichen 1 bezeichneter elektrischer
Steckverbinder umfasst ein erstes Steckverbindungsteil 2 und
ein zweites Steckverbindungsteil 3. Die Steckverbindungsteile 2, 3 weisen
jeweils ein Kammergehäuse
zur Aufnahme von jeweils komplementär ausgebildeten Kontaktelementen
auf. Bei dem Steckverbindungsteil 2 ist das Kammergehäuse als
Steckhülsengehäuse zur
Aufnahme von weiblichen Kontaktelementen ausgebildet, während das
Kammergehäuse
des Steckverbindungsteils 3 als Steckergehäuse zur
Aufnahme von männlichen
Kontaktelementen konzipiert ist. Das Steckverbindungsteil 3 ist
Teil eines nicht näher
dargestellten Aggregates. Das Steckverbindungsteil 2 bildet
das freie Ende eines Anschlusskabelsatzes zum Anschließen des
Aggregates.
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Das
Steckverbindungsteil 3 umfasst einen Kragen 4,
an dem außenseitig
eine Rastnocke 5 abragend angeordnet ist. Die Rastnocke 5 weist
eine zu dem Steckverbindungsteil 2 hingerichtete Stellschräge 6 und
eine Riegelfläche 7 auf.
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Das
Steckverbindungsteil 2 umfasst einen über ein mäanderförmig ausgebildetes Verbindungsglied 8 angeformten
Rasthaken 9, dessen Hakenabschnitt 10 als Rastelement
zum Verriegeln der beiden Steckverbindungsteile 2, 3 zum
Hintergreifen der Rastnocke 5 des Steckverbindungsteils 3 ausgebildet
ist. Teil des Steckverbindungsteils 2 ist ferner eine Federzunge 11,
die sich an der Rückseite
des Rasthakens 9 abstützt,
und durch die ein Anpressdruck des Hakenelementes 10 auf
die äußere Oberfläche des
Kragens 4 des Steckverbindungsteils bereitgestellt wird.
Der Rasthaken 9 ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden
Lagerzapfen 12, die durchaus auch als Zapfenansätze ausgebildet
sein können,
in jeweils einem zwei Zapfenpositionen zulassenden Lagerauge 13 geführt. In 1 befinden sich die Lagerzapfen 12 in
einer ersten Zapfenposition innerhalb der Lageraugen 13.
Der Rasthaken 9 setzt sich in einem sich von den Lagerzapfen 12 nach oben
erstreckenden Betätigungshebel 14 fort.
Durch Verschwenken des Betätigungshebels 14 entgegen dem
Uhrzeigersinn können
die Lagerzapfen 12 aus ihrer in 1 gezeigten ersten Stellung in eine zweite
Zapfenstellung der Lageraugen 13 gebracht werden.
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1 zeigt die beiden Steckverbindungsteile 2, 3 bei
einer Zusammenführbewegung,
bei der der Kragen 4 des Steckverbindungsteils 3 bereits
in eine entsprechende Kragennut des Steckverbindungsteils 2 eingeführt worden
ist. Beide Steckverbindungsteile 2, 3 haben sich
somit gefunden. Bei einem weiteren Zusammenführen der beiden Steckverbindungsteile 2, 3 wird
der Hakenabschnitt 10 des Rasthakens 9 der äußeren Oberfläche des
Kragens 4 der Steckverbindungsleiste 3 entlang
bewegt. Bei dieser weiteren aufeinander zugerichteten Bewegung der
beiden Steckverbindungsteile 2, 3 werden diese
zusammengefügt,
wobei die elektrischen Kontaktelemente des Steckverbindungsteils 3 mit
denjenigen des Steckverbindungsteils 2 in Eingriff gestellt
werden. Bei diesem Fügevorgang
wird der Rasthaken 9 mit seinem Hakenabschnitt 10 über die
Stellschräge 6 der
Rastnocke 5 bewegt und rastet hinter der Rastnocke 5, beaufschlagt
durch die Kraft der Federzunge, spürbar und hörbar ein. Diese Stellung ist
in 2 dargestellt. Damit
der Rasthaken 9 mit seinem Hakenabschnitt 10 bestimmungsgemäß hinter
der Rastnocke 5 einrasten bzw. einschnappen kann, müssen die beiden
Steckverbindungsteile 2, 3 mit einem gewissen
Axialspiel zueinander angeordnet sein. Das Axialspiel ist in 2 mit dem Bezugszeichen
A gekennzeichnet.
