STECKVERBINDUNGSEINRICHTUNG Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungseinrichtung für den selbst- tätigen z. B. mehrpoligen elektrischen Anschluss eines Fahrzeuganhängers, ins- besondere eines Sattelaufliegers, an ein Zugfahrzeug, insbesondere an einen Sattelschlepper, mit einer Dose und einem Stecker, welche an dem Fahrzeug- anhänger (z. B. der Stecker) bzw. dem Zugfahrzeug (z. B. die Dose) anordenbar, beim Ankoppeln des Fahrzeuganhängers an das Zugfahrzeug zueinander aus- richtbar und mittels eines z. B. als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebes relativ zueinander zwischen einer vorgeschobenen Verbindungsstel- lung und einer zurückgezogenen Ruhestellung geführt verfahrbar sind, wobei vorzugsweise ein Deckel der Dose durch Verschieben des in ihr aufgenomme- nen, die Kontakthülsen tragenden Kontakteinsatzes in Richtung der Verbin- dungsstellung mit Hilfe des Antriebes selbsttätig öffenbar und beim Zurückzie- hen des Kontakteinsatzes in die Ruhestellung wieder verschließbar ist.

Bei einer derartigen bereits vorgeschlagenen Steckverbindungseinrichtung soll die Kupplungsposition durch eine Sensoreinrichtung gewährleistet werden. Auf- grund der im Fahrzeugbau üblichen großen Toleranzen und aufgrund der Ver- schmutzungsgefahr von Sensoren im Fahrbetrieb ist die genaue Ausrichtung des Steckers zur Steckdose jedoch schwierig. Die Selbsttätigkeit des Verbin- dungsvorganges ist daher in Frage gestellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steckverbindungseinrichtung der genannten Art vorzuschlagen, bei welcher ohne manuelle Betätigung eine große und selbsttätige Findungsfreundlichkeit der beiden Steckelemente zuein- ander gegeben ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Steckverbindungseinrichtung der genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Stecker gegen die Wirkung einer Halte- feder elastisch seitlich ausweichend gelagert ist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird gewährleistet, dass das selbsttätige Zusammenführen von Stecker und Dose auch bei größeren Toleranzen oder Ungenauigkeit der Sensierung leicht und sicher hergestellt werden kann.

Generell ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen, dass die in dieser Be- schreibung verwendeten Begriffe"Dose"und"Stecker"als die beiden Steck- elemente einer Steckverbindungseinrichtung auch gegeneinander vertauscht werden können, d. h. dass diejenigen Merkmale, welche im vorliegenden Zu- sammenhang für eine Dose bzw. Stecker beschrieben und dargestellt werden, auch umgekehrt bei dem jeweils anderen der beiden Steckelemente vorgesehen sein können. Lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung werden auch nach- folgend die Begriffe"Dose"und"Stecker"in diesem Sinne verwendet.

Damit der Stecker nach dem Lösen der Steckverbindung wieder in die richtige Ausgangsposition gelangt, wenn er aufgrund einer Ungenauigkeit der Zuführung der Steckdose seitlich ausgelenkt worden ist, ist die Haltefeder für den Stecker bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung als das Steckergehäuse um- gebende Federspirale ausgebildet, welche sich vorzugsweise nach vorne in ih- rem Durchmesser verjüngt.

Die gestellte Aufgabe wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens noch besser gelöst, wenn das Steckergehäuse einen Einführungstrichter für die Dose aufweist, da mit Hilfe dessen die Dose auch bei toleranzbedingten Abweichun- gen der Ausrichtung sicher in den Stecker eingeführt werden kann.

Die seitliche Auslenkung des Steckers kann bspw. auf einfache Weise dadurch gewährleistet werden, dass das Steckergehäuse rückwärtig z. B. über eine Ku- gellagerung auf eine Halteplatte abgestützt ist.

Für einen weiteren Toleranzausgleich in Axialrichtung ist es von Vorteil, wenn gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sich die an einem z. B. auch als Montageflansch dienenden Befestigungsflansch geführte Halteplatte für das Steckergehäuse auf eine Rückstellfeder abstützt. Auf diese Weise ist auch ein seitliches Verschwenken des Steckergehäuses gegen die Wirkung der Rück- stellfeder sowie der Haltefeder für den Stecker sichergestellt.

