EP3427348B1

EP3427348B1 - Steckverbindung mit einem steckindikator

Info

Publication number: EP3427348B1
Application number: EP17709691.4A
Authority: EP
Inventors: Jochem-Andreas HESS; Alexander OBERDÖRFER; Eugen Heinrichs; Thomas Birkholz; Lukas RÖHRIG; Sascha Rosenfeldt; Daniel Häger
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: DE102016112000A1; WO2017153542A1; EP3427348A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, umfassend ein männliches Steckerteil, das entlang einer Verbindungsachse in ein weibliches Steckerteil einsteckbar oder eingesteckt ist, wobei beide Steckerteile entlang einer Verbindungsebene einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Erfindung umfasst zudem eine Halteklammer sowie ein männliches und ein weibliches Steckerteil für eine erfindungsgemäße Steckverbindung.
EP 1 006 380 A1 offenbart einen elektrischen und/oder optischen Verbindungsaufbau mit einem männlichen Steckerteil, mit einem weiblichen Steckerteil und einer Verriegelungseinrichtung. Wobei die Verriegelungseinrichtung eine U-förmige Halteklammer ist, die mit dem männlichen oder mit dem weiblichen Steckerteil aufgesteckt ist.
EP 1 006 380 A1 offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung für zwei Steckerteile zu schaffen, die anzeigt, ob beide Steckerteile vollständig ineinander gesteckt und eingerastet sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Es zeigen:

Fig. 1: perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halteklammer,
Fig. 2: eine alternative perspektivische Ansicht der Halteklammer nach Fig. 1,
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der Halteklammer nach Fig. 1 zur Verbindung von einem männlichen Steckerteil in einem weiblichen Steckerteil,
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht des weiblichen Steckerteils mit der Halteklammer nach Fig. 3,
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht des männlichen Steckerteils nach Fig. 3,
Fig. 6: eine perspektivische Ansicht einer Hälfte des weiblichen Steckerteils nach Fig. 3 und Fig. 4,
Fig. 7: ein Ausschnitt einer Verbindung der Steckerteile mit der Halteklammer nach Fig. 3 mit gekennzeichneten Schnittebenen,
Fig. 8a: eine Schnittansicht einer Schnittebene D-D nach Fig. 7 in einer Vormontageposition der Halteklammer,
Fig. 8b: eine Schnittansicht der Schnittebene E-E nach Fig. 7 in einer Vormontageposition der Halteklammer,
Fig. 8c: eine Schnittansicht der Schnittebene F-F nach Fig. 7 in einer Vormontageposition der Halteklammer,
Fig. 9a: eine Schnittansicht der Schnittebene D-D nach Fig. 7 in einer Übergangsposition der Halteklammer von der Vormontageposition in eine Rastposition,
Fig. 9b: eine Schnittansicht der Schnittebene E-E nach Fig. 7 in einer Übergangsposition der Halteklammer von der Vormontageposition in eine Rastposition,
Fig. 9c: eine Schnittansicht der Schnittebene F-F nach Fig. 7 in einer Übergangsposition der Halteklammer von der Vormontageposition in eine Rastposition,
Fig. 10a: eine Schnittansicht der Schnittebene D-D nach Fig. 7 in der Rastposition der Halteklammer,
Fig. 10b: eine Schnittansicht der Schnittebene E-E nach Fig. 7 in der Rastposition der Halteklammer,
Fig. 10c: eine Schnittansicht der Schnittebene F-F nach Fig. 7 in der Rastposition der Halteklammer,
Fig. 11a: eine Schnittansicht der Schnittebene D-D in einer Betriebsposition der Halteklammer,
Fig. 11b: eine Schnittansicht der Schnittebene E-E nach Fig. 7 in einer Betriebsposition der Halteklammer,
Fig. 11c: eine Schnittansicht der Schnittebene F-F nach Fig. 7 in einer Betriebsposition der Halteklammer,
Fig. 12a: eine Schnittansicht der Schnittebene D-D in einer Demontageposition der Halteklammer,
Fig. 12b: eine Schnittansicht der Schnittebene E-E nach Fig. 7 in einer Demontageposition der Halteklammer,
Fig. 12c: eine Schnittansicht der Schnittebene F-F nach Fig. 7 in einer Demontageposition der Halteklammer,
Fig. 13a: eine weitere Ausführungsform in einer Schnittansicht der Schnittebene D-D nach Fig. 7 in einer Übergangsposition der Halteklammer von der Vormontageposition in eine Rastposition,
Fig. 13b: eine vergrößerte Ansicht eines Anschlags der Ausführungsform gemäß Fig. 13a,
Fig. 13c: die weitere Ausführungsform in einer Schnittansicht der Schnittebene D-D in einer Betriebsposition der Halteklammer,
Fig. 13d: die weitere Ausführungsform in einer Schnittansicht der Schnittebene D-D in einer Demontageposition der Halteklammer,
Fig. 13e: eine vergrößerte Ansicht des Anschlags der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 13d,
Fig. 14a: Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Steckverbindung und
Fig. 14b: vergrößerte Darstellung des Details bei A in Fig. 14a.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine Steckverbindung z.B. gemäß Fig. 3 umfasst ein männliches Steckerteil 11, das entlang einer Verbindungsachse X in ein weibliches Steckerteil 9 eingesteckt ist, wobei beide Steckerteile 9, 11 entlang einer Verbindungsebene vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, z.B. in Fig. 8 bis 12.
