WO2005013432A1 - Steckverbindungssystem mit integrierter verriegelung - Google Patents

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WO2005013432A1
WO2005013432A1 PCT/EP2004/008204 EP2004008204W WO2005013432A1 WO 2005013432 A1 WO2005013432 A1 WO 2005013432A1 EP 2004008204 W EP2004008204 W EP 2004008204W WO 2005013432 A1 WO2005013432 A1 WO 2005013432A1
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WO
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Prior art keywords
plug
locking
connector
unlocking
socket
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/008204
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wieslaw Jedynski
Manfred Prölss
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US10/565,637 priority Critical patent/US7261584B2/en
Priority to EP04763405A priority patent/EP1652274B1/de
Publication of WO2005013432A1 publication Critical patent/WO2005013432A1/de

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6271—Latching means integral with the housing
    • H01R13/6273—Latching means integral with the housing comprising two latching arms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/516—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods
    • H01R13/518—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods for holding or embracing several coupling parts, e.g. frames

Definitions

  • the present invention relates to a plug connection system or a plug connection device with an integrated lock for the electrical connection of electrical modules, for example of installation devices or switching devices.
  • a large number of electrical connections between the modules generally have to be made. This is usually done using multi-core connecting cables, which are equipped at their ends with multi-pin plugs, which are inserted into corresponding sockets on the modules.
  • plug-in connection can be established in a quick and simple manner and that a reliable electrical connection between the modules is created.
  • Plug-in connection systems with locking devices for connecting electrical modules consist of a plug and a socket which is complementary to the plug and which are connected to one another in the locking position by mechanical aids.
  • the plug is connected to the socket with the aid of screws, one or more screws being rotatably mounted on the plug and threads being fastened to the socket.
  • the locked position i.e. When the plug is inserted into the socket, the screws on the plug are inserted into the locked position
  • rocker arms are arranged on the plug which engage in the locking position on the socket and thus establish a mechanical coupling between the plug and the socket.
  • the tilters are resiliently mounted on the plug under a pretension, so that they snap into corresponding projections or depressions on the socket in the locking position.
  • the object of the present invention is therefore to provide a plug-in connection device and a plug-in connection system for electrical modules with the lowest possible costs, which is characterized by simple handling and requires little space and ensures a reliable electrical connection of the modules. Furthermore should a corresponding procedure for releasing the connector system can be specified.
  • the object is achieved by a plug connection device which can be plugged into / to a mating connector device for the electrical connection of electrical modules, with a housing and at least one locking device connected to the housing for mechanically coupling the plug connector device to the mating connector device, wherein the locking device is movable between a locking position and an unlocking position, wherein the locking device is integrally connected to the housing.
  • the invention provides a method for separating an above connector device from the mating connector device by fixing the at least one locking device in the unlocking position by means of the unlocking device and releasing the
  • the locking device has at least one unlocking hook or a corresponding unlocking element.
  • the unlocking hook is preferably located at the free end of the locking hook, but can also be on one elsewhere on the locking hook at a distance from its fixed end.
  • the locking hook is moved from the locking position into the unlocking position, the locking hook being released from the engagement in the plug by the unlocking hook the barb on the socket is engaged. In this way, the locking hook is held in the unlocked position as long as the plug is removed from the socket or removed.
  • the connector system according to the present invention also has the advantage that in this case no locking hooks are required on the connectors of the connecting cables, so that the connecting cables and the connectors are less susceptible to damage.
  • the connectors of the connecting cables can be accommodated in a smaller space on the modules and on the other hand the space required for handling when placing the connectors on the modules or when removing the connectors from the modules is reduced.
  • the plug connection system according to the invention is inexpensive to manufacture due to the simple solution.
  • the plug-in connection system enables two or more electrical modules to be connected to one another.
  • the modules are connected via a multi-pin connection cable (e.g. 10-pin), which is typically offered in different lengths. This allows the Modules are located directly next to each other or at a distance of up to 200 cm, for example.
  • a plug at the ends of the connecting cables, while the counterparts to the plugs - ie the sockets - are housed in the modules.
  • the locking hook has a fixed end, which is preferably arranged at the bottom of the socket.
  • Locking hooks can also be arranged at another point on the socket.
  • the locking hook is made of a flexible material, preferably plastic, and is arranged on the socket via its fixed end in such a way that it has elastic properties due to its flexibility.
  • the locking hook has a free end that establishes the mechanical coupling between the plug and socket. This is done by the free end of the locking hook engaging the plug as soon as the plug is in the locking position, i.e. is fully inserted into the socket. It is particularly advantageous if the free end of the locking hook has a projection which, in the locking position, engages in a recess in the plug which is complementary to the projection. The projection in the locking hook consequently interacts with the recess formed in the connector in such a way that the connector is reliably held in the locking position.