Um eine Verschmutzung der Kontaktstifte des Steckers weitgehend zu verhin- dern, dennoch aber eine selbsttätige Herstellung der Steckverbindung zu ge- währleisten, wird mit der Erfindung ferner vorgeschlagen, dass das den die Kon- taktstifte tragende Kontaktaufsatz aufnehmende Steckergehäuse, z. B. hinter dem Einführungstrichter in Ruhestellung von einer Abdeckplatte verschlossen ist, welche vorzugsweise Durchtrittsöffnungen für die Kontaktstifte aufweist und gegen die Wirkung einer Rückstellfeder aus der vorderen Ruhestellung und der Freigabe der Kontaktstifte in eine rückwärtige Verbindungsstellung bewegbar, insbesondere verschiebbar ist. Auf diese Weise wird ein selbsttätiges Öffnen und Schließen des Steckergehäuses durch das Einführen und Wiederheraus- ziehen der Dose selbst bewirkt. In Ruhestellung, also bei Nichtgebrauch, liegen die Kontaktstifte geschützt. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass in Ruhestellung der Abdeckplatte die Kontaktstifte die Durchtrittsöffnungen

gerade verschließen. Aufgrund dessen können die Kontaktstifte als Führung für die Abdeckplatte bei ihrer Hin-und Herbewegung dienen.

Zum Schutz des Innenraums des Steckergehäuses kann ferner vorgesehen sein, dass die Abdeckplatte in Ruhestellung von ihrer Rückstellfeder an ihrem äußeren Rand, ggf. unter der Zwischenlage eines Dichtungsrings, an eine In- nenschulter des Steckergehäuses gedrückt wird.

Der Dichtungsring kann dabei an dem vorderen Ende einer Distanzhülse in dem Stecker gehalten sein.

Zur Erleichterung der Montage kann die Rückstellfeder für die Abdeckplatte fer- ner als Federspirale den Kontaktaufsatz geben und vorzugsweise mit ihrem rückwärtigen Ende in einer Ringnut aufgenommen sein.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist das Steckergehäuse mit einem einen Ventilkern aufnehmenden Stopfen versehen, welcher im Einbauzustand nach unten weist. In dem Ventilkern ist eine Schikane vorgesehen, durch welche Kondenswasser abtropfen kann, jedoch das Eindringen von Wasser (Spritzwas- ser, Dampfstrahlen) von außen verhindert wird.

Um die Steckverbindung in Verbindungsstellung von Stecker und Dose sicher- zustellen und in Ruhestellung die Dose zuverlässig zu halten wird, ist der An- trieb in der Verbindungsstellung und/oder der Ruhestellung der Dose verriegel- bar.

Um die Montage und Demontage zu vereinfachen, kann der Kontakteinsatz an dem Kolben des als z. B. pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebilde- ten Antriebs lösbar befestigt sein, etwa mit einer Schraube.

Damit die Kontakthülsen die richtige Ausrichtung zu den Kontaktstiften des Ste- ckers beibehalten, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Kon- takteinsatz der Dose an einer z. B. auch als Montageplatte dienenden Grundplat- te drehsicher geführt.

Die Grundplatte kann dabei mit einem den Kontakteinsatz umgreifenden Ge- häuseabschnitt mit über dessen Umfang verteilte Kugelkörper ausgestattet sein.

Hierdurch wird erreicht, dass der Kontakteinsatz in zwei definierten Stellungen (Ausgangsstellung = entriegelt ; Funktionsstellung = verriegelt) gehalten wird.

Die erfindungsgemäße Steckverbindungseinrichtung kann wahlweise mit einer Notentriegelung, welche bei Stromausfall ein mechanisches Trennen von Dose und Stecker gestattet, eine Verdrehsicherung der Dose, einen Kodierschutz der Dose, Sensoren zur Positionserkennung der Dose, eine Sicherung des Stecker- gehäuses gegen Abheben von der Halteplatte und/oder Verrastungsmittel des Kontakteinsatzes in ein-und ausgefahrener Lage aufweisen, um die Funktions- sicherheit noch zu erhöhen.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen- den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh- rungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zu- sammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen : Fig. 1 in einer ersten Schrägansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Steckverbindungseinrichtung kurz vor dem Einfüh- ren der Dose in den Stecker,

Fig. 2 eine andere Schrägansicht der Steckverbindungseinrichtung ge- mäß Fig. 1, Fig. 3 im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Dose, Fig. 3a eine Seitenansicht des Vorderabschnittes der Dose gemäß Fig. 3, Fig. 4 im Längsschnitt einen zu der Dose gemäß Fig. 3 passenden erfin- dungsgemäßen Stecker, und Fig. 5 in Schrägansicht eine andere Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Steckverbindungseinrichtung.