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In 2 befindet sich der Rasthaken 9 noch in
seiner zu 1 gezeigten
Stellung, bei der die Lagerzapfen 12 in die erste Zapfenposition
der Lageraugen 13 eingreifen. Wie aus 2 ersichtlich, hintergreift der Hakenabschnitt 10 die
Rastnocke 5. Zum Beseitigen des zwischen den beiden Steckverbindungsteilen 2, 3 verbliebenen
Axialspiels A wird nunmehr der Betätigungshebel 14 entgegen
dem Uhrzeigersinn – wie
durch den Pfeil in 2 angedeutet – verschwenkt,
damit auf diese Weise die Lagerzapfen 12 in die zweite
Zapfenposition der Lageraugen 13 gebracht werden. Diese
Situation ist in 3 wiedergegeben.
Zwischen den beiden Zapfenpositionen der Lageraugen 13 befindet
sich ein Wulst 15, durch den ein Totpunkt bereitgestellt
ist, so dass der Rasthaken 9 in beiden Positionen stabil
in den Lageraugen 13 gehalten ist. Durch Bewegen des Betätigungshebels 14 in
der beschriebenen Weise wird der Rasthaken 9 mit seinem
Hakenabschnitt 10 um eine virtuelle Drehachse verschwenkt,
wobei bei dieser Verschwenkbewegung ein nicht unmaßgeblicher vektorieller
Anteil entgegen der Fügerichtung
der beiden Steckverbindungsteile 2, 3 gerichtet
ist, so dass beim Ausüben
dieser Bewegung die beiden Steckverbindungsteile 2, 3 aufeinander
zubewegt werden, bis in der in 3 gezeigten
Situation zwischen den beiden Steckverbindungsteilen 2, 3 kein
Axialspiel mehr vorhanden ist. Die genannte Drehachse befindet sich
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa
im Bereich der Abstützung
des Rasthakens 9 an der Federzunge 11.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die nachgiebige Ausbildung des Verbindungsgliedes 8 zweckmäßig, um
insbesondere auch herstellungsbedingte Toleranzen ohne weiteres
aufnehmen zu können,
so dass in jedem Fall sichergestellt ist, dass der durch Bewegen
des Rasthakens 9 ausgeübte
Hub des Hakenabschnittes 10 auch ein durch ungünstige Herstellungstoleranzen
gebildetes größeres Axialspiel beseitigt
wird.
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4 zeigt einen weiteren Steckverbinder 16 mit
zwei Steckverbindungsteilen 17, 18. Prinzipiell erfolgt
eine Beseitigung des Axialspiels auch bei diesem Steckverbinder 16 in
analoger Weise, wie zu dem Steckverbinder 1 der 1 bis 3 beschrieben. Bei dem Steckverbinder 16 verfügt das Steckverbindungsteil 17 über einen
ebenfalls über
ein Verbindungsglied 19 angeformten Rasthaken 20. 4 zeigt die beiden Steckverbindungsteile 17, 18 nach ihrem
Fügen,
wobei zwischen beiden Elementen noch Axialspiel vorhanden ist.
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Das
Steckverbindungsteil 17 umfasst einen Absatz 21,
der zum Rasthaken 20 hin durch einen Randwulst 22 begrenzt
ist. Der Rasthaken 20 verfügt ebenfalls wie der Rasthaken 9 über einen
Betätigungshebel 23,
der an einem seitlichen Fortsatz unterseitig einen oder mehrere
Stütznocken 24 trägt.
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Durch
Verschwenken des Betätigungshebels 19 wird
der Rasthaken 20 mit verschwenkt, wobei durch das Hakenelement 25 des
Rasthakens 20 ein entgegen der Fügerichtung der beiden Steckverbindungsteile 17, 18 gerichteter
Hub ausgeübt
wird, so dass auf diese Weise ein zwischen den beiden Steckverbindungsteilen 17, 18 verbliebendes
Axialspiel beseitigt wird. Diese Stellung ist zu diesem Ausführungsbeispiel
in 5 gezeigt. Der Betätigungshebel 23 stützt sich
mit seinem Stütznocken 24 in dem
Absatz 21 ab und ist in dieser Position durch den Randwulst 22 gesichert.
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- 1
- Steckverbinder
- 2
- Steckverbindungsteil
- 3
- Steckverbindungsteil
- 4
- Kragen
- 5
- Rastnocken
- 6
- Stellschräge
- 7
- Riegelfläche
- 8
- Verbindungsglied
- 9
- Rasthaken
- 10
- Hakenabschnitt
- 11
- Federzunge
- 12
- Lagerzapfen
- 13
- Lagerauge
- 14
- Betätigungshebel
- 15
- Wulst
- 16
- Steckverbinder
- 17
- Steckverbindungsteil
- 18
- Steckverbindungsteil
- 19
- Verbindungsglied
- 20
- Rasthaken
- 21
- Absatz
- 22
- Randwulst
- 23
- Betätigungshebel
- 24
- Stütznocken
- 25
- Hakenelement
- A
- Axialspiel