  • the engagement between the unlocking hook of the locking hook and the barb on the socket is designed such that the unlocking hook automatically disengages from the barb when the plug is inserted into the socket.
  • the lock between the plug and the socket is made by simply inserting the plug into the socket as soon as the plug has reached the locking position without the need for a further handle or an additional actuation of the locking hook or hooks.
  • the locking hook can be resiliently mounted on the socket such that due to its flexibility it is biased in the direction of its locking position, so that the locking hook automatically snaps into the locking position when the plug is inserted into the socket.
  • the insertion movement of the plug into the socket can be further facilitated if the locking hook has a flank at its free end which is essentially beveled in the direction of the insertion movement of the plug into the socket. It is particularly advantageous if the flank is directly adjacent to the projection which engages the connector in the locking position.
  • the plug can slide on the flank at the free end of the locking hook and thereby press the locking hook in the direction of the unlocking position. As soon as the plug has been inserted into the socket until it has reached the locking position, the locking hook can snap back and fix the plug in the locking position.
  • the plug-in connection device according to the invention can be designed particularly reliably if a locking device is provided on each of two opposite sides of the housing, which engage in the locking position on the plug or the mating plug-in connection device. This creates a stable mechanical coupling between the plug and socket on two opposite sides.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the 2.54 mm grid connector in FIG. 2 for the electrical connection of electrical modules according to the prior art
  • 4 shows a module package comprising several electrical modules
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the plug-in connection device with integrated locking according to the present invention
  • FIG. 6 shows a perspective view of a cover with the plug connection device according to FIG. 5.
  • This socket 5 comprises a counterpart 1, on which a complementary plug (not shown) of a connecting line can be plugged.
  • the counterpart 1 has a plurality of pole connections 4, which open into corresponding lines 2 on the underside of the socket, which lead to an electrical module (not shown).
  • the connector is fixed with the aid of screw connections.
  • Thread 3 fastened, into which screws (not shown) rotatably mounted on the plug can be screwed.
  • rocker arms 7 are arranged on the plug 6, which engage with a hook 10 in the locking position on the socket 8 and thus establish a mechanical coupling between the plug 6 and the socket 8.
  • the rocker arms 7 are resiliently mounted on the connector 6 in such a way that they can be pivoted between a locking position and an unlocking position.
  • the rocker arms 7 are biased so that they are biased towards the locking position. It can be clearly seen that the rocker arms 7 represent the vertically highest point of the plug and thus increase the space requirement of electrical modules which are connected to such plugs.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the 2.54 mm grid connector 6 shown in FIG. 2 for the electrical connection of electrical modules according to the prior art.
  • the rocker arm 7 on the connector 6 in the locking gelungsposition snaps with its hook 10 in a corresponding engagement 9 on the socket 8, as soon as the plug 6 is inserted into the socket 8 up to the locking position.
  • the rocker arms 7 To separate the connection between plug 6 and socket 8, the rocker arms 7 must be moved individually and manually to the unlocking position in this plug-in system, in which the hooks 10 extend from the undergrowths 9 on the socket 8 in order to separate the plug 6 from the socket 8 to enable.
  • This plug connection system therefore also has the disadvantage that the solution of the plug connection is connected with a plurality of handles and the arrangement of the rocker arms 7 on the plug 6 and their operation require a large amount of space.
  • the rocker arm 7 is designed as a separate part that must be attached to the connector system. An additional part, which is to be saved, is disadvantageously required.
  • a module package 12 is shown in FIG. 4, which comprises several electrical modules 13.
  • the modules 13 are electrically connected to one another via connecting lines 14.
  • the connecting lines 14 consisting of ribbon cables are each provided at their ends with plugs which are inserted into corresponding sockets in the modules 13.
  • the connection between the connection cable and the module is improved with the aid of the plug-in connection system with unlocking elements according to the present invention.
  • FIG. 6 shows a perspective illustration of a cover of the preferred embodiment of the connector device according to the present invention shown in FIG. 5.
  • a known plug connection in the 2.54 mm grid is chosen as the base, but other standard systems can be chosen to implement the present invention.
  • the plug connection device according to the invention in the locking position.
  • a standard plug (not shown) can be fully inserted into a housing 16 of the plug connection device that is complementary to the plug.
  • the plug connection device according to the invention comprises two locking hooks 17 for mechanically coupling the plug to the housing 16, the locking hooks 17 being integrated in the housing 16.
  • the locking hooks 17 are arranged on two opposite sides of the housing 16.
  • Both the housing 16 and the locking hook 17 are made of a flexible material, preferably plastic.
  • the locking hooks 17 have a fixed end 22, which is respectively arranged on the bottom 23 of the housing 16 of the socket, the locking hooks 17 due to their
  • the locking hooks 17 are subjected to a pretension so that they are pretensioned in the direction of their locking position.
