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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Primärverriegelung einer Steckverbindung, aufweisend wenigstens ein erstes schwenkbares Verriegelungselement mit wenigstens einem Aktuator zur Einleitung eines Drehmomentes und einer Schwenkbewegung in das Verriegelungselement, wobei das wenigstens eine erste Verriegelungselement eine Kulissenführung aufweist, die mit einem zugeordneten Nockenstift zusammenwirkt, sodass die Schwenkbewegung des wenigsten einen ersten Verriegelungselementes in eine Verriegelungs- oder Entriegelungsbewegung übersetzt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steckverbindung mit einer derartigen Primärverriegelung.
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Zur Kontaktierung oder Herstellung lösbarer elektrisch leitender Verbindungen werden Steckverbindungen, Kontaktierungselemente, Polverbinder, Steckhülsen usw. in unterschiedlichsten Ausbildungen und Varianten eingesetzt. Insbesondere, aber nicht ausschließlich bei elektrischen Kontaktierungsaufgaben im höheren Leistungsbereich sind Kontaktsysteme entwickelt worden, die auf prismatischen Geometrien zur Aufnahme eines oder mehrerer Kontaktpins basieren.
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Steckverbindersysteme, Steckverbinder, lösbare Steckverbindungen sind häufig mit einem oder mehreren Steckkontaktpins realisiert und müssen neben der zuverlässigen, lösbaren und dauerfesten elektrisch leitenden Kontaktierung insbesondere auch gegen ungewolltes oder durch Axialzugbelastungen verursachtes Trennen der Kontaktierung gesichert werden.
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Bei Rundsteckverbindern werden als Primärverriegelungen im Stand der Technik häufig Bajonett- oder Schraubverriegelungen eingesetzt. Diese Sicherungsmittel sind üblicherweise fest an den jeweiligen Steckverbindungen angebracht und werden ergänzt durch Sekundärverriegelungen zur Sicherung gegen ungewolltes Trennen der Verbindung. Im Stand der Technik werden Sicherungsmittel üblicherweise als federartige Anordnungen verwendet, die mit entsprechenden Öffnungen oder Verrastungen in Eingriff stehen und dadurch eine Verrieglung von zwei Teilen einer Rundsteckverbindung bewirken.
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Weiterhin sind Rundsteckverbinder bekannt, bei denen über so genannte Bajonettverschlüsse die Steckverbindung hergestellt wird. Eine alternative Form eines Verschlusses ist ein Drehverschluss, der ähnlich wie ein Bajonettverschluss jeweils an den Steckverbindungen so angebracht ist, dass mittels einer Verrieglungsschraube das Steckverbinderpaar an einem Verriegelungsgewinde festgelegt wird.
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Werden prismatische, würfelförmige, quadratische oder andere Steckverbindergeometrien gewählt, können integrierte oder separate Primärverriegelungen zum Einsatz kommen, die durch Sekundärverriegelungsvorrichtungen ergänzbar sind.
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Problematisch sind Verriegelungen insbesondere wenn verhindert werden soll, dass die Verriegelung unbeabsichtigt oder nicht bestimmungsgemäß gelöst wird und/oder der unter Spannung stehende Steckverbinder gezogen wird. Im letztgenannten Fall können sich insbesondere im Hochspannungsbereich Lichtbögen zünden, die sicherheitsproblematisch sind und Lebensgefahr bedeuten können.
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Auch kann bei dynamischen Anwendungen und bei Vibrationen von Maschinen das Problem auftreten, dass sich Steckverbinderverriegelungen mit der Zeit infolge dieser mechanischen Vibrationen lösen können und der Steckverbinder nicht mehr zuverlässig mit dem Gegenstecker verbunden ist.
