DE19543009C2 - Verriegelungsmechanismus für ein elektrisches Steckverbinderpaar - Google Patents

Verriegelungsmechanismus für ein elektrisches Steckverbinderpaar

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Description

Die Erfindung betrifft elektrische Steckverbinder, insbesondere einen Verriegelungsmechanismus für ein Paar ineinanderpassender elektrischer Steckverbinder mit einem Kupplungshebel, der nur eine geringe Kupplungs- und Entkupplungskraft erfordert, zum Verbinden von Kabelbäumen miteinander oder zum Verbinden von Kabelbäumen mit elektrischen Vorrichtungen in Fahrzeugen.
Aus der DE 43 27 648 A1 ist der in Fig. 5 gezeigte Verriegelungsmechanismus bekannt, wobei Bezugszeichen A einen aus Kunstharz hergestellten Stecker bezeichnet; B eine materialgleiche Steckerbuchse bezeichnet; und C einen Kupplungshebel bezeichnet, der in einen schwenkbar an der Buchse B befestigten Lagerzapfen 1 eingreift. Der Kupplungshebel C weist eine Führungsnut 2 und einen Betätigungsabschnitt 3 auf, der in seiner Mitte mit einem Eingriffsverriegelungsteil 4 versehen ist. Der Eingriffsverriegelungsteil 4 weist eine Verriegelungsnase 4c auf, die eine sich verjüngende Eingriffsführungsseite 4a und eine Eingriffsseite 4b hat.
An beiden Seitenwänden des Steckers A ist ein von diesen abstehender Mitnehmerstift 5 vorgesehen, und in einer Aussparung 6 an der Vorderwand des Steckers A ist ein im wesentlichen L-förmiger Verriegelungsabschnitt 7 vorgesehen. In dieser Aussparung 6 weist eine sich erhebende biegsame Verriegelungsplatte 7a an ihrem oberen Ende einen Entriegelungsabschnitt 7b auf, der sich vom Stecker A abgewendet erstreckt. Die biegsame Verriegelungsplatte 7a ist mit einer Verriegelungsöffnung 7c versehen, und die Rückseite der biegsamen Verriegelungsplatte 7a weist einen Stopp 7d zum Verhindern einer übermäßigen Biegung der biegsamen Verriegelungsplatte 7a auf. Die Außenkante zwischen der biegsamen Verriegelungsplatte 7a und dem Entriegelungsabschnitt 7b ist mit einem Paar von Versteifungen 7e (Fig. 6) versehen.
Der vordere Teil der Buchse B bildet eine Kappe B1 zur Aufnahme des Steckers A aus; beide Innenseitenwände der Kappe B1 weisen eine Stiftführungsnut 8 zur Aufnahme der Mitnehmerstifte 5 auf; die Stiftungsführungsnut 8 zur Aufnahme des Stiftes hat den gleichen Querschnitt wie die Mitnehmernut 2 des Kupplungshebels C und ist auf diese ausgerichtet, wenn der Hebel C in der unbetätigten Stellung ist; die obere Wand der Kappe B1 weist einen Einschnitt 9 zur Aufnahme des Eingriffsverriegelungsteils 4 auf; und der Kupplungshebel C hält im unbetätigten Zustand die Senkrechtstellung mittels einer Blattfeder 10.
Dementsprechend bewegen sich die Mitnehmerstifte 5, wenn der Stecker A und die Buchse B ineinandergreifen, durch Stiftführungsnut 8 in die Mitnehmernut 2 hinein. In dem Zustand, in dem die Mitnehmerstifte 5 in der Führungsnut 2 aufgenommen wurden, wird durch ein Schwenken des Kupplungshebels C mittels des Betätigungsabschnitts 3 der Stecker A in die Kappe B1 der Buchse B hineingezogen. Wenn das Ineinanderstecken vollendet ist, greift der Eingriffsverriegelungsteil 4 in den Verriegelungsabschnitt 7 zum Aufrechterhalten dieses Verriegelungszustandes ein. Der Stecker A und die Buchse B weisen Aufnahmekammern für Kontaktelemente auf, wobei jeweils eine einer zugehörigen Aufnahmekammer des anderen Steckerteils gegenüberliegt und im ineinandergesteckten Zustand der Steckerteile in den Kontaktelementaufnahmekammern jeder Kontaktverbinder (nicht gezeigt) mit einem zugehörigen Verbinder verbunden ist.