Erfindungsgemäß ist das männliche Steckerteil 11 in das weibliche Steckerteil einsteckbar. Das weibliche Steckerteil 9 weist eine U-förmige Außennut 24 mit einer von außen auf die Außennut 24 aufgesteckten Halteklammer 1 auf, wobei die Außennut 24 an ihren zwei sich gegenüberliegenden Schenkeln jeweils einen Durchbruch 26 umfasst, der von einer Halterippe 21 und einer Schulter 22 der Halteklammer 1 durchdrungen wird, um im eingesteckten Zustand des männlichen Steckerteils 11 mit am männlichen Steckerteil 11 angeordneten Führungsnocken 37a, 37b und einer Haltenase 36 zusammenzuwirken, damit die Halteklammer 1 eine Vormontageposition, eine Rastposition, eine Betriebsposition und eine Demontageposition einnehmen kann, wobei die Halteklammer 1 als Steckindikator anzeigt, ob eine vollständige Steckung der Steckerteile 9, 11 vorhanden ist.
Es ist z.B. auch möglich, dass die beiden Steckerteile 9, 11 einen ovalen Querschnitt mit der versenkten Halteklammer 1 aufweisen.
Die beispielhaften Fig. 1 und 2 offenbaren insbesondere die U-förmige Halteklammer 1 zur Steckindikation der Steckerteile 9, 11 von Fluidleitungen entlang einer Verbindungsachse X, sofern die beiden Steckerteile 9, 11 vollständig ineinander gesteckt und eingerastet sind. Die Halteklammer 1 umfasst einen Verbindungssteg 2 mit einem ersten und einem zweiten Verbindungsende 3a, 3b, wobei an den beiden Verbindungsenden 3a, 3b senkrecht zum Verbindungssteg 2 entlang einer Halteklammererstreckungsachse Y durch einen Schlitz 6 getrennt jeweils ein Verriegelungssteg 7 und ein Führungssteg 8 angeformt ist.
Die Halteklammer 1 ist bevorzugt einstückig, besonders bevorzugt monolithisch, ausgebildet und besteht insbesondere aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff. Die erfindungsgemäße Halteklammer 1 kann vorzugsweise vier Positionen auf dem weiblichen Steckerteil 9 einnehmen, aufgeteilt in eine Vormontageposition, eine Rastposition, eine Betriebsposition und eine Demontageposition.
Der Verbindungssteg 2 weist vorzugsweise auf seiner von den Steckerteilen 9, 11 abgewandten Oberfläche haptisch tastbare Profile 12 auf. Der Verbindungssteg 2 weist eine Längskante 13 auf, die senkrecht zur Halteklammererstreckungsachse Y und zur Verbindungsachse X verläuft, wobei an der Längskante 13 z.B. eine Zunge 14 ausgebildet sein kann, die in entlang der Verbindungsachse X ausgerichtet ist.
Vorzugsweise weisen die Verriegelungsstege 7 an ihren voneinander abgewandten, äußeren Oberflächen entlang ihrer Längsachse, die der
Halteklammererstreckungsachse Y entspricht, eine Längsrippe 16 auf, um die Steifigkeit zu erhöhen. Weiterhin weist vorzugsweise zumindest die Führungsstege 8 an ihrer voneinander abgewandten, äußeren Oberflächen entlang ihrer Längsachse, die der Halteklammererstreckungsachse Y entspricht, z.B. eine Fachwerkverstärkung 17 auf, um eine erhöhte Steifigkeit zu erreichen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Halteklammer 1 weisen die freien Enden der Verriegelungsstege 7 nach innen zueinander zugekehrte Rastvorsprünge 18 auf.
Die Verriegelungsstege 7 sind vorzugsweise schmaler als die Führungsstege 8 und vorzugsweise länger als die Führungsstege 8. Es ist ebenfalls möglich, dass die Führungsstege 8 länger oder gleich lang wie die Verriegelungsstege 7 sind.
Die beiden Führungsstege 8 besitzen an ihren von den Verriegelungsstegen 7 abgewandten Unterseiten Anschlagnocken 19. Ferner umfasst jeder Führungssteg 8 der Halteklammer 1 an seinen zueinander zugekehrten Seitenflächen, d.h. seinen Innenflächen, von der jeweiligen Innenfläche vorstehende Halterippen 21, die sich entlang der Halteklammererstreckungsachse Y erstrecken.
Weiter umfasst jeder Führungssteg 8 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y zwischen der Halterippe 21 und dem Verbindungssteg 2 jeweils eine Schulter 22 mit einer schrägen Fläche 22a, wobei die schräge Fläche 22a mit einer zur Halteklammererstreckungsachse Y parallel verlaufenden Unterkante des Führungsstegs 8 einen Winkel kleiner 90° einschließt, so dass der Scheitelpunkt 23 der Schulter 22 der Unterkante des jeweiligen Verriegelungsstegs 7 zugekehrt ist.
Die beispielhafte Fig. 4 offenbart das weibliche Steckerteil 9 mit der Halteklammer 1, wobei die Halteklammer 1 in jeder Position in der U-förmigen Außennut 24 des weiblichen Steckerteils 9 geführt ist. Z.B. Fig. 5 offenbart das männliche Steckerteil 11 mit den Führungsnocken 37a, 37b und der Haltenase 36.