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Es sind Hebel-, Klammer- und Klemm-Mechanismen zur Realisierung der Primärverriegelung von Steckverbindungen bekannt. Die
DE 10 2019 212 180 A1 stellt einen Hebelverbinder in Form eines Schwenkhebels vor, der über eine exzentrische Kulisse und mit einem darin eingreifenden Nocken zusammenwirkt. Der Hebelverbinder enthält ein Gehäuse, das in ein Gegenverbindergehäuse eingesetzt und davon getrennt wird, einen Hebel, der durch das Gehäuse getragen wird und die Gehäuse durch eine Drehbetätigung ineinander einsetzt und voneinander trennt, und eine Kabelabdeckung, die auf dem Gehäuse angebracht ist und eine Rückfläche des Gehäuses abdeckt. Eine Trägerwelle ist in einem Teil des Gehäuses und des Hebels vorgesehen, und ein Lagerabschnitt, der eine Wellengleitrille aufweist, ist in dem anderen vorgesehen. Ein Nockenstößel ist in einem des Hebels und des Gegenverbinders vorgesehen, und eine Nockenrille ist in dem anderen vorgesehen. Ein Führungsvorsprung ist in einem Bereich des Hebels und des Gehäuses oder der Kabelabdeckung vorgesehen, und eine Führungsrille ist in dem anderen vorgesehen. Der Führungsvorsprung ist während der Drehbetätigung näher an einem Betätigungsabschnitt des Hebels als die Trägerwelle vorgesehen.
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Eine ebenfalls schwenkbare Verriegelungslösung wird in der
DE 10 2017 119 057 B3 vorgestellt. Das System besteht aus einem ersten Steckverbindergehäuse und einem zweiten Steckverbindergehäuse und einer am ersten Steckverbindergehäuse über Lagerzapfen schwenkbar gelagerten Verriegelungsvorrichtung, wobei die Verriegelungsvorrichtung an dem zweiten Steckverbindergehäuse an Arretierzapfen arretierbar ist, wodurch das erste Steckverbindergehäuse und das zweite Steckverbindergehäuse miteinander verriegelt sind, wobei die Verriegelungsvorrichtung lediglich im Bereich der Lagerzapfen und der Arretierzapfen mit den Steckverbindergehäusen in Berührkontakt steht, wobei die Verriegelungsvorrichtung Lageraufnahmen aufweist, die über die Lagerzapfen des ersten Steckverbindergehäuses greifen, wobei die Verriegelungsvorrichtung im Bereich der jeweiligen Lageraufnahme eine zum ersten Steckverbindergehäuse gerichtete Prägung aufweist und wobei die Lagerzapfen und/oder die Arretierzapfen eine zylindrische Grundform mit einer daran angeformten prismenförmigen Kontur aufweisen.
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Die
DE 10 2019 203 510 A1 offenbart einen elektrischen Steckverbinder mit Verriegelung, der mit einer Feder ausgestattet ist, die an mindestens einem Gehäuse des elektrischen Steckverbinders mit Verriegelung montiert ist und dass die Feder eine Drahtformfeder ist, die mit zwei Endstücken ausgestattet ist, die an dem Gehäuse so montiert sind, dass die beiden Endstücke zueinander versetzt sind und dass der Versatz der beiden Endstücke der Feder eine Torsionsfeder bildet. Es ist daher möglich, den Bauraum der Steckverbinder mit Verriegelung mit Torsionsfeder dank der Verwendung einer Drahtformfeder zu reduzieren, die, obwohl sie keine Windungen aufweist, so an dem Gehäuse des Steckverbinders montiert ist, dass sie sich dank eines Versatzes ihrer Endstücke wie eine Torsionsfeder verhält. Die Torsionsfeder aus Formdraht ermöglicht es somit, die für ein Ausstoßen des Gegensteckverbinders notwendige Repulsionskraft bereitzustellen, solange die Steckverbinder nicht korrekt miteinander verriegelt sind.
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In der
DE 10 2004 061 046 A1 ist eine Vorrichtung zum Verschließen eines Gehäuseteils mit einem weiteren Gehäuseteils beschrieben, das eine elektrische Steckvorrichtung aufnimmt. Dazu ist an dem einen Gehäuseteil ein Verriegelungsbügel schwenkbar gelagert, der mit einem Rastvorsprung am zweiten Gehäuseteil verrastbar ist. Der Verriegelungsbügel ist mittels Federschenkeln auf miteinander koaxialen Lagerzapfen gelagert und jeder dieser Federschenkel weist einen Bogenabschnitt mit stetiger Krümmung auf. Um den für die Aufbringung der Federkraft maßgeblichen Bogenabschnitt der Federschenkel mit ausreichender Länge in kompakter Form nahe dem jeweiligen Lagerzapfen anordnen zu können, erstreckt sich der genannte Bogenabschnitt mit einem Abstand um den Lagerzapfen auf derjenigen Seite herum, die von der Rastkontur des weiteren Bügelabschnittes des Verriegelungsbügels abgelegen ist.