Wenn die Steckverbinderteile vollständig ineinandergesteckt sind, stößt die Verriegelungsnase 4c mit der sich verjüngenden Führungsfläche 4a des Eingriffsverriegelungsteils 4 gegen die biegsame Verriegelungsplatte 7b des Verriegelungsabschnitts 7, um in die Verriegelungsöffnung 7c einzudringen, indem es die biegsame Verriegelungsplatte 7a nach hinten drückt. Danach greift die Verriegelungsfläche 4b in die Verriegelungsöffnung 7c der in die Senkrechtstellung zurückgekehrten biegsamen Verriegelungsplatte 7a ein, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
In dem Verriegelungszustand aus Fig. 6 wird die biegsame Verriegelungsplatte 7a durch ein Drücken des Entriegelungsabschnitts 7b in Pfeilrichtung P nach hinten ausgelenkt, so daß die Verriegelungsnase 4c entriegelt wird und aus der Verriegelungsöffnung 7c, wie in Fig. 7 gezeigt, gelöst wird. Bei dem oben angegebenen Aufbau ist es, wenn der Kupplungshebel C manuell mittels einer auf den Betätigungsabschnitt 3 einseitig aufgebrachten Kraft geschwenkt wird, ein Nachteil, daß aufgrund des seitlichen Neigens des Betätigungsabschnitts 3 die Mittellinie L1 des Eingriffsverriegelungsteils 4 häufig von der Mittellinie L2 des Verriegelungsabschnitts 7 abweicht, wie in Fig. 8 gezeigt, so daß die Verriegelungsnase 4c nicht in die Verriegelungsöffnung 7c eingreift.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst eine Steckverbindung der beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Mittellinie des Eingriffsverriegelungsteils, auch wenn bei der Betätigung des Kupplungshebels eine Neigung des Betätigungsabschnitts relativ zum Kupplungshebel zur Seite hin auftritt, zwangsläufig auf die auf den Stecker bezogene Mittellinie des Verriegelungsabschnitts ausgerichtet wird, um ein sicheres Eingreifen zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung weist bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung der eine Steckverbinder eines Steckverbinderpaares eine Führungsnut und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel auf, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten versehen ist. Der andere Steckverbinder weist einen in der Führungsnut bewegbaren Mitnehmerstift und einen Verriegelungsabschnitt auf. Wenn die beiden Steckverbinder durch Betätigen des Kupplungshebels ineinandergesteckt werden, drückt der Eingriffsverriegelungsteil derart gleitend gegen den Verriegelungsabschnitt, daß die Mittellinie des Eingriffsverriegelungsteils sich auf die Mittellinie des Verriegelungsabschnitts zubewegen kann.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist der eine Steckverbinder eines Steckverbinderpaares eine Führungsnut und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel auf, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten versehen ist. Der andere Steckverbinder weist einen in der Führungsnut bewegbaren Mitnehmerstift, einen Verriegelungsabschnitt und zu beiden Seiten des Verriegelungsabschnitts angeordnete Verriegelungsschutzwände auf. Beim Betätigen des Kupplungshebels zum Ineinanderstecken der Steckverbinder drückt der Eingriffsverriegelungsteil derart gleitend gegen die Verriegelungsschutzwände, daß die Mittellinie des Eingriffsverriegelungsteils sich auf die Mittellinie des Verriegelungsabschnitts zubewegen kann.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung weist der eine Steckverbinder eines Steckverbinderpaares eine Führungsnut, einen Verriegelungsabschnitt und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel auf, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten versehen ist. Der andere Steckverbinder weist einen in der Führungsnut bewegbaren Mitnehmerstift auf. Beim Betätigen des Kupplungshebels zum Ineinanderstecken der Steckverbinder drückt der Eingriffsverriegelungsteil derart gleitend gegen den Verriegelungsabschnitt, daß die Mittellinie des Eingriffsverriegelungsteils sich auf die Mittellinie des Verriegelungsabschnitts zubewegen kann.
In einer vierten Ausführungsform der Erfindung weist der eine Steckverbinder des Steckverbinderpaares eine Führungsnut, einen Verriegelungsabschnitt, zu beiden Seiten des Verriegelungsabschnitts angeordnete Verriegelungsschutzwände und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel auf, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten versehen ist. Der andere Steckverbinder weist einen sich in der Führungsnut bewegenden Mitnehmerstift auf. Beim Betätigen des Kupplungshebels zum Ineinanderstecken der Steckverbinder drückt der Eingriffsverriegelungsteil derart gleitend gegen die Verriegelungsschutzwände, daß die Mittellinie des Eingriffsverriegelungsteils sich auf die Mittellinie des Verriegelungsabschnitts zubewegen kann.