  • the locking hooks 17 each have a free one
  • the projection 18 at the free end of the locking hooks 17 creates a mechanical coupling between the plug and the socket 16, in that the projection 18 engages in a corresponding recess or recess on the plug as soon as the plug is completely in the socket or its housing 16 is inserted in the direction of arrow A and is thus in the locking position. In this way, the connector is reliably held in its locking position.
  • the locking hooks 17 are each additionally provided at their free end with a flank 20 which has a rounded portion 20 which is tapered in the direction of the insertion movement A of the plug into the socket or the housing 16, the flank 20 directly adjoining the projection 18 which in FIG the locking position on the connector.
  • the plug can slide into the socket 16 on the flank 20 at the free end of the locking hooks 17 during the insertion movement in the direction of arrow A and in the process press the locking hooks 17 outwards.
  • the locking hook 17 snaps back due to its pretensioning and fixes the plug in the locking position.
  • the locking hooks 17 each have an unlocking hook 19 at their free end, which in an unlocking position engages in a barb 21 on the housing 16 that is complementary to the unlocking hook.
  • the locking hooks 17 are moved from the locking position into the unlocking position by pressing the locking hooks 17 outwards.
  • the projections 18 of the locking hooks 17 are released from their engagement with the rear engages on the plug and, on the other hand, the unlocking hooks 19 are pushed over the barbs 21 on the housing 16 until they come into engagement with one another. In this way, the mechanical coupling between the plug and the socket or the housing 16 is released and the plug can be removed from the socket 16.
  • the locking hooks 17 are held in the unlocking position by the engagement between the unlocking hooks 19 and the barbs 21 on the socket 16.
  • the unlocking hooks 19 are pushed back over the barbs 21. It is particularly advantageous, however, if the engagement between the unlocking hook 19 of the locking hook 17 and the barb 21 on the socket 16 is released automatically when the plug is inserted into the socket 16, for example when the plug is pushed in, the barbs 21 move accordingly are designed (not shown in the figures), are moved down.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Aufgabe ein Steckverbindungssystem mit reduziertem Platzbedarf kostengünstig bereitzustellen, das eine einfache Handhabung und eine zuverlässige elektrische Verbindung der Module gewährleistet, wird durch die vorliegende Erfindung gelöst mittels einer Steckverbindungsvorrichtung, bei der die Verriegelungshaken (17) mit Entriegelungselementen (19) versehen sind. Somit können die Verriegelungshaken (17) in einer Entriegelungsposition gehalten werden, wodurch das Lösen der Steckerverbindung erleichtert wird. Vorzugsweise ragen die Entriegelungselemente im Wesentlichen nicht oder nur unwesentlich vertikal über das Gehäuse (16) der Verbindungsvorrichtung. Dadurch wird der Platzbedarf des Steckverbindungssystems insgesamt reduziert, wobei eine zuverlässige elektrische Verbindung der Module gewährleistet bleibt.

Description

Beschreibung
Steckverbindungssystem mit integrierter Verriegelung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steckverbindungssystem beziehungsweise eine Steckverbindungsvorrichtung mit einer integrierten Verriegelung zur elektrischen Verbindung von e- lektrischen Modulen beispielsweise von Installationsgeräten oder Schaltgeräten. Bei solchen Steckverbindungssystemen müs- sen in der Regel eine Vielzahl von elektrischen Verbindungen zwischen den Modulen hergestellt werden. Dies erfolgt üblicherweise durch mehradrige Verbindungskabel, die an ihren Enden mit mehrpoligen Steckern ausgestattet sind, welche in entsprechende Buchsen an den Modulen eingesteckt werden.
Dabei ist es erforderlich, dass die Steckverbindung auf ebenso schnelle wie einfache Weise hergestellt werden kann und eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den Modulen entsteht. Es besteht ferner die Notwendigkeit, die Steckver- bindungen zuverlässig zu verriegeln, damit sie mechanischen Belastungen, wie z.B. Schwingungen und Schockbelastungen standhält und dabei die elektrische Verbindung zwischen den Modulen erhalten und voll funktionsfähig bleibt.
Es sind bereits Steckverbindungssysteme mit Verriegelungsvorrichtungen zur Verbindung von elektrischen Modulen bekannt, die aus einem Stecker und einer komplementär zu dem Stecker ausgebildeten Buchse bestehen, die in der Verriegelungsposition mit mechanischen Hilfsmitteln miteinander verbunden wer- den. Bei einem derartigen, bekannten Steckverbindungssystem wird der Stecker mit Hilfe von Schrauben mit der Buchse verbunden, wobei am Stecker eine oder mehrere Schrauben drehbar gelagert sind und an der Buchse Gewinde befestigt sind. In der Verriegelungsposition, d.h. wenn der Stecker in die Buch- se eingesteckt ist, werden die Schrauben am Stecker in die
Gewinde an der Buchse eingeschraubt und so eine feste Verbindung zwischen Stecker und Buchse erzeugt. Zur Trennung der Verbindung zwischen Stecker und Buchse müssen die Schrauben wieder aus den Gewinden ausgeschraubt werden. Dieses Steckverbindungssystem hat deshalb den Nachteil, dass die Herstellung und die Lösung der Steckverbindung mehrerer Handgriffe bedarf und sowohl für die Unterbringung der Schraubverbindung als auch für deren Bedienung einen hohen Platzbedarf mit sich bringt.