Wie z.B. in Fig. 3 weiter zu sehen ist, ist die Außennut 24 vorzugsweise durch eine erste und eine zweite Begrenzungswand 27a, 27b gebildet, die einander gegenüberliegen, z.B. in Fig. 6, wobei die Begrenzungswände 27a, 27b jeweils an entlang drei umfangsgemäßen äußeren Oberflächen des weiblichen Steckerteils 9 angeordnet sind, wobei die drei Oberflächen derart, vorzugsweise in einem Winkel von jeweils 90°, zueinander angeordnet sind, dass sie zur Aufnahme der Halteklammer 1 geeignet sind. Die erste Begrenzungswand 27a ist die dem männlichen Steckerteil 11 entlang der Verbindungsachse X nähere Begrenzungswand, während die zweite Begrenzungswand 27b die dem männlichen Steckerteil 11 entlang der Verbindungsachse X entferntere Begrenzungswand ist. Zwischen den beiden Begrenzungswänden 27a, 27b verläuft jeweils eine Trennrippe 28, die in den jeweiligen Schlitz 6 zwischen dem Verriegelungssteg 7 und dem Führungssteg 8 eingreift. Die Trennrippe 28 dient zur Abstützung der Steckkraft.
Die erste Begrenzungswand 27a weist für beide Führungsstege 8 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y jeweils eine Anschlagnockenausnehmung 29 auf, wobei die Anschlagnockenausnehmung 29 für den jeweiligen Anschlagnocken 19 an jedem der Führungsstege 8 einen nach außen anschließenden Verriegelungsfortsatz 31 aufweist, der mit den Anschlagnocken 19 derart zusammenwirkt, dass ein Spreizen des Führungsstegs 8 insbesondere in der Betriebsposition verhindert wird.
Die Anschlagnockenausnehmung 29 besitzt entlang der Halteklammererstreckungsachse Y an ihrer in Richtung zu dem freien Ende des Führungsstegs 8 weisenden Endwand 32 einen konisch ansteigenden Verlauf, so dass der Führungssteg 8 bei einer Anlage des Anschlagnockens 19 an der Endwand 32 gespreizt wird.
Um ein unerwünschtes Lösen der Halteklammer 1 von dem weiblichen Steckerteil 9 zusätzlich zu gewährleisten, umfasst die Anschlagnockenausnehmung 29 an ihrer zum Verbindungssteg 2 gerichteten Kante eine Anschlagschulter 33 auf, gegen die der Anschlagnocken 19 anschlägt, wenn die Halteklammer 1 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y in Richtung des Verbindungssteges 2 geschoben wird.
Die Zunge 14 des Verbindungsstegs 2 ist vorzugsweise zwischen den beiden Begrenzungswänden 27a, 27b in einer Zungenaufnahme 34 des weiblichen Steckerteils 9 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y geführt.
Zum Fixieren des männlichen Steckerteils 11 im weiblichen Steckerteil 9 weist die Halteklammer 1 auf ihrer zum männlichen Steckerteil 11 gerichteten Innenfläche die vorstehende Halterippe 21 auf. Diese Halterippe 21 greift im vollständig eingeführten Zustand des männlichen Steckerteils 11 formschlüssig hinter eine in Eindringrichtung des männlichen Steckerteils 11 am männlichen Steckerteil 11 angeordnete Haltenase 36.
Die Haltenase 36 des männlichen Steckerteils 11 ist entlang der Halteklammererstreckungsachse Y vorzugsweise zwischen zwei Führungsnocken 37a, 37b angeordnet. Diese sind während des Verbindungs- und Demontagevorgangs der Steckerteile in innenliegende Führungsnuten 40 des weiblichen Steckerteils 9 geführt, dargestellt z.B. in Fig. 8c. Mindestens eine Führungsnocke 37a, 37b ist entlang der Halteklammererstreckungsachse Y derart angeordnet, dass sie während des Einsteckens des männlichen Steckerteils 11 in das weibliche Steckerteil 9 entlang der Verbindungsachse X derart durch ihre jeweilige Führungsnut 40 geführt wird, dass die Führungsnocke 37a, 37b auf die Schulter 22 des Führungsstegs 8 trifft.
Optional kann zwischen den Führungsnocken 37a, 37b des männlichen Steckerteils 11 und den Führungsnuten 40 des weiblichen Steckerteils 9 eine Poka Yoke-Konfiguration ausgebildet sein. Poka Yoke bezeichnet ein Prinzip, welches technische Vorkehrungen zur sofortigen Fehleraufdeckung und -verhinderung umfasst. Hierzu ist eine der jeweils beiden Führungsnocken 37a, 37b entlang der Halteklammererstreckungsachse Y dicker ausgestaltet als die jeweils andere Führungsnocke 37a, 37b, wobei die Führungsnuten 40 entsprechend korrelierend ausgebildet sind. Eine Poka Yoke-Konfiguration hat vorliegend den Zweck, die Einsteckanordnung der Steckerteile 9, 11 sicherzustellen, so dass ein um 180° verdrehtes Einstecken des männlichen Steckerteils 11 in das weibliche Steckerteil 9 vermieden wird, wodurch Komponenten beschädigt werden könnten.
Die Außennut 24 umfasst ein mit den freien Enden der Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8 korrelierendes Außennutende 24a, das entlang der Halteklammererstreckungsachse Y und in Orientierung des Verlaufs der Endwand 32 eine konisch ansteigende Führungsschulter 38 aufweist. Die Führungsschulter 38 eignet sich zur Führung der jeweiligen Enden der Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8. So können die freien Enden der Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8 jeweils an ihrer konisch ansteigenden Führungsschulter 38 entlang gleiten, wodurch die Verriegelungsstege 7 und die Führungsstege 8 vereinfacht eine Spreizstellung einnehmen.
Der Rastvorsprung 18 kann in ein Fenster 39 greifen, um die Halteklammer 1 gegen axiale Bewegung entlang der Halteklammererstreckungsachse Y und gegen ein unerwünschtes Lösen von dem weiblichen Steckerteil 9 zu sichern, wenn die Halteklammer entlang der Halteklammererstreckungsachse y in Richtung des Verbindungssteges 2 geschoben wird.