Die in den Figuren dargestellte Steckverbindungseinrichtung, welche bspw. bei einer Kombination Sattelauflieger/Sattelschlepper verwendet werden kann und dann im Bereich der Sattelkupplung anzuordnen ist, besteht aus einer z. B. an dem Fahrzeuganhänger anzubringenden Stecker und einer z. B. an dem Zug- fahrzeug anzubringenden Dose D. Beim Ankoppeln des Fahrzeuganhängers an das Zugfahrzeug sind Stecker und Dose selbstständig zueinander auszurichten, was weitgehend mit Hilfe einer Sensoranordnung, welche die Position des Fahr- zeuganhängers relativ zu dem Zugfahrzeug feststellt, erfolgt. Mittels eines als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Antriebs 10 werden die beiden Steckelemente D, S zusammengesteckt. Der Antrieb 10 ist so ausgebildet, dass er die Dose D von einer zurückgezogenen Ruhestellung, wenn die Steckverbin- dung nicht genutzt wird, in eine vorgeschobene Verbindungsstellung, wenn die Steckverbindung hergestellt werden soll, bringen kann, in welcher die Dose D mit dem Stecker S zusammenwirkt. Beim Lösen der Steckverbindung wird die Bewegungsrichtung der Dose D umgekehrt.

Die Dose D hat, wie am Besten aus Fig. 1 und Fig. 3a ersichtlich, einen aus zwei Klappen gebildeten Deckel 5. Die Klappen des Deckels 5 sind an Schwenkachsen 9 eines ringförmigen Gehäuseabschnitts 16 einer Grundplatte 2 gegen die Wirkung von als Schenkeifedern ausgebildeten Rückstellfedern 4 derart schwenkbar gelagert, dass beim Vorschieben des an der Grundplatte 2 geführten Kontakteinsatzes 1 in Verbindungsstellung die beiden Klappen des Deckels 5 nach außen wegschwenken und beim Zurückziehen des Kontaktein- satzes 1 in die zurückgezogene Ruhestellung mittels der Rückstellfedern 4 wie- der in ihre Schließlage gebracht werden. Zur sicheren Abdichtung ist das vorde- re Ende des Kontakteinsatzes 1 bzw. des Gehäuseabschnitts 16 mit einer Dichtscheibe 3 versehen, an welche sich die Klappen des Deckels 5 in Schließ- stellung anlegen können. Eine verdrehsichere Führung des Kontakteinsatzes 1 erfolgt an dem Gehäuseabschnitt 16 mit Hilfe einer äußeren Längsnut 14 im' Mantel des Kontakteinsatzes 1 und einer zugeordneten inneren Längsrippe 15 des Gehäuseabschnitts 16. Der Kontakteinsatz 1 ist mit Hilfe einer Im- busschraube 6 an dem vorderen Ende des Kolbens 17 der Kolben-Zylinder- Anordnung 10 lösbar befestigt. Ein Kabel 7 für die Versorgung des Kontaktein- satzes 1 ist in die Grundplatte 2 eingegossen und mittels einer Schelle 13 zug- entlastet. Der Gehäuseabschnitt 16 der Grundplatte 2 trägt über seinen Außen- umfang verteilt radial vorspringende Kugelkörper 8, welche dazu dienen, den Kontakteinsatz 1 in zwei definierten Stellungen (Ausgangsstellung = entriegelt ; Funktionsstellung = verriegelt) zu halten.

Der Antrieb 10 ist sowohl in der vorgeschobenen Verbindungsstellung als auch in der zurückgezogenen Ruhestellung der Dose D verriegelt, um die Dose D in beiden Stellungen gegen Lageveränderung zu sichern.

Zum Toleranzausgleich der Orientierung der beiden Steckelemente zueinander ist der Stecker S gegen die Wirkung einer Haltefeder 230 elastisch seitlich aus- weichend gelagert. Die Haltefeder 213 für den Stecker S ist als das Steckerge-

häuse 29 umgebende Federspirale ausgebildet, welche, als Doppelspiralfeder ausgebildet, mit ihren rückwärtigen freien Enden 33 an einem Befestigungs- flansch 210 festgelegt ist, welcher auch als Montageflansch dienen kann. Die Haltefeder 213 verjüngt sich nach vorne in ihrem Durchmesser, um ihr die erfor- derliche Rückstellcharakteristik zu geben.

Das Steckergehäuse 29 ist an seinem vorderen Ende mit einem Einführungs- trichter 30 für die Dose D ausgestattet, um Ausrichtungstoleranzen auszuglei- chen. Außerdem ist das Steckergehäuse 29 über eine Kugellagerung 26 auf ei- ner Halteplatte 27 abgestützt, um ein seitliches Ausweichen gegen die Wirkung der Haltefeder 213 zu ermöglichen.