Bei einem weiteren Steckverbindungssystem mit einer Verriegelungsvorrichtung nach dem Stand der Technik sind am Stecker Kipphebel angeordnet, die in der Verriegelungsposition an der Buchse angreifen und so eine mechanische Kopplung zwischen dem Stecker und der Buchse herstellen. Dabei sind die Kipphe- bei am Stecker unter einer Vorspannung federnd gelagert, so dass sie in der Verriegelungsposition in entsprechende Vorsprünge beziehungsweise Vertiefungen an der Buchse einschnappen.
Zur Trennung der Verbindung zwischen Stecker und Buchse müssen bei diesem Steckverbindungssystem die Kipphebel einzeln und manuell in eine Entriegelungsposition gebracht werden, bei der sie aus den Vorsprüngen beziehungsweise Vertiefungen an der Buchse ausgreifen, um eine Trennung des Steckers von der Buchse zu ermöglichen. Dieses Steckverbindungssystem hat deshalb ebenfalls den Nachteil, dass die Lösung der Steckverbindung verhältnismäßig aufwändig ist und die Anordnung der Kipphebel am Stecker sowie deren Bedienung einen hohen Platzbedarf erfordern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Steckverbindungsvorrichtung und ein Steckverbindungssystem für elektrische Module mit möglichst geringen Kosten bereitzustellen, die/das sich durch eine einfache Handhabung sowie geringen Platzbedarf auszeichnet und eine zuverlässige elektrische Verbindung der Module gewährleistet. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren zum Lösen des Steckverbindungs- systems angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Steckver- bindungsvorrichtung, die zur elektrischen Verbindung von e- lektrischen Modulen in/an eine Gegensteckverbindungsvorrichtung steckbar ist, mit einem Gehäuse und mindestens einer mit dem Gehäuse verbundenen Verriegelungseinrichtung zur mechanischen Kopplung der Steckverbindungsvorrichtung mit der Gegen- Steckverbindungsvorrichtung, wobei die Verriegelungseinrichtung zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition bewegbar ist, wobei die Verriegelungseinrichtung mit dem Gehäuse einteilig verbunden ist.
Der Vorteil dieser Einteiligkeit der Verriegelungseinrichtung mit dem Gehäuse besteht in der vereinfachten Produktion des Gesamtsystems sowie in der vereinfachten Logistik bei der Handhabung der zu montierenden Teile für das Verbindungssystem. Außerdem wird der Montageaufwand vermindert.
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen ein Verfahren zum Trennen einer obigen Steckverbindungsvorrichtung von der Gegensteckverbindungsvorrichtung durch Fixieren der mindestens einen Verriegelungseinrichtung in der Entriegelungsposi- tion mittels der Entriegelungseinrichtung und Lösen der
Steckverbindungsvorrichtung von der Gegensteckverbindungsvorrichtung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung weist die Verriegelungseinrichtung mindestens einen Entriegelungshaken oder ein entsprechendes Entriegelungselement auf. Der/das kann in einer Entriegelungsposition in ein.en) komplementär zu dem Entriegelungshaken ausgebildeten Widerhaken beziehungsweise Gegenele- ment an dem Gehäuse der Steckverbindungsvorrichtung eingreifen. Der Entriegelungshaken befindet sich vorzugsweise am freien Ende des Verriegelungshakens, kann aber auch an einer anderen Stelle des Verriegelungshakens mit einem Abstand von seinem festen Ende angeordnet sein. Um die Steckverbindungs- vorrichtung von der Gegensteckverbindungsvorrichtung zu lösen, d.h. beispielsweise den Stecker aus der Buchse zu ent- nehmen, wird der Verriegelungshaken aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition gebracht, wobei der Verriegelungshaken aus dem Eingriff in den Stecker gelöst wird, indem der Entriegelungshaken mit dem Widerhaken an der Buchse in Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise wird der Verriege- lungshaken in der Entriegelungsposition gehalten, solange der Stecker aus der Buchse entnommen wird beziehungsweise entfernt ist.