Dem Fenster 39 schließt sich entlang der Halteklammererstreckungsachse Y zu den freien Enden der Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8 gerichtet eine Fensterhaltekante 41 für die Verriegelung der Halteklammer 1 und zur Steckindikation unter Verwendung des Rastvorsprungs 18 an.
Eine Scheinsteckung liegt insbesondere dann nicht im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile 9, 11 vor, wenn die Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8 bündig zu den Steckerteilen 9, 11 angeordnet sind und der Verbindungssteg 2 fluchtend zu den Begrenzungswänden 27a, 27b angeordnet ist. Bündig bedeutet hierbei, dass die die Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8 nicht gespreizt sind. Fluchtend bedeutet vorliegend, dass der Verbindungssteg 2 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y nicht über die Begrenzungswände 27a, 27b übersteht. Problematisch an Scheinsteckungen ist, dass scheinbar geschlossene Verbindungen durch Erschütterungen während des Gebrauchs voneinander gelöst werden können. Ferner können bei Elektroverbindungen durch die Reibung von Elektroleitungsanschlüssen Hotspots entstehen, die durch eine hohe Temperatur die umliegenden Komponenten schädigen können.
Insgesamt kann die erfindungsgemäße Halteklammer 1 vier Positionen einnehmen. Im Folgenden werden mögliche Positionen der Halteklammer 1 anhand der Schnitte gemäß der beispielhaften Fig. 7 erläutert. Die z.B. Fig. 8a, 9a, 10a, 11a und 12a umfassen jeweils die Schnittdarstellung D-D der beispielhaften Fig. 7 in unterschiedlichen Positionen der Halteklammer 1. Die z.B. Fig. 8b, 9b, 10b, 11b und 12b umfassen jeweils die Schnittdarstellung E-E der beispielhaften Fig. 7 in unterschiedlichen Positionen der Halteklammer 1. Die Fig. z.B. 8c, 9c, 10c, 11c und 12c umfassen jeweils die Schnittdarstellung F-F der beispielhaften Fig. 7 in unterschiedlichen Positionen der Halteklammer 1. Die Vormontageposition, Rastposition und Betriebsposition folgen während des Fixierens der Halteklammer 1 an den Steckerteilen 9, 11 aufeinander. Die Demontageposition folgt auf die Betriebsposition, um die Steckerteile 9, 11 voneinander zu lösen.
Die erste Position heißt im Folgenden Vormontageposition und ist die Position der Halteklammer 1 bevor die Führungsnocken 37a, 37b entlang der Verbindungsachse
X die Schulter 22 berühren, z.B. in Fig. 8a, 8b und 8c. Die Rastvorsprünge 18 sind nach beispielsweise Fig. 8a jeweils auf den konischen Ansätzen der Führungsschultern 38 angeordnet. Der Verbindungssteg 2 ist fluchtend zu den Begrenzungswänden 27a, 27b angeordnet, z.B. in Fig. 8a, 8b. Die Führungsnocken 37a, 37b befinden sich z.B. nach Fig. 8c entlang der Verbindungsachse X im Bereich der Schnittebene F-F. Der jeweilige Anschlagnocken 19 befindet sich z.B. gemäß Fig. 8c entlang der Halteklammererstreckungsachse Y im Bereich des jeweiligen außen vorstehenden Verriegelungsfortsatzes 31, wodurch die Führungsstege 8 gegen ein Aufweiten in Bezug auf die Verbindungachse X gesichert sind.
Von der Vormontageposition gelangt die Halteklammer 1 in die Rastposition über eine Übergangsposition, die sich während der Steckbewegung des männlichen Steckerteils 11 in das weibliche Steckerteil 9 ergibt, nachdem der Führungsnocken 37b des männlichen Steckerteils 11 gegenüber der Vormontageposition entlang der Verbindungsachse X in Richtung des weiblichen Steckerteils 9 weiterbewegt worden ist. Sobald der Führungsnocken 37b entlang der Verbindungsachse X auf die Schulter 22 trifft, bewegt sich diese aufgrund ihrer schrägen Fläche 22a, und damit auch das gesamte Halteelement 1 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y in Richtung des Verbindungsstegs 2, z.B. in Fig. 9b. Dabei gleitet der jeweilige Rastvorsprung 18 aus seiner Position an dem konischen Ansatz der Führungsschulter 38 in das Fenster 39 und ist dort gegen eine weitere axiale Bewegung durch die Fensterhaltekante 41 gesichert, z.B. in Fig. 9a. Eine weitere Sicherung der Halteklammer 1 gegen axiale Bewegung entlang der Halteklammererstreckungsachse Y erfolgt durch den Anschlag des jeweiligen Anschlagnockens 19 an die Anschlagschulter 33.
Die zweite Position heißt im Folgenden Rastposition und ist die Position der Halteklammer 1, wenn die Halterippe 21 formschlüssig hinter die in Eindringrichtung des männlichen Steckerteils 11 am männlichen Steckerteil 11 angeordnete Haltenase 36 einrastet. Durch das Eindringen des männlichen Steckerteils 11 in das weibliche Steckerteil 9 verdrängt die Haltenase 36 die Halterippe 21 derart, dass der jeweilige Führungssteg 8 nach außen gespreizt wird, z.B. in Fig. 10a, 10b und 10c. Sobald das männliche Steckerteil 11 weiter entlang der Halteklammererstreckungsachse Y in das weibliche Steckerteil 9 geführt wird und die Haltenase 36 die Halterippe 21 axial entlang der Verbindungachse X überwindet, schnappt der jeweilige Führungssteg 8 in seine nicht gespreizte Position zurück. In der Rastposition wird jeder der beiden Rastvorsprünge 18 im gesteckten Zustand der Steckerteile 9, 11 durch die jeweilige Führungsnocke 37a, 37b aus dem jeweiligen Fenster 39 gedrückt, wodurch der Verriegelungssteg 7 eine gespreizte Position einnimmt, z.B. in Fig. 10a. Infolge der gespreizten Position jedes der beiden Verriegelungsstege 7 sind die Rastvorsprünge 18 nicht mehr durch ihre jeweilige Fensterhaltekante 41 blockiert und die Halteklammer 1 ist nicht mehr gegen eine Verschiebung entlang der Halteklammererstreckungsachse Y gesichert.