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Eine Steckverbinderverriegelung mit Verzahnungselementen, vergleichbar einer Zahnstange stellt die
EP 3 255 737 A1 vor. Ziel der Konstruktion ist primär, den Steckverbinder in seiner gesteckten Lage auch unter Einwirkung von Vibrationen zu haltern. Eine Steckverbinderanordnung umfasst einen ersten Steckverbinderstecker und einen zweiten Steckverbinderstecker. Der erste Steckverbinderstecker umfasst ein Federelement, das in einem Innengehäuse eingepresst ist. Der zweite Steckverbinderstecker enthält eine Nut in seinem Gehäuse. Bei der Steckermontagebewegung wird das Federelement in die Nut eingeführt und mit der Steckbewegung elastisch verformt und vorgespannt. Eine Lockerung zwischen den Steckverbindergehäusen wird durch die elastisch vorgespannte Feder verhindert.
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Der zuvor beschriebene und weitere verfügbare Stand der Technik kann je nach Einsatzbedingungen der Steckverbindungen, der Montageanforderungen oder hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit nicht immer überzeugen.
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Bei Bügelverschlusssystemen wird häufig ein zentraler Bügel geschlossen, wodurch zwei Verriegelungspunkte vorhanden sind, welche mittig oder außermittig der Steckverbindung angeordnet sind. Dies kann beim Schließen der Verriegelung zu einem Verkanten führen. Bauformen dieser Gattung sind üblicherweise in ihrer Fähigkeit beschränkt auf eher geringere
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Verschlusskräfte, hohe oder höchste Kräfte für die Verschlussbewegung und Haltekräfte sind nicht oder nur mit großem Aufwand durch lange Hebelarme möglich.
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Bekannt sind weiterhin Bügelverschlusssysteme mit zwei oder mehreren Bügeln, sodass auch mehrere Verriegelungspunkte vorliegen können. Nachteilig ist, dass die Handhabung und der Montageaufwand vergrößert ist, die für die Herstellung solcher üblicherweise aus Kunststoff-Spritzguss hergestellten Bauteile sehr aufwändige Spritzgusswerkzeuge erfordern und das Risiko von Verkantungen beim Steck- und Verriegelungsvorgang deutlich erhöht ist.
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Besonders hohe Anforderungen treten hinzu, wenn mit der Einrichtung, Vorrichtung zur Verriegelung der Steckverbindung sowohl die Steckbewegung an sich und die für die Steckbewegung erforderliche Steckkraft aufgebracht werden muss. Gleiches gilt, wenn auch die Kraft und Bewegung zur Trennung der Steckverbinder bzw. Öffnung der Steckverbindung durch die Vorrichtung realisiert werden muss.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Primärverriegelung von Steckverbindungen weiterzuentwickeln, sodass die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik wenigstens teilweise reduziert und die Funktionalität der Primärverriegelung verbessert wird.
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Die erfindungsgemäße Lehre sieht ein erstes und wenigstens ein zweites Verriegelungselement vor, welche schwenkbar sind und eine Kulissenführung aufweisen. Die Verriegelungselemente sind derart miteinander gekoppelt, dass eine weitgehend simultane Verriegelungs- oder Entriegelungsbewegung durch deren gekoppeltes Verschwenken unterstützt ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Kulissenführung des jeweiligen Verriegelungselementes wirkt mit einem zugeordneten Kulissenstein in Form eines Nockens, Bolzens, Nockenstiftes zusammen, der an dem Steckverbindungspartner, Steckverbindergegenstecker festgelegt ist. Der Nockenstift greift in die Kulissenführung des jeweiligen Verriegelungselementes ein, nachdem die Steckverbindungspartner in die Steckverbindungsstartlage, d. h. in ihre relative Lage zueinander zu Beginn der Steckverbindungsmontagebewegung gebracht sind und die Verriegelungselemente in eine Position verschwenkt sind, sodass der Nockenstift im Einlaufbereich der als Nut ausgebildeten Kulissenführung liegt.
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Wenigstens ein Verriegelungselement weist einen Verriegelungsbügel als Aktuator auf, der als Hebel, Schwenkhebel, Verriegelungshebel ausgebildet ist und über den sowohl die Schwenkbewegung in die gekoppelten Verriegelungselemente eingebracht als auch das Schwenkdrehmoment über die an dem Verriegelungsbügel angreifende Hebelkraft initiiert wird. Der hebelförmige Verriegelungsbügel ist vorzugsweise einteilig mit dem Verriegelungselement ausgebildet. Alternativ kann der Verriegelungsbügel auch als separates Element ausgeführt sein, welches für die Phase der Schwenkbewegung mit oder an dem Verriegelungselement lösbar festgelegt wird. Beispielsweise kann die Festlegung über eine radial zur Schwenkbewegung verlaufende Bohrung erfolgen oder durch eine Eingriffspaarung axial zur Rotationsachse.