Durch die Integration eines Verriegelungshakens als Verriege- lungseinrichtung in eine Buchse der Steckverbindung wird einerseits der Platzbedarf der Verriegelungseinrichtung auf ein Minimum reduziert und andererseits die Handhabung des Steckverbindungssystems insgesamt vereinfacht, wobei eine zuverlässige elektrische Verbindung der Module gewährleistet bleibt. Das Steckverbindungssystem nach der vorliegenden Erfindung hat ferner den Vorteil, dass in diesem Fall an den Steckern der Verbindungskabel keine Verriegelungshaken mehr erforderlich sind, so dass die Verbindungskabel und die Stecker für Beschädigungen weniger anfällig sind. Aus dem glei- chen Grund können zum einen die Stecker der Verbindungskabel auf kleinerem Raum auf den Modulen untergebracht werden und zum anderen wird der Platzbedarf für die Handhabung bei der Platzierung der Stecker auf den Modulen beziehungsweise bei der Entfernung der Stecker von den Modulen verringert. Dar- über hinaus ist das erfindungsgemäße Steckverbindungssystem aufgrund der einfachen Lösung kostengünstig herzustellen.
Durch das erfindungsgemäße Steckverbindungssystem können zwei oder mehrere elektrische Module miteinander verbunden werden. Die Verbindung der Module erfolgt jeweils über ein mehrpoliges Verbindungskabel (z.B. 10-polig) , das typischerweise in verschiedenen Längen angeboten wird. Dadurch können sich die Module unmittelbar nebeneinander oder in einem Abstand von beispielsweise bis zu 200 cm befinden. An den Enden der Verbindungskabel befindet sich jeweils ein Stecker, während die Gegenstücke zu den Steckern - also die Buchsen - in den Modu- len untergebracht sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Steckverbindungs- systems nach der vorliegenden Erfindung weist der Verriegelungshaken ein festes Ende auf, das vorzugsweise am Boden der Buchse angeordnet ist. Alternativ kann das feste Ende des
Verriegelungshackens auch an einer anderen Stelle der Buchse angeordnet sein. Der Verriegelungshaken ist aus einem flexiblen Material vorzugsweise Kunststoff gefertigt und über sein festes Ende derart an der Buchse angeordnet, dass er aufgrund seiner Flexibilität federnde Eigenschaften besitzt.
Ferner weist der Verriegelungshaken ein freies Ende auf, das die mechanische Kopplung zwischen Stecker und Buchse herstellt. Dies geschieht, indem das freie Ende des Verriege- lungshakens am Stecker angreift, sobald sich der Stecker in der Verriegelungsposition befindet, d.h. vollständig in die Buchse eingeführt ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das freie Ende des Verriegelungshakens einen Vorsprung aufweist, der in der Verriegelungsposition in eine komplemen- tär zu dem Vorsprung ausgebildete Vertiefung im Stecker eingreift. Der Vorsprung im Verriegelungshaken wirkt mit der im Stecker ausgebildeten Vertiefung folglich derart zusammen, dass der Stecker zuverlässig in der Verriegelungsposition gehalten wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Eingriff zwischen dem Entriegelungshaken des Verriegelungshakens und dem Widerhaken an der Buchse so gestaltet ist, dass der Entriegelungshaken beim Einschieben des Steckers in die Buchse selbständig aus dem Widerhaken ausrastet. Auf diese Weise wird die Verriegelung zwischen dem Stecker und der Buchse allein durch das Einschieben des Steckers in die Buchse hergestellt, sobald der Stecker die Verriegelungsposition erreicht hat, ohne dass dazu ein weiterer Handgriff oder eine zusätzliche Betätigung des oder der Verriegelungshaken erforderlich ist.
Zusätzlich kann der Verriegelungshaken an der Buchse derart federnd gelagert sein, dass er aufgrund seiner Flexibilität in die Richtung seiner Verriegelungsposition hin vorgespannt ist, so dass der Verriegelungshaken beim Einschieben des Steckers in die Buchse selbständig in die Verriegelungsposition schnappt.
Die Einführungsbewegung des Steckers in die Buchse kann weiter erleichtert werden, wenn der Verriegelungshaken an seinem freien Ende eine Flanke aufweist, die im Wesentlichen in Richtung der Einführungsbewegung des Steckers in die Buchse abgeschrägt ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Flanke unmittelbar an den Vorsprung angrenzt, der in der Verriegelungsposition am Stecker angreift. Bei der Einführungsbewegung des Steckers in die Buchse kann der Stecker an der Flanke am freien Ende des Verriegelungshackens abgleiten und dabei den Verriegelungshaken in Richtung der Entriegelungsposition drücken. Sobald der Stecker soweit in die Buchse eingeführt ist, dass er die Verriegelungsposition erreicht hat, kann der Verriegelungshaken zurückschnappen und den Stecker in der Verriegelungsposition fixieren.