Um die nächste, dritte Position der Montagepositionen zu erreichen, wird der Verbindungssteg 2 der Halteklammer 1 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y manuell in Richtung der freien Enden der Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8 gedrückt, bis die Rastvorsprünge 18 jeweils auf dem konischen Ansatz der jeweiligen Führungsschultern 38 angeordnet sind und der Verbindungssteg 2 fluchtend zu den Begrenzungswänden 27a, 27b angeordnet ist. Das manuelle Drücken der Halteklammer 1 ist im vorgenannten, gesteckten Zustand der beiden Steckerteile 9, 11 nur möglich, wenn das männliche Steckerteil 11 so weit in das weibliche Steckerteil 9 geführt ist, dass jede der mit der jeweiligen schrägen Flächen 22a der entsprechenden Schulter 22 zusammenwirkende Führungsnocke 37a, 37b entlang der Verbindungsachse X vollständig an der jeweiligen Schulter 22 vorbeigeführt ist. Andernfalls ist die Halteklammer 1 an ihren Schultern 22 durch die jeweilige Führungsnocke 37a, 37b an einer Bewegung entlang der Halteklammerstreckungsachse Y in Richtung des Verbindungsstegs 2 blockiert.
Die dritte Position heißt im Folgenden Betriebsposition und ist die Position der Halteklammer 1 bei abgeschlossener Fixierstellung der beiden Steckerteile 9, 11, wobei eine Scheinsteckung ausgeschlossen ist. Hierbei ist jeder der beiden Rastvorsprünge 18 z.B. nach Fig. 11a auf dem konischen Ansatz der jeweiligen Führungsschultern 38 angeordnet, wodurch die Verriegelungsstege 7 bündig mit den Begrenzungswänden 27a, 27b abschließt. Durch die formschlüssige Verbindung zwischen der Haltenase 36 und der Halterippe 21 sind die beiden Steckerteile 9, 11 gegen ein axiales Lösen entlang der Verbindungachse X gesichert, z.B. in Fig. 11b. Der jeweilige Anschlagnocken 19 befindet sich z.B. gemäß Fig. 11c entlang der Halteklammererstreckungsachse Y im Bereich des jeweiligen außen vorstehenden Verriegelungsfortsatzes 31, wodurch der Führungssteg 8 gegen ein Aufweiten gesichert ist.
Zum Lösen der beiden Steckerteile 9, 11 wird der Verbindungssteg 2 der Halteklammer 1 entlang der Halteklammererstreckungsachse Y in Richtung der freien Enden der Verriegelungsstege 7 und Führungsstege 8 manuell in eine Demontageposition gedrückt, bis der Verbindungssteg 2 auf dem weiblichen Verbindungsmittel 9 anschlägt. Dabei gleiten die Rastvorsprünge 18 jeweils an den konischen Führungsschultern 38 entlang, wodurch der jeweilige Verriegelungssteg 7 gespreizt wird, z.B. in Fig. 12a. Der Führungssteg 8 wird gespreizt, indem der jeweilige Anschlagnocken 19 des Führungsstegs 8 entlang der konischen Endwand 32 gleitet, z.B. in Fig. 12c. Unterstützend kann das freie Ende des Führungsstegs 8 entlang der Führungsschulter 38 gleiten, z.B. in Fig. 12b.
In den Figuren 13a bis 13e ist eine weitere Ausführungsform der Halteklammer 1 dargestellt. In den Figuren 13a und 13b ist die Vormontageposition dargestellt, in welcher der Rastvorsprung 18 des Verriegelungsstegs 7 der Halteklammer 1 an einem Anschlag 42 des weiblichen Steckerteils 9 anliegt. Der Rastvorsprung 18 liegt in der Vormontageposition insbesondere an einer Anschlagebene 42a des Anschlags 42 an, wobei sich die Anschlagebene 42a spitzwinklig mit einem Winkel in einem Bereich von 80° bis 85°, insbesondere 82°, bezüglich der Halteklammererstreckungsachse Y erstreckt (veranschaulicht durch eine erste gestrichelte Hilfslinie in Fig. 13e, die eine zweite gestrichelte Hilfslinie kreuzt, die sich parallel zur Halteklammererstreckungsachse Y erstreckt).
Insbesondere erstreckt sich eine an der Anschlagebene 42a des Anschlags 42 anliegende Rastebene 18a des Rastvorsprungs 18 spitzwinklig mit einem Winkel in einem Bereich von 80° bis 85°,insbesondere 82°, bezüglich der Halteklammererstreckungsachse Y (veranschaulicht durch eine dritte gestrichelte Hilfslinie in Fig. 13b, die eine zweite gestrichelte Hilfslinie kreuzt, die sich parallel zur Halteklammererstreckungsachse Y erstreckt). Besonders bevorzugt besteht eine Differenz zwischen den Winkeln der Ausrichtungen der Ebenen 18a, 42a. Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Halteklammer 1 kann diese selbst bei erhöhtem Kraftaufwand nicht in die Betriebsposition überführt werden, ohne dass das männliche Steckerteil 11 in das weibliche Steckerteil 9 eingesteckt ist.