Dementsprechend stößt beim Betätigen der oben genannten erfindungsgemäßen Ausführungsformen der Eingriffsverriegelungsteil gleitend gegen den Verriegelungsabschnitt oder den Verriegelungsschutzabschnitt an, so daß die Lage des Kupplungshebels korrigiert wird, damit die Mittellinie des Eingriffsverriegelungsteils sich auf die Mittellinie des Verriegelungsabschnitts zubewegen kann.
Als Ergebnis hat die Erfindung den Vorteil, daß der Eingriffsverriegelungsteil des Kupplungshebels und der Verriegelungsabschnitt des Steckers sicher ineinander eingreifen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Paar ineinanderpassender elektrischer Steckverbinder in getrenntem Zustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2A und 2B sind vergrößerte Ansichten, die die Bewegung eines Eingriffsverriegelungsteils beim erfindungsgemäßen Verriegelungsvorgang zeigen;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Buchse gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kurz vor dem Eingriffsvorgang zeigt;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die die Hauptteile im Eingriffsverriegelungszustand bezüglich der Ausführungsform aus Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Paar ineinanderpassender elektrischer Steckverbinder aus dem Stand der Technik in getrenntem Zustand zeigt;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Hauptteile in dem Eingriffsverriegelungszustand bezüglich des Standes der Technik aus Fig. 5 zeigt;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die die Hauptteile im Entriegelungszustand bezüglich des Standes der Technik aus Fig. 5 zeigt; und
Fig. 8 ist eine Frontansicht, die die Hauptteile in dem unvollständigen Eingriffsverriegelungszustand des Standes der Technik aus Fig. 5 zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, welche einen Stecker A, eine Buchse B und einen Kupplungshebel C ähnlich zu dem des Standes der Technik aus Fig. 5 aufweist. Für gleiche Teile zu denen aus dem Stand der Technik sind gleiche Bezugszeichen vergeben worden.
Das Besondere bei der Erfindung ist, daß ein Betätigungsabschnitt 3 des Kupplungshebels C Verriegelungsführungsvorsprünge 11, 11 zu beiden Seiten eines Eingriffsverriegelungsteils 4 aufweist. Die einander gegenüberliegenden Seiten des Paares von Verriegelungsführungsvorsprüngen 11, 11 sind mit abgeschrägten Verriegelungsführungsflächen 11a, 11a versehen.
Weiter weisen die abgeschrägten Verriegelungsführungsflächen 11a, 11a an ihrer Führungskante jeweils eine abgeschrägte Anschlagfläche 11b, 11b in der Schwenkrichtung des Kupplungshebels 10 beim Verbinden der Steckverbinder auf.
Bei dem oben angegebenen Aufbau kann, wenn der Kupplungshebel C beim Kupplungsvorgang der Steckverbinder A, B mittels einer manuell auf den Betätigungsabschnitt 3 einseitig aufgebrachten Kraft nach vorne auf die Buchse B zu geschwenkt wird, die Mittellinie L1 des Eingriffsverriegelungsteils 4 anfänglich von der Mittellinie L2 des Verriegelungsabschnitts 7 abweichen, wie es in Fig. 2A gezeigt ist. Einer der Verriegelungsführungsvorsprünge 11 stößt jedoch gegen eine Führungskante 12 des Verriegelungsabschnitts 7 an der abgeschrägten Verriegelungsführungsfläche 11a an, wodurch die Querstellung des Betätigungsabschnitts 3 derart zu der Stellung korrigiert wird, daß die Mittellinien L1, L2 aufeinander ausgerichtet werden, so daß die Verriegelungsnase 4c sicher in die Verriegelungsöffnung 7c eingreift, wie in Fig. 2B gezeigt.