Die erfindungemäße Steckverbindungsvorrichtung kann besonders zuverlässig gestaltet werden, wenn auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses jeweils eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, die in der Verriegelungsposition am Stecker beziehungsweise der Gegensteckverbindungsvorrichtung angreifen. Dadurch wird eine stabile mechanische Kopplung zwischen Stecker und Buchse an zwei gegenüberliegenden Seiten hergestellt.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen: FIG 1 eine sog. D-SUB-Buchse zur elektrischen Verbindung elektrischer Module gemäß dem Stand der Technik;
FIG 2 einen sog. 2,54 mm-Raster-Stecker einer Verbin- dungsleitung zur elektrischen Verbindung elektrischer Module gemäß dem Stand der Technik;
FIG 3 eine Detailansicht des 2,54 mm-Raster-Steckers in FIG 2 zur elektrischen Verbindung elektrischer Module gemäß dem Stand der Technik; FIG 4 ein mehrere elektrische Module umfassendes Modulpaket;
FIG 5 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung mit integrierter Verriegelung gemäß der vorliegenden Erfindung;
FIG 6 eine perspektivische Darstellung eines Deckels mit der Steckverbindungsvorrichtung nach FIG 5.
Das nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Um die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Steckverbindungs- systems besser verstehen zu können, werden zunächst anhand der Figuren 1 bis 3 Steckverbindungssysteme nach dem Stand der Technik näher erläutert .
In FIG 1 ist eine sogenannte D-SUB-Buchse 5 zur elektrischen Verbindung elektrischer Module gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Diese Buchse 5 umfasst ein Gegenstück 1, auf das ein komplementär ausgebildeter Stecker (nicht dargestellt) einer Verbindungsleitung aufgesteckt werden kann. Das Gegenstück 1 weist mehrere Polverbindungen 4 auf, die in entsprechende Leitungen 2 an der Unterseite der Buchse münden, die zu einem elektrischen Modul (nicht dargestellt) führen. Bei diesem bekannten Steckverbindungssystem wird der Stecker mit Hilfe von Schraubverbindungen fixiert. An der Buchse 5 sind Gewinde 3 befestigt, in die am Stecker drehbar gelagerte Schrauben (nicht dargestellt) eingeschraubt werden können. Wenn der Stecker in die Buchse 5 eingesteckt ist, werden die Schrauben am Stecker in die Gewinde 3 an der Buchse einge- schraubt und so eine feste Verbindung zwischen Stecker und Buchse 5 erzeug .
Zur Trennung der Verbindung zwischen Stecker und Buchse 5 müssen die Schrauben wieder aus den Gewinden 3 ausgeschraubt werden. Dieses SteckverbindungsSystem hat deshalb den Nachteil, dass die Herstellung und die Lösung der Steckverbindung mehrerer Handgriffe bedarf und sowohl für die Unterbringung der Schraubverbindung als auch für deren Bedienung einen hohen Platzbedarf mit sich bringt.
In FIG 2 ist ein 2,54 mm-Raster-Stecker 6 einer Verbindungsleitung zur elektrischen Verbindung elektrischer Module gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Bei diesem Steckverbindungssystem wird der Stecker 6 in der Buchse (nicht darge- stellt) verrastet. Dazu sind am Stecker 6 Kipphebel 7 angeordnet, die mit einem Haken 10 in der Verriegelungsposition an der Buchse 8 angreifen und so eine mechanische Kopplung zwischen dem Stecker 6 und der Buchse 8 herstellen. Dabei sind die Kipphebel 7 am Stecker 6 derart federnd gelagert, dass sie zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition geschwenkt werden können. Die Kipphebel 7 sind mit einer Vorspannung beaufschlagt, so dass sie in Richtung der Verriegelungsposition vorgespannt sind. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Kipphebel 7 den vertikal höchsten Punkt des Steckers darstellen und somit den Raumbedarf von elektrischen Modulen, die mit derartigen Steckern verbunden sind, erhöhen.
In FIG 3 ist eine Detailansicht des in FIG2 gezeigten 2,54 mm-Raster-Steckers 6 zur elektrischen Verbindung elektrischer Module gemäß dem Stand der Technik dargestellt. In FIG 3 ist zu erkennen, dass der Kipphebel 7 am Stecker 6 in der Verrie- gelungsposition mit seinem Haken 10 in eine entsprechende Hintergreifung 9 an der Buchse 8 einschnappt, sobald der Stecker 6 bis zur Verriegelungsposition in die Buchse 8 eingeführt ist.
Zur Trennung der Verbindung zwischen Stecker 6 und Buchse 8 müssen bei diesem Steckverbindungssystem die Kipphebel 7 einzeln und manuell in die Entriegelungsposition gebracht werden, bei der die Haken 10 aus den Hintergreifungen 9 an der Buchse 8 ausgreifen, um eine Trennung des Steckers 6 von der Buchse 8 zu ermöglichen. Dieses Steckverbindungssystem hat deshalb ebenfalls den Nachteil, dass die Lösung der Steckverbindung mit mehreren Handgriffen verbunden ist und die Anordnung der Kipphebel 7 am Stecker 6 sowie deren Bedienung einen hohen Platzbedarf erfordern. Außerdem ist der Kipphebel 7 als separates Teil ausgestaltet, das an das Steckverbindungssystem angebracht werden muss . In nachteiliger Weise ist somit ein zusätzliches Teil erforderlich, das es einzusparen gilt.