Vorzugsweise schließen sich in angegebener Reihenfolge an die Anschlagebene 42a des Anschlags 42 in Richtung der Führungsschulter 38 eine erste Übergangsebene 42b und eine zweite Übergangsebene 42c an, die derart ausgestaltet sind, dass im gespreizten Zustand der Halteklammer 1 der Rastvorsprung 18 von der zweiten in die dritte Position überführbar ist. Beispielsweise kann sich zu diesem Zweck die zweite Übergangsebene 42c parallel zur Halteklammererstreckungsachse Y und die erste Übergangsebene 42b rampenartig zur zweiten Übergangsebene 42c erstrecken, d. h. einen stumpfen Winkel mit der zweiten Übergangsebene 42c einschließen.
In der dritten Position, der Betriebsposition, siehe Fig. 13c, liegt der Rastvorsprung 18 am konischen Ansatz der Führungsschulter 38 an. Vorzugsweise weist die Führungsschulter 38 eine erste Führungsebene 38a auf, die sich spitzwinklig bezüglich der Halteklammererstreckungsachse Y mit einem Winkel α erstreckt. Insbesondere liegt der Winkel α in einem Bereich von 72° bis 77°, insbesondere von 75°. Vorzugsweise schließt sich an die erste Führungsebene 38a in Richtung der Demontageposition des Rastvorsprungs 18 eine zweite Führungsebene 38b an. Die zweite Führungsebene 38b erstreckt sich insbesondere mit einem kleineren Winkel β als der Winkel α der ersten Führungsebene 38a, vorzugsweise in einem Bereich von 42° bis 47°, insbesondere von 45°, bezüglich der Halteklammerstreckungsachse Y.
Vorzugsweise weist der Rastvorsprung 18 eine sich an die Rastebene 18a in Richtung zu dem männlichen Steckerteil 11 anschließende Abrundung 18b auf, an welche sich eine Auflageebene 18c anschließt, welche insbesondere sich parallel zu der Halteklammererstreckungsachse Y erstreckt, siehe Fig. 13b. Der Rastvorsprung 18 liegt in der Demontageposition über seine Auflageebene 18c auf einer sich an die zweite Führungsebene 38b anschließenden Stützebene 38c der Führungsschulter 38 auf, wobei sich die Stützebene 38c insbesondere parallel bezüglich der Halteklammererstreckungsachse Y erstreckt, siehe Fig. 13e. Durch die bevorzugte Ausgestaltung der Führungsschulter 38 wird die Haptik bei der Anwendung der Halteklammer 1 verbessert: Ein Anwender muss beim Überführen des Rastvorsprungs 18 der Halteklammer 1 von der ersten Führungsebene 38a bis zur Stützebene 38c eine größere Kraft aufbringen, um den Rastvorsprung 18 von der ersten Führungsebene 38a bis zur zweiten Führungsebene 38b zu bewegen. Anschließend ist eine geringere Kraft zur Überführung des Rastvorsprungs 18 von der zweiten Führungsebene 38b zur Stützebene 38c aufzubringen. Die zweite Stützebene 38b erleichtert ein Zurückführen der Halteklammer 1 von der Stützebene 18c in die Betriebsposition.
Insbesondere ist der Anschlag 42 an einen Durchbruch 43 am weiblichen Steckerteil 9 gebildet (siehe Fig. 13a), in welchen das männliche Steckerteil 11 in der zweiten und dritten Position eingreift, siehe Figuren 13c und d.
In den Figuren 14a und 14b sind bevorzugte Ausführungsformen der Halterippe 21 des Führungsstegs 8 der Halteklammer 1 sowie der Haltenase 36 des männlichen Steckerteils 11 dargestellt. Hierbei sind die Halteklammer 1 und das männliche Steckerteil 11 sowie das weibliche Steckerteil 9 in der Betriebsposition dargestellt. Insbesondere weist die Halterippe 21 der Halteklammer 1 eine an der Haltenase 36 anliegende Halteebene 21a auf, welche sich spitzwinklig mit einem Winkel in einem Bereich von 80° bis 88°, insbesondere von 85°, bezüglich der Verbindungsachse X erstreckt, siehe Fig. 14b. Insbesondere erstreckt sich eine an der Haltebene 21a anliegende Haltenasenebene 36a der Haltenase 36 spitzwinklig mit einem Winkel in einem Bereich von 80° bis 88° bezüglich der Verbindungsachse X, siehe Fig. 14b. Besonders bevorzugt besteht eine Differenz zwischen den Winkeln der Ausrichtungen der Ebenen 21a, 36a, wobei die Haltenasenebene 36a insbesondere mit einem Winkel von 88° bezüglich der Verbindungsachse X ausgerichtet ist. Beispielsweise ist die Differenz zwischen beiden Winkeln der Ausrichtungen 3°. Durch die bevorzugte Ausgestaltung der Haltenase 36 und der Halterippe 21 wird die Haltekraft der Rastverbindung erhöht. Weiterhin wird bevorzugt ein Abgleiten der Halterippe 21 unter Belastung und damit verbundener Deformation der Komponenten der Steckverbindung verhindert.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung darauf, dass die Steckverbindung in einem Halter befestigt ist. Dieser Halter besitzt eine oder mehrere innere Kontur/en, die der äußeren Kontur der Steckverbindung angepasst ist/sind, und/oder Haltemittel für Steckverbindung. Hierdurch wird eine Fixierung und eine erhöhte Sicherheit gegen Eisdruck bewirkt. Weiterhin kann oder können die im Halter vorhandene innere Kontur oder inneren Konturen derart gestaltet sein, dass ein Öffnen der Halteklammer 1 im eingelegten Zustand der Steckverbindung im Halter unmöglich ist.