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Durch die kurvenförmig ausgebildete Kulissenführung mit der durch ihre Nutform verursachte Zwangsführung des Nockenstiftes wird die Schwenkbewegung mit dem Schwenkdrehmoment in eine Linearbewegung mit einer Linearkraft übersetzt, welche die Steckbewegung und Steckkraft der Steckverbindung zur Montage, Bewegung in die Kontaktierungsendlage und zur Demontage, Trennbewegung hinaus aus der Kontaktierungsendlage der Steckverbindungspartner darstellt. D. h. es erfolgt eine Übersetzung der Schwenkbewegung des Verriegelungselementes in eine Linearbewegung der Steckverbinderpartner zueinander. Infolge der Zwangsführung des Nockenstiftes sind funktional gesehen die Verriegelungselemente und Verriegelungshebel, Aktuator gleichfalls Entriegelungselemente bzw. Entriegelungshebel. Die Kombination jeweils der Kulissenführung des Verriegelungselementes mit dem zugeordneten Nockenstift bildet einen Verriegelungspunkt.
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Die Kopplung der Verriegelungselemente erfolgt derart, dass eine weitgehend simultane Verriegelungs- oder Entriegelungsbewegung unterstützt ist. Die weitgehend simultane Verriegelungs- oder Entriegelungsbewegung der Verriegelungselemente ist eine Schwenkbewegung mit rotationsähnlicher Kinematik mit gleicher oder ungleicher Wegstrecke. Erfindungsgemäß sind abhängig von der Kopplung zwei Drehbewegungsrichtungen von jeweils zwei Verriegelungselementen zueinander unterstützt:
- - Gegensinnig, d. h. gegenläufige Rotationsdrehrichtungen oder
- - gleichsinnig, d. h. gleichläufige Rotationsdrehrichtungen zueinander.
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Um diese Kinematiken relativ zueinander zu realisieren, sieht die Erfindung vor, dass Formschlusskopplungsmittel oder Reibschluss- bzw. Kraftschlusskopplungsmittel eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft sind Formschlusskopplungsmittel deshalb, weil sie eine eindeutige und definierte rotative Lage der Verriegelungselemente zueinander sicherstellen. Beispiele dafür sind Verzahnungen, Stirnverzahnungen, Zahnriemen. Für die hier vorliegende Kopplungsaufgabe denkbar sind auch Kraftschlusskopplungsmittel, wie beispielsweise Reibscheiben, Reibkupplungen, Keilriemen, (Andrück)Rollen, sofern die Anforderungen hinsichtlich simultaner Bewegung und/oder definierter Rotationsposition der Verriegelungselemente zueinander entsprechend niedriger ist.
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Soll die erfindungsgemäße Kopplung in einer gegensinnigen Rotationsdrehrichtung der Verriegelungselemente zueinander münden, können beispielsweise wenigstens in jeweils einem Abschnitt der Verriegelungselemente sich radial erstreckende Stirnverzahnungen angebracht sein, wobei die Verzahnungen ineinandergreifen oder die Verriegelungselemente können als Reibscheiben konzipiert und einander angedrückt sein. Soll die erfindungsgemäße Kopplung in einer gegensinnigen Rotationsdrehrichtung der Verriegelungselemente zueinander erfolgen, können beispielsweise Riemen, Zahnriemen oder eine Verzahnung mit einem Zwischenrad vorgesehen werden.