In FIG 4 ist ein Modulpaket 12 dargestellt, das mehrere e- lektrische Module 13 umfasst. Die Module 13 sind über Verbindungsleitungen 14 elektrisch miteinander verbunden. Die aus Flachbandleitungen bestehenden Verbindungsleitungen 14 sind an ihren Enden jeweils mit Steckern versehen, die in entspre- chende Buchsen in den Modulen 13 eingesteckt sind. Die Verbindung zwischen dem Verbindungskabel und dem Modul wird mit Hilfe des Steckverbindungssystems mit Entriegelungselementen gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert.
FIG 5 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung mit Entriegelungselementen gemäß der vorliegenden Erfindung. In FIG 6 ist eine perspektivische Darstellung eines Deckels der in FIG 5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Steckverbindungs- Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Für die nachfolgend beschriebene Ausführungsform wird eine bekannte Steckverbindung im 2,54 mm-Raster als Basis gewählt, aber es können auch andere Standard-Systeme für die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung gewählt werden.
In FIG 5 zeigt die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrich- tung in der Verriegelungsposition. Ein nicht dargestellter Standardstecker kann in ein zum Stecker komplementär ausgebildetes Gehäuse 16 der Steckverbindungsvorrichtung vollständig eingeführt werden. Die erfindungsgemäße Steckverbindungs- vorrichtung umfasst in der dargestellten Ausführungsform zwei Verriegelungshaken 17 zur mechanischen Kopplung des Steckers mit dem Gehäuse 16, wobei die Verriegelungshaken 17 in das Gehäuse 16 integriert sind. Die Verriegelungshaken 17 sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 16 angeordnet .
Sowohl das Gehäuse 16 als auch die Verriegelungshaken 17 sind aus einem flexiblen Material vorzugsweise Kunststoff gefertigt. Die Verriegelungshaken 17 weisen ein festes Ende 22 auf, das jeweils am Boden 23 des Gehäuses 16 der Buchse ange- ordnet ist, wobei die Verriegelungshaken 17 aufgrund ihrer
Flexibilität federnd gelagert sind. Dabei sind die Verriegelungshaken 17 mit einer Vorspannung beaufschlagt, so dass sie in die Richtung ihrer Verriegelungsposition vorgespannt sind.
Ferner weisen die Verriegelungshaken 17 jeweils ein freies
Ende auf, an dem ein nach innen ragender Vorsprung 18 ausgebildet ist. Durch den Vorsprung 18 am freien Ende der Verriegelungshaken 17 wird eine mechanische Kopplung zwischen dem Stecker und der Buchse 16 hergestellt, indem der Vorsprung 18 in eine entsprechende Vertiefung beziehungsweise Hintergrei- fung am Stecker eingreift, sobald der Stecker vollständig in die Buchse beziehungsweise deren Gehäuse 16 in Richtung des Pfeils A eingeführt ist und sich damit in der Verriegelungs- position befindet. Auf diese Weise wird der Stecker zuverläs- sig in seiner Verriegelungsposition gehalten. Die Verriegelungshaken 17 sind jeweils an ihrem freien Ende zusätzlich mit einer Flanke 20 versehen, die eine in Richtung der Einführungsbewegung A des Steckers in die Buchse beziehungsweise das Gehäuse 16 abgeschrägte Rundung 20 aufweisen, wobei die Flanke 20 unmittelbar an den Vorsprung 18 angrenzt, der in der Verriegelungsposition am Stecker angreift. Dadurch kann der Stecker während der Einführungsbewegung in Richtung des Pfeils A in die Buchse 16 an der Flanke 20 am freien Ende der Verriegelungshaken 17 abgleiten und dabei die Verriege- lungshaken 17 nach außen drücken. Sobald der Stecker vollständig in die Buchse 16 eingeführt ist und die Verriegelungsposition erreicht hat, schnappt der Verriegelungshaken 17 aufgrund seiner Vorspannung zurück und fixiert den Stecker in der Verriegelungsposition.