Bezugszeichenliste

1: Halteklammer
2: Verbindungssteg
3a: erstes Verbindungsende
3b: zweites Verbindungsende
6: Schlitz
7: Verriegelungssteg
8: Führungssteg
9: weibliches Steckerteil
11: männliches Steckerteil
12: Kreislippen
13: Längskante
14: Zunge
16: Längsrippe
17: Fachwerkverstärkung
18: Rastvorsprung
18a: Rastebene
18b: Abrundung
18c: Auflageebene
19: Anschlagnocken
21: Halterippe
21a: Halterippenebene
22: Schulter
22a: schräge Fläche
23: Scheitelpunkt
24: Außennut
24a: Außennutende
26: Durchbruch
27a: erste Begrenzungswand
27b: zweite Begrenzungswand
28: Trennrippe
29: Anschlagnockenausnehmung
31: Verriegelungsfortsatz
32: Endwand
33: Anschlagschulter
34: Zungenaufnahme
36: Haltenase
36a: Haltenasenebene
37a: erste Führungsnocke
37b: zweite Führungsnocke
38: Führungsschulter
38a: erste Führungsebene
38b: zweite Führungsebene
38c: Stützebene
39: Fenster
40: Führungsnuten
41: Fensterhaltekante
42: Anschlag
42a: erste Anschlagebene
42b: erste Übergangsebene des Anschlags
42c: zweite Übergangsebene des Anschlags
43: Durchbruch
X: Verbindungsachse
Y: Halteklammererstreckungsachse

Claims

Steckverbindung, umfassend ein männliches Steckerteil (11) und ein weibliches Steckerteil (9), wobei das männliche Steckerteil (11) entlang einer Verbindungsachse (X) in das weibliche Steckerteil (9) einsteckbar oder eingesteckt ist, wobei beide Steckerteile (9, 11) entlang einer Verbindungsebene einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei das weibliche Steckerteil (9) mittels einer am weiblichen Steckerteil (9) geführten und U-förmigen Halteklammer (1) mit dem eingesteckten männlichen Steckerteil (11) verbindbar ist und eine Rastposition und eine Betriebsposition einnimmt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklammer (1) einen Verbindungssteg (2) mit einem ersten und zweiten Verbindungsende (3a, 3b) umfasst, wobei an den beiden Verbindungsenden (3a, 3b) senkrecht zum Verbindungssteg (2) entlang einer Halteklammererstreckungsachse (Y) durch einen Schlitz getrennt jeweils ein Verriegelungssteg (7) und ein Führungssteg (8) angeformt ist, wobei das weibliche Steckerteil (9) eine U-förmige Außennut (24) aufweist, und die Halteklammer (1) auf die Außennut (24) aufgesteckt ist, und die Außennut (24) an ihren zwei sich gegenüberliegenden Schenkeln jeweils einen Durchbruch (26) umfasst, sowie die freien Enden der Verriegelungsstege (7) nach innen zueinander zugekehrte Rastvorsprünge (18) aufweisen und die beiden Führungsstege (8) an ihren von den Verriegelungsstegen (7) abgewandten Unterseiten Anschlagnocken (19) aufweisen, wobei jeder Führungssteg (8) an seinem zueinander zugekehrten Innenflächen von diesen vorstehende Halterippen (21) umfasst, die sich entlang der Halteklammererstreckungsachse (Y) erstrecken, und der jeweilige Durchbruch (26) von einer Halterippe (21) und einer Schulter (22) der Halteklammer (1) durchdrungen wird, wobei die Halterippen (21) und die Schultern (22) im eingesteckten Zustand des männlichen Steckerteils (11) mit an diesem angeordneten Führungsnocken (37a, 37b) und einer Haltenase (36) derart zusammenwirken, dass die Halteklammer (1) eine Vormontageposition, die Rastposition, die Betriebsposition und eine Demontageposition einnehmen kann, wobei die Vormontageposition diejenige Position ist, die die Halteklammer einnimmt, bevor die Führungsnocken (37a, 37b) entlang der Verbindungsachse (X) die Schulter (22) berühren, wobei die Rastvorsprünge (18) in einer Übergangsposition der Halteklammer (1) von der Vormontageposition in die Rastposition in ein Fenster (39) greifen, wobei in der Rastposition jeder der beiden Rastvorsprünge (18) im gesteckten Zustand der Steckerteile (9, 11) durch die jeweilige Führungsnocke (37a, 37b) aus dem jeweiligen Fenster (39) gedrückt ist, wodurch der Verriegelungssteg (7) eine gespreizte Position einnimmt, und die Rastposition vorliegt, wenn die Halterippe (21) formschlüssig hinter die in Eindringrichtung des männlichen Steckerteils (11) am männlichen Steckerteil (11) angeordnete Haltenase (36) einrastet und die Betriebsposition die Position der Halteklammer (1) bei abgeschlossener Fixierstellung der beiden Steckerteile (9, 11) ist, wobei eine Scheinsteckung ausgeschlossen ist, wobei die Außennut (24) jeweils einen mit den freien Enden der Verriegelungsstegen (7) und Führungsstege (8) korrelierendes Außennutende (24a) aufweist, wobei das Außennutende (24a) jeweils für den Verriegelungssteg (7) und für den Führungssteg (8) einen entlang der Halteklammererstreckungsachse (Y) konisch ansteigende Führungsschulter aufweist, auf der der Verriegelungssteg (7) und der Führungssteg (8) in der Demontageposition gleitend gelagert sind, und wobei in der Demontageposition der Verbindungssteg (2) der Halteklammer (1) entlang der Halteklammererstreckungsachse (Y) in Richtung der freien Enden der Verriegelungsstege (7) und der Führungsstege (8) gedrückt ist und der Verbindungssteg (2) auf dem weiblichen Steckerteil (9) anschlägt, und wobei die Halteklammer (1) als Steckindikator anzeigt, ob das weibliche und das männliche Steckerteil (9, 11) vollständig ineinander gesteckt sind.
Steckverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (2) eine Längskante (13) aufweist, die senkrecht zur Halteklammererstreckungsachse (Y) und zur Verbindungsachse (X) verläuft.
Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Führungsstege (8) an ihren voneinander abgewandten, äußeren Oberflächen entlang ihrer Längsachse, die der Halteklammererstreckungsachse (Y) entspricht, eine Fachwerkverstärkung (17) aufweisen.
Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsstege (7) schmaler als die Führungsstege (8) sind.
Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halterippen (21) an zueinander zugekehrten Seitenflächen jedes Führungsstegs (8) angeordnet sind.
Steckverbindung einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsstege (7) und die Führungsstege (8) im zusammengesteckten Zustand der Steckerteile (9, 11) bündig zu den Steckerteilen (9, 11) angeordnet sind.
Steckverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Führungssteg (8) entlang der Halteklammererstreckungsachse (Y) zwischen der Halterippe (21) und dem Verbindungssteg (2) jeweils eine Schulter (22) mit einer schrägen Fläche (22a) umfasst.
Steckverbindung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Fläche (22a) mit einer zur Halteklammererstreckungsachse (Y) parallel verlaufenden Unterkante des Führungsstegs (8) einen Winkel kleiner 90° einschließt.
Steckverbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Halterippe (21) jeweils formschlüssig hinter die in Eindringrichtung des männlichen Steckerteils (11) am männlichen Steckerteil (11) angeordnete Haltenase (36) greift.
Steckverbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklammer (1) einstückig, bevorzugt monolithisch, ausgebildet ist.
Steckverbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklammer (1) Kunststoff, bevorzugt glasfaserverstärkten Kunststoff umfasst.
Steckverbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außennut (24) durch eine erste und eine zweite Begrenzungswand (27a, 27b) gebildet ist, die einander gegenüberliegen.
Steckverbindung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Begrenzungswand (27a) für beide Führungsstege (8) entlang der Halteklammererstreckungsachse (Y) jeweils eine Anschlagnockenausnehmung (29) aufweist.
Steckverbindung nach Anspruch 1 und Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagnockenausnehmung (29) für den jeweiligen Anschlagnocken (19) an jedem der Führungsstege (8) einen nach außen anschließenden Verriegelungsfortsatz (31) aufweist, der mit den Anschlagnocken (19) derart zusammenwirkt, dass ein Spreizen des Führungsstegs (8) insbesondere in der Betriebsposition verhindert wird.
Steckverbindung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagnockenausnehmung (29) entlang der Halteklammererstreckungsachse (Y) an ihrer in Richtung zu dem freien Ende des Führungsstegs (8) weisenden Endwand (32) einen konisch ansteigenden Verlauf besitzt, so dass der Führungssteg (8) bei einer Anlage des Anschlagnockens (19) an der Endwand (32) gespreizt wird.
Steckverbindung nach Anspruch 9 und einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagnockenausnehmung (29) an ihrer zum Verbindungssteg (2) gerichteten Kante eine Anschlagschulter (33) aufweist, gegen die der Anschlagnocken (19) anschlägt, wenn die Halteklammer (1) entlang der Halteklammererstreckungsachse (Y) in Richtung des Verbindungssteges (2) geschoben wird.
Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Vormontageposition, in welcher der Rastvorsprung (18) des Verriegelungsstegs (7) der Halteklammer (1) an einem Anschlag (42) des weiblichen Steckerteils (9) anliegt, dessen Anschlagebene (42a) sich spitzwinklig, insbesondere in einem Bereich von 80° bis 85°, insbesondere von 82°, in Bezug auf die Halteklammererstreckungsachse (Y) erstreckt, sowie eine an der Anschlagebene (42a) des Anschlags (42) anliegende Rastebene (18a) des Rastvorsprungs (18) sich spitzwinklig mit einem entsprechenden Winkel, insbesondere in einem Bereich von 80° bis 85°, insbesondere von 82°, bezüglich der Halteklammererstreckungsachse (Y) erstreckt.
Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rastvorsprung (18) in der Betriebsposition an einem konischen Ansatz der Führungsschulter (38) anliegt, wobei die Führungsschulter (38) eine erste Führungsebene (38a) besitzt, die sich in einem spitzen Winkel (a) in Bezug auf die Halteklammererstreckungsachse (Y) erstreckt, der 72° bis 77°, insbesondere 75°, beträgt, und sich hieran in Richtung der Demontageposition eine zweite Führungsebene (38b) anschließt, die zu der Halteklammererstreckungsachse (Y) einen kleineren Winkel β als die erste Führungsebene (38a), insbesondere einen Winkel von 42° bis 47°, insbesondere von 45°, aufweist und sich an der zweiten Führungsebene (38b) eine Stützebene (38c) anschließt.
Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halterippe (21) der Halteklammer (1) eine an der Haltenase (36) anliegende Halterippenebene (21a) aufweist, welche sich spitzwinklig zur Verbindungsachse (X) in einem spitzen Winkel von 82° bis 88°, insbesondere von 88° erstreckt, und wobei eine an der Halterippenebene (21a) anliegende Haltenasenebene (36a) der Haltenase (36) sich spitzwinklig bezüglich der Verbindungsachse (X) mit einem spitzen Winkel von 82° bis 88°, insbesondere von 85°, erstreckt.