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Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ergibt sich der Vorteil, dass eine Verriegelung oder Entriegelung einer Steckverbindung an zwei oder mehreren Stellen mit nur einem Aktuator in Form eines Bügels ermöglicht wird. Weiterhin ist es der Erfindung möglich, dass Verkanten der Steckverbindungspartner durch die weitgehend simultane Bewegung und weitgehend gleichzeitige Verriegelung oder Entriegelung an zwei oder mehreren Punkten zu verhindern.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Bauraumbedarf für die Verriegelungselemente und/oder der Bewegungsraumbedarf für den Aktuator, Verriegelungsbügel reduziert ist. Verantwortlich dafür ist die bevorzugte Lage der Verriegelungselemente seitlich an den Steckverbindungssteckern und/oder der abnehmbare Verriegelungsbügel. Auch unterstützt wird eine angepasste, durch die Länge des Hebelarms des Verriegelungsbügels beeinflussbare Schließ- und Öffnungskraft der Verriegelungselemente infolge der sich ergebenden Drehmomentänderung bei gleicher Krafteinwirkung auf den Verriegelungsbügel. Besonders vorteilhaft ist dies bei Steckverbindern mit einer Mehrzahl an Kontaktelementen, Polen infolge der höheren erforderlichen Steckkraft, verursacht durch die höheren Gleit- und Haftreibungskräfte.
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Durch die Gestaltung der vorgestellten Primärverriegelung als weitgehend separate Bauteile hinsichtlich der Steckverbindergehäuse können bei deren Herstellung als Spritzgusserzeugnisse die erforderlichen Spritzgusswerkzeuge einfach und kostengünstig ausgelegt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine abstrahierte und vereinfachte Prinzipdarstellung der Vorrichtung zur Primärverriegelung für Steckverbinder in der Geöffnetstellung vor der Verriegelung;
- 2 die abstrahierte und vereinfachte Prinzipdarstellung der Vorrichtung zur Primärverriegelung für Steckverbinder in einer Stellung während des Steckvorgangs der Steckverbindung;
- 3 eine abstrahierte und vereinfachte Prinzipdarstellung der Vorrichtung zur Primärverriegelung für Steckverbinder in der Verriegelungsposition.
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1 zeigt eine abstrahierte und vereinfachte Prinzipdarstellung der Vorrichtung zur Primärverriegelung für Steckverbinder 1 in der Geöffnetstellung vor der Verriegelung. Die Steckverbinderpartner, d. h. der Steckverbinderstecker 20 und der Steckverbindergegenstecker 30 sind lotrecht und steckrichtig zueinander positioniert, das erste Verriegelungselement 10 und das wenigstens eine zweite Verriegelungselement 10 sind, wie gezeigt, in einer über die Kopplung K gekoppelten und entriegelten, geöffneten Stellung.
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Das hier dargestellte exemplarische Ausführungsbeispiel verfügt über eine Kopplung K der beiden Verriegelungselemente 10 in Form jeweils einer sich radial erstreckenden, auf einem Teil des Umfangs der Verriegelungselemente 10 angeordneten Verzahnung. Einsetzbar in diesem Zusammenhang sind übliche und bekannte Verzahnungsgeometrien wie beispielsweise Evolventenverzahnungen, Zykloidenverzahnungen oder Schrägverzahnungen und generell alle Verzahnungsformen mit oder ohne Selbsthemmung. Kopplungsmittel mit selbsthemmenden Eigenschaften bieten den Vorteil, dass nur bei Krafteinwirkung auf den Aktuator A eine Schwenkbewegung der Verriegelungselemente 10 initiiert wird, bei Kraftbeaufschlagung mit Angriffspunkt auf die Steckverbinderpartner 20, 30 erfolgt durch die Selbsthemmung keine Verriegelungs- oder Entriegelungsbewegung.
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Durch die direkte, unmittelbare Kopplung der Verriegelungselemente 10 ohne ein Zwischenelement, beispielsweise in Form eines Rades, Zahnrades, wird eine synchrone Drehbewegung der Verriegelungselemente 10 in gegenläufiger Richtung erzielt.
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Die Verriegelungselemente 10 dieses Ausführungsbeispiels sind über jeweils einen Drehpunkt, Drehlagerung 31 schwenkbar, drehbar an einem der Steckverbindungspartner, hier dem Steckverbindergegenstecker 30 festgelegt. Die jeweils den Verriegelungselementen 10 funktional zugeordneten Nockenstifte 21 sind an dem Steckverbinderstecker 20 festgelegt und derart positioniert, dass in der geöffneten, entriegelten Stellung die Nockenstifte 21 in dem Einlaufbereich 13 der Kulissenführung 11 liegen. Gleichzeitig bilden die Nockenstifte 21 in dieser Situation einen mechanischen Anschlag für und mit den Verriegelungselementen 10, sodass ein definierter Abstand der Steckverbinderpartner 20, 30 zu Beginn des Steckvorganges und der Verriegelungsbewegung vorliegt.