Darüber hinaus weisen die Verriegelungshaken 17 an ihrem freien Ende jeweils einen Entriegelungshaken 19 auf, der in einer Entriegelungsposition in einen komplementär zu dem Entriegelungshaken ausgebildeten' Widerhaken 21 an dem Gehäuse 16 angreift. Um den Stecker aus dem Gehäuse 16 zu entnehmen, werden die Verriegelungshaken 17 aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition gebracht, indem die Verriegelungshaken 17 nach außen gedrückt werden. Dabei werden einerseits die Vorsprünge 18 der Verriegelungshaken 17 aus dem Eingriff mit den Hintergreifungen am Stecker gelöst und andererseits die Entriegelungshaken 19 soweit über die Widerhaken 21 an dem Gehäuse 16 geschoben bis diese miteinander in Eingriff kommen. Auf diese Weise wird die mechanische Kopplung zwischen dem Stecker und der Buchse beziehungsweise dem Ge- äuse 16 gelöst und der Stecker kann aus der Buchse 16 entnommen werden. Die Verriegelungshaken 17 werden durch den Eingriff zwischen den Entriegelungshaken 19 und den Widerhaken 21 an der Buchse 16 in der Entriegelungsposition gehalten.
Zur Lösung des Eingriffs zwischen den Entriegelungshaken 19 an den freien Enden der Verriegelungshaken 17 und den Wider- haken 21 an dem Gehäuse 16 werden die Entriegelungshaken 19 wieder über die Widerhaken 21 zurück geschoben. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Eingriff zwischen dem Entriegelungshaken 19 des Verriegelungshackens 17 und dem Widerhaken 21 an der Buchse 16 sich beim Einschieben des Steckers in die Buchse 16 selbständig löst, indem beispielsweise beim Eindrücken des Steckers die Widerhaken 21, die entsprechend beweglich zu gestalten sind (in den Figuren nicht dargestellt) , nach unten bewegt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbindungsvorrichtung, die zur elektrischen Verbindung von elektrischen Modulen in/an eine Gegensteckverbin- dungsvorrichtung steckbar ist, mit
- einem Gehäuse (16) und
- mindestens einer mit dem Gehäuse (16) verbundenen Verriegelungseinrichtung (17) zur mechanischen Kopplung der Steckverbindungsvorrichtung mit der Gegensteckverbindungs- Vorrichtung ,
- wobei die Verriegelungseinrichtung (17) zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition bewegbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s - die Verriegelungseinrichtung (17) mit dem Gehäuse einteilig verbunden ist.
2. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungseinrichtung (17) einen Verriegelungshaken oder eine Verriegelungsöse zur mechanischen Kopplung mit der Gegensteckverbindungsvorrichtung aufweist .
3. Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verriegelungseinrichtung (17) ein mit dem Gehäuse (16) starr verbundenes Ende (22) aufweist, wodurch die Verriegelungseinrichtung (17) an dem Gehäuse (16) federnd gelagert ist.
4. Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verriegelungseinrichtung (17) ein Entriegelungselement (19) aufweist, das in der Entriegelungsposition in einen komplementär zu dem Entriegelungselement (19) ausgebildetes Gegenelement (21) an dem Gehäuse (16) eingreift, so dass die Verriegelungseinrichtung (17) in der Ent- riegelungsposition fixierbar ist.
5. SteckverbindungsVorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entriegelungselement (19) einen Entriegelungshaken oder eine Entriegelungsöse umfasst.
6. Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Eingriff zwischen dem Entriegelungselement (19) und dem Gegenelement (21) so gestaltet ist, dass das Entriegelungselement (19) beim Einschieben der Steckverbindungsvorrichtung in die Gegensteckverbindungsvorrichtung selbständig aus dem Gegenelement (21) ausrastet.
7. Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verriegelungseinrichtung (17) an dem Gehäuse (16) derart federnd gelagert ist, dass sie in die Rich- tung der Verriegelungsposition hin vorgespannt ist, so dass die Verriegelungseinrichtung (17) beim Einschieben der Steckverbindungsvorrichtung in die Gegensteckverbindungsvorrichtung selbständig in die Verriegelungsposition schnappt.
8. Steckverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Verriegelungshaken (17) an seinem freien Ende eine Flanke (20) aufweist, die im Wesentlichen in Richtung der Einführungsbewegung (A) der Steckverbindungsvorrichtung in die Gegensteckverbindungsvorrichtung abgeschrägt ist.
9. Steckverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Flanke (20) unmittelbar an einen Vorsprung (18) , der in der Verriegelungsposition am Stecker angreift, des Verriegelungshakens (17) angrenzt.
10. Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (16) jeweils eine Verriegelungseinrichtung (17) vorgesehen ist.
11. Steckverbindungssystem mit einer Steckverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die als Buchse ausgestaltet ist, sowie einer Gegensteckverbindungs- vorrichtung , die einem Stecker entspricht.
12. Steckverbindungssystem mit einer Steckverbindungsvor- richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die als Stecker ausgestaltet ist, sowie einer Gegensteckverbindungsvorrichtung , die einer Buchse entspricht .
13. Verfahren zum Trennen einer Steckverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 von der Gegensteckverbindungsvorrichtung durch
- Fixieren der mindestens einen Verriegelungseinrichtung (17) in der Entriegelungsposition mittels der Entriegelungseinrichtung und - Lösen der Steckverbindungsvorrichtung von der Gegensteckverbindungsvorrichtung .
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