In einer weiteren in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform weist die Buchse B′ einen biegsamen Verriegelungsabschnitt 7 auf, der über der oberen Wand des Steckerbuchsengehäuses vorgesehen ist. Zu beiden Seiten des biegsamen Verriegelungsabschnitts 7 sind senkrecht abstehende Verriegelungsschutzwände 7′, 7′ vorgesehen, die jede eine sich von unten nach oben verjüngende Eingriffsführungsfläche 7a′ aufweisen. Ein schwenkbar an dem Stecker B′ befestigter Kupplungshebel C′ weist einen Eingriffsverriegelungsteil 4 und zu beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils 4 vorstehende Verriegelungsführungsabschnitte 11 auf. Das Paar von Verriegelungsführungsabschnitten 11, 11 ist mit einer schrägen Verriegelungsführungsfläche 11a, 11a versehen, die einander gegenüberliegen. Außerdem ist an jeder Führungskante der schrägen Verriegelungsführungsflächen 11a, 11a eine sich verjüngende Anschlagfläche 11b zum Führen des Eingriffs des Hebels C vorgesehen.
Ein nicht gezeigter Stecker weist einen Mitnehmerstift auf, der sich innerhalb einer Führungsnut 2 bewegt, die in dem Kupplungshebel C ausgebildet ist, so daß durch Schwenken des Kupplungshebels C′ zur Rückseite der Buchse B′ hin das Paar von Stecker und Buchse ineinandergesteckt wird.
Bei dem oben angegebenen Aufbau können, wenn der Kupplungshebel C′ zur Rückseite der Buchse B′ geschwenkt wird, der Eingriffsverriegelungsteil 4 und der Verriegelungsabschnitt 7 sich einander annähern, so daß die Steckverbinder des Paares ineinander eingreifen können, auch wenn deren Mitten gegeneinander versetzt sind. Auch in diesem Fall stößt eine der schrägen Verriegelungsführungsflächen 11a des Verriegelungsführungsabschnitts 11 gleitend gegen die schräge Eingriffsführungsfläche 7a′ der gegenüberliegenden Verriegelungsschutzwand 7′ an, um die Versetzung zu korrigieren, so daß der Eingriffsverriegelungsteil 4 in den Verriegelungsabschnitt 7 eingreifen kann (Fig. 4).
In der Ausführungsform aus Fig. 3 und 4 können der Verriegelungsabschnitt 7 und die Verriegelungsschutzwände 7′′ 7′ an dem Stecker angeordnet sein, wenn der Kupplungshebel C′ eine Struktur hat, die beim Verbindungsvorgang gegen den Vorderteil des Steckers schwenkt.
In der Ausführungsform aus Fig. 1 und 2 kann der Verriegelungsabschnitt 7 in dem hinteren Teil der Buchse B angeordnet werden, wenn der Kupplungshebel C eine Struktur aufweist, die zum hinteren Teil der Buchse B schwenkt.

Claims (7)

1. Verriegelungsmechanismus eines elektrischen Steckverbinderpaares, wobei:
der eine Steckverbinder (B) des Steckverbinderpaares (A, B) eine Führungsnut (2) und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel (C) aufweist, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt (3) aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil (4) und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten (11) versehen ist;
der andere Steckverbinder (A) einen in der Führungsnut bewegbaren Mitnehmerstift (5) und einen Verriegelungsabschnitt (7) aufweist, wobei
die Verriegelungsführungsabschnitte (11) und der Verriegelungsabschnitt (7) derart ausgebildet sind, daß sich beim Betätigen des Kupplungshebels und Bewegen des Eingriffsverriegelungsteils (4) zu dem Verriegelungsabschnitt (7) hin die Mittellinie (L1) des Eingriffsverriegelungsteils (4) unter Gleiten eines der Verriegelungsführungsabschnitte (11) an dem Verriegelungsabschnitt (7) auf die Mittellinie (L2) des Verriegelungsabschnitts (7) zubewegt, und dadurch der Eingriffsverriegelungsteil (4) mit dem Verriegelungsabschnitt (7) in Eingriff bringbar ist.