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Als eine von mehreren Ausgestaltungen der Erfindung weist wenigstens ein Verriegelungselement 10 einen Aktuator A in Form eines Verriegelungsbügels auf, der als Hebel, Schwenkhebel, Verriegelungshebel ausgebildet ist und über den sowohl die Schwenkbewegung in die gekoppelten Verriegelungselemente 10 eingebracht als auch das Schwenkdrehmoment über die an dem Verriegelungsbügel angreifende Hebelkraft initiiert wird. Der hebelförmige Verriegelungsbügel A ist in dem gezeigten Beispiel einteilig mit dem Verriegelungselement 10 ausgebildet.
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Optional kann wenigstens ein in 1 dargestellter Endlagenanschlag EA ausgebildet sein. Der Endlagenanschlag dient zur mechanischen Begrenzung der gekoppelten Schwenkbewegung bzw. Drehung der Verriegelungselemente 10 bei bzw. nach Erreichen der vollständig gesteckten Lage der Steckverbinderpartner 20, 30. Dadurch kann eine weitere Kraftbeaufschlagung des Steckverbindersteckers 20 und Steckverbindergegensteckers 30 in der Steckverbindungsendlage auch dann verhindert werden, wenn die Krafteinwirkung auf den Aktuator A in der Verriegelungsposition und Verriegelungsrichtung fortgesetzt wird.
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In 2 ist die abstrahierte und vereinfachte Prinzipdarstellung der Vorrichtung zur Primärverriegelung für Steckverbinder 1 in einer Stellung während des Steckvorgangs der Steckverbindung dargestellt.
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Der Steckverbinderstecker 20 und der Steckverbindergegenstecker 30 sind in einem teilgesteckten Zustand, d. h. sie befinden sich in dieser Ansicht in einem bereits gesteckten Zustand, die Steckverbindungsendlage ist jedoch noch nicht erreicht. Das bedeutet, dass Steckverbindungsmontage noch nicht abgeschlossen ist.
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Das erste Verriegelungselement 10 und das wenigstens eine zweite Verriegelungselement 10 sind gegenüber der entriegelten und geöffneten Stellung gemäß 1 infolge der Kopplung K gegenläufig zueinander verschwenkt. Durch die Drehung der Kulissenführung, Nut 11 relativ zu dem jeweils zugeordneten Nockenstift 21 ist dieser innerhalb der Kulissenführung 11 liegend.
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Infolge der praktisch vorliegenden Führung in den Raumrichtungen
- - radial zur Steckrichtung der Steckverbinder durch die Kontakt- und Führungselemente innerhalb der Steckverbindung (nicht dargestellt) sowie
- - axial zur Steckrichtung der Steckverbinder durch die mit den zugeordneten Nockenstiften 21 zwangsführenden Kulissennuten 11
kann über die an den Aktuator A angreifende Kraft richtungsabhängig die Steckverbindung in Richtung Verriegelung oder in Richtung Entriegelung, Trennung bewegt werden.
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Durch die infolge der Kopplung K erreichte, weitgehend simultane Bewegung der Verriegelungselemente 10, wird an den hier gezeigten zwei Verriegelungspunkten, bestehend aus Kulissenführung 11 und Nockenstift 21, die parallele Linearbewegung längs der Steckrichtung erreicht, sodass ein Verkanten der Steckverbinderpartner 20, 30 zueinander weitgehend ausgeschlossen ist.
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Die Erfindung unterstützt auch Primärverriegelungslösungen mit mehr als zwei gekoppelten Verriegelungselementen 10, wenn entsprechend mehr als zwei Verriegelungspunkte erforderlich sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn Steckverbinder eine größere Anzahl von Steckkontakten aufweisen und/oder größere Steckverbindergehäuse vorliegen, welche eine erhöhte Neigung, Gefahr aufweisen sich zu verkanten. Je nach realisierter Kopplung können sich die mehreren Verriegelungselemente 10 gegensinnig, gleichsinnig oder beide Relativbewegungen zueinander schwenken.