2. Verriegelungsmechanismus eines elektrischen Steckverbinderpaares, wobei:
der eine Steckverbinder (B′) des Steckverbinderpaares (A′, B′) eine Führungsnut (2) und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel (C′) aufweist, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt (3) aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil (4) und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten (11) versehen ist;
der andere Steckverbinder (A′) einen in der Führungsnut (2) bewegbaren Mitnehmerstift (5)′ einen Verriegelungsabschnitt (7) und zu beiden Seiten des Verriegelungsabschnitts angeordnete Verriegelungsschutzwände (7′) aufweist; wobei
die Verriegelungsführungsabschnitte (11) und die Verriegelungsschutzwände (7′) derart ausgebildet sind, daß sich beim Betätigen des Kupplungshebels (C′) und Bewegen des Eingriffsverriegelungsteils (4) zu dem Verriegelungsabschnitt (7) hin die Mittellinie (L1) des Eingriffsverriegelungsteils (4) unter Gleiten eines der Verriegelungsführungsabschnitte (11) an einer der Verriegelungsschutzwände (7′) auf die Mittellinie (L2) des Verriegelungsabschnitts (7) zubewegt, und dadurch der Eingriffsverriegelungsteil (4) mit dem Verriegelungsabschnitt (7) in Eingriff bringbar ist.
3. Verriegelungsmechanismus eines elektrischen Steckverbinderpaares, wobei:
der eine Steckverbinder (B) des Steckverbinderpaares (A, B) eine Führungsnut (2), einen Verriegelungsabschnitt (7) und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel (C) aufweist, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt (3) aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil (4) und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten (11) versehen ist;
der andere Steckverbinder (A) einen in der Führungsnut (2) bewegbaren Mitnehmerstift (5) aufweist, wobei die Verriegelungsführungsabschnitte (11) und der Verriegelungsabschnitt (7) derart ausgebildet sind, daß sich beim Betätigen des Kupplungshebels und Bewegen des Eingriffsverriegelungsteils (4) zu dem Verriegelungsabschnitt (7) hin die Mittellinie (L1) des Eingriffsverriegelungsteils (4) unter Gleiten eines der Verriegelungsführungsabschnitte (11) an dem Verriegelungsabschnitt (7) auf die Mittellinie (L2) des Verriegelungsabschnitts (7) zubewegt, und dadurch der Eingriffsverriegelungsteil (4) mit dem Verriegelungsabschnitt (7) in Eingriff bringbar ist.
4. Verriegelungsmechanismus eines elektrischen Steckverbinderpaares, wobei:
der eine Steckverbinder (B′) des Steckverbinderpaares (A′, B′) eine Führungsnut (2), einen Verriegelungsabschnitt (7), zu beiden Seiten des Verriegelungsabschnitts angeordnete Verriegelungsschutzwände (7′) und einen schwenkbar an diesem Steckverbinder befestigten Kupplungshebel (C′) aufweist, wobei der Kupplungshebel einen Betätigungsabschnitt (3) aufweist, der mit einem Eingriffsverriegelungsteil (4) und auf beiden Seiten des Eingriffsverriegelungsteils mit einem Paar von Verriegelungsführungsabschnitten (11) versehen ist;
der andere Steckverbinder (A′) einen in der Führungsnut (2) bewegbaren Mitnehmerstift (5) aufweist, wobei
die Verriegelungsführungsabschnitte (11) und die Verriegelungsschutzwände (7′) derart ausgebildet sind, daß sich beim Betätigen des Kupplungshebels (C′) und Bewegen des Eingriffsverriegelungsteils (4) zu dem Verriegelungsabschnitt (7) hin die Mittellinie (L1) des Eingriffsverriegelungsteils (4) unter Gleiten eines der Verriegelungsführungsabschnitte (11) an einer der Verriegelungsschutzwände (7′) auf die Mittellinie (L2) des Verriegelungsabschnitts (7) zubewegt, und dadurch der Eingriffsverriegelungsteil (4) mit dem Verriegelungsabschnitt (7) in Eingriff bringbar ist.
5. Verriegelungsmechanismus eines elektrischen Steckverbinderpaares nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die einander gegenüberliegenden Abschnitte des Paares von Verriegelungsführungsabschnitten (11) sich verjüngend ausgebildet sind.
6. Verriegelungsmechanismus eines elektrischen Steckverbinderpaares nach Anspruch 5, wobei beide sich verjüngenden Verriegelungsführungsabschnitte jeweils einen gegen die Schwenkrichtung zum Verbinden der Steckverbinder geneigten Anschlagabschnitt (11b) an ihrem Führungsrand aufweisen.
7. Verriegelungsmechanismus eines elektrischen Steckverbinderpaares (A′, B′) nach Anspruch 2 oder 4, wobei jede Verriegelungsschutzwand (7′) des Paares von Verriegelungsschutzwänden (7′) an ihrer Außenseite eine schräge Verriegelungsführungsfläche (7a′) aufweist.
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