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3 umfasst die abstrahierte und vereinfachte Prinzipdarstellung der Vorrichtung zur Primärverriegelung für Steckverbinder 1 in der Verriegelungsposition. Diese Verriegelungsposition ist erreicht, wenn die Steckverbinderpartner, bestehend aus Steckverbinderstecker 20 und Steckverbindergegenstecker 30, in ihrer zusammengesteckten Endlage sind. In dieser Position liegt der Endlagenanschlag EA (in 3 nicht zu sehen, weil er von dem Aktuator A verdeckt ist) an einer Gegenschulter an und verhindert mechanisch eine weitere Kraftbeaufschlagung der Steckverbindung in Steckrichtung auch dann, wenn eine Kraft an dem Aktuator A angreift. Die Gegenschulter des Endlagenanschlages EA kann beispielsweise ein Vorsprung, Anlagefläche am Steckverbindergegenstecker 30 oder an dem oder den gekoppelten Verriegelungselement 10 sein.
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Das erste Verriegelungselement 10 und das wenigstens eine zweite Verriegelungselement 10 sind gegenüber der entriegelten und geöffneten Stellung gemäß 1 und der Teil-Steckbewegung gemäß 2 infolge der Kopplung K gegenläufig zueinander in die Verriegelungsposition verschwenkt. Durch die Drehung der Kulissenführung, Nut 11 relativ zu dem jeweils zugeordneten Nockenstift 21 ist dieser innerhalb der Kulissenführung 11 im Nutgrund, Arretierung 12 liegend. Die Arretierung 12 kann optional gebildet sein durch einen oder zwei gegenüberliegende Wulste in der Nut, sodass der Nockenstift 21 einen gewissen Widerstand beim Herausbewegen aus der Endlagenposition in der Nut 11 überwinden muss. Der Widerstand ist Ergebnis einer elastischen Verformung der Wulste und/oder des Nockenstiftes 21 dadurch, dass die lichte Weite der Nut 11 im Wulstbereich kleiner ist als der Durchmesser des Nockenstiftes 21.
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Die Arretierung 12 kann additiv oder alternativ vorgesehen sein zu einer Kopplung K mit Selbsthemmungseigenschaften, um die Primärverriegelung in der Verriegelungsposition zu haltern. Kopplungen K mit Selbsthemmungseigenschaften können beispielsweise über Schneckenverzahnungen erreicht werden, deren konstruktiver Aufbau durch den Winkelversatz der Drehachsen zueinander gekennzeichnet ist. Dies ermöglicht darüber hinaus die Option, dass die Verriegelungselemente 10 „über Eck“ an zwei äußeren Seitenflächen der Steckverbinderpartner 20, 30 angeordnet werden können und eine Verkantungsgefahr der Steckverbinderpartner 20, 30 zueinander nochmals reduziert ist.
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Der Aktuator A kann, so wie hier gewählt und dargestellt, eine weitgehend rechtwinkelige Lager zur Steckrichtung der Steckverbinderpartner 20, 30 einnehmen. Auf diese Weise ist ein reduzierter Bauraumbedarf der primärverriegelten Steckverbindung unterstützt auch dann, wenn der Aktuator A nicht abnehmbar ist und in der Verriegelungsposition an der Vorrichtung zur Primärverriegelung 1 der Steckverbindung verbleibt.
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Die Kopplung K, die Kulissenführung 11 sowie der Aktuator A des dargestellten Ausführungsbeispiels sind derart ausgebildet, dass ein Schwenkweg der hier verwendeten zwei Verriegelungselemente 10 in etwa einem Viertelkreis entspricht. In Abhängigkeit des erforderlichen Montage- bzw. Steckweges der Steckverbindung, beispielsweise verursacht durch die erforderliche Länge der Steckkontakte im Innern der Steckverbindung, kann ein Verschwenkweg größer oder kleiner einem Viertelkreis durch Dimensionsanpassung der Primärverriegelungselemente erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zur Primärverriegelung
- 10
- Verriegelungselement
- 11
- Kulissenführung, Nut
- 12
- Nutgrund, Arretierung
- 13
- Einlaufbereich der Kulissenführung
- 20
- Steckverbinderstecker, Steckverbinderpartner
- 21
- Nockenstift, Nocken, Bolzen
- 30
- Steckverbindergegenstecker, Steckverbinderpartner
- 31
- Drehpunkt, Drehlagerung
- A
- Aktuator, Hebel, Schwenkhebel, Verriegelungsbügel
- EA
- Endlagenanschlag
- K
- Kopplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019212180 A1 [0009]
- DE 102017119057 B3 [0010]
- DE 102019203510 A1 [0011]
- DE 102004061046 A1 [0012]
- EP 3255737 A1 [0013]