Das Steckergehäuse 29 nimmt ein Kontaktstift 21,22 tragenden Kontaktaufsatz 28 auf. In der in Fig. 4 dargestellten Ruhestellung ist das Steckergehäuse 29 von einer Abdeckplatte 23 verschlossen, welche bspw. Durchtrittsöffnungen für die Kontaktstifte 21,22 aufweist, welche in der Ruhestellung die Durchtrittsöff- nungen gerade verschließen. Die Abdeckplatte 23 wird von einer Rückstellfeder 211 mit einem äußeren Kragen unter Zwischenlage eines als Simmerring aus- gebildeten Dichtungsringes 24 an eine Innenschulter 31 des Steckergehäuses 29 gedrückt. Die Rückstellfeder 211 ist als Federspirale ausgebildet, welche auf dem Kontaktaufsatz 28 sitzt und mit ihrem hinteren Ende in einer Umfangsnut 32 des Kontaktaufsatzes 28 gehalten ist. Die Abdeckplatte 23 ist vorne konkav ausgebildet, und zwar in Anpassung an die konvexe Ausbildung des vorderen Endes der Dose D (vgl. Fig. 3), so dass eine zusätzliche Zentrierung zum Ein- führen der Dose D in den Stecker S stattfindet. Der Dichtungsring 24 ist an dem vorderen Ende einer Distanzhülse 25 in dem Steckergehäuse 29 gehalten. Das Kabel 214 für den Kontaktaufsatz 28 ist mit dem Kontaktaufsatz 28 und dem Steckergehäuse 29 vergossen.

Die Halteplatte 27, auf welcher sich das Steckergehäuse 29 mit dem Kontakt- aufsatz 28 abstützt, ist in einem Befestigungsflansch 210, welcher auch als Montageflansch dienen kann, axial gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 212 axial verschieblich gelagert. Der Stecker S kann daher beim Einstecken in die Dose D nach hinten elastisch ausweichen, um Stöße und/oder Toleranzen aus- zugleichen. Die Rückstellfeder 212 ist ebenfalls als Federspirale ausgebildet, welche an ihrem vorderen Ende in einer Ringnut 35 der Halteplatte 27 und an ihrem rückwärtigen Ende in einer Ringnut 36 einer feststehenden Querplatte 37 des Befestigungsflansches 210 aufgenommen. In Ruhestellung liegt die Halte- platte 27 vorne an Anschlägen 38 des Befestigungsflansches 210 unter dem Druck der Rückstellfeder 212 an.

Das Steckergehäuse 29 ist mit einem einen Ventilkern 215 aufnehmenden in Einbaulage nach unten weisenden Stopfen 216 ausgestattet, um durch eine im Ventilkern ausgebildete Schikane Kondenswasser abtropfen zu lassen, dabei jedoch das Eindringen von Wasser (Spritzwasser, Dampfstrahlen) von außen zu verhindern.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbindungseinrichtung aus Dose D und Stecker S sei auf folgende Be- sonderheiten hingewiesen : An dem Kontakteinsatz 1 ist eine Notentriegelung 310 angebracht, welche bei Ausfall des Systems sicherstellt, dass die Kompo- nenten der Steckverbindungseinrichtung mechanisch voneinander getrennt werden können. Eine Kunststoffaufnahme für den Abgang des Kabels 217 dient gleichzeitig als Verdrehsicherung und Kodierschutz 311 der Dose D. In der Do- se D sind ferner zwei Sensoren 312 eingebracht, welche die beiden Positionen der Dose D (eingefahren und ausgefahren) erkennen. An dem Steckergehäuse 29 sind seitlich abstehende Rippen angebracht, welche als Abhebesicherung 313, d. h. als mechanische Sicherung des Steckergehäuses 29 gegen Abheben von der Halteplatte dienen, während die Dose D aus dem Stecker S gezogen wird. Statt der Kugelverrastung 8 erfolgt die Verrastung der Dose D in eingefah- rener und in ausgefahrener Lage mittels eines als Federbügel ausgebildeten Verrastungsmittels 313.

Bezugszeichenliste 1 Kontakteinsatz 2 Grundplatte 3 Dichtscheibe für den Deckel 5 4 Rückstellfeder (Schenkelfedern) für den Deckel 5 5 Deckel 6 Imbusschraube 7 Kabel 8 Kugelkörper 9 Schwenkachsen des Deckels 5 10 Kolben-Zylinder-Anordnung (verdrehsicher) <BR> <BR> 11 Kontakthülse<BR> 12 Kontakthülse<BR> 13 Zugentlastungsschelle 14 Nut 15 Rippe 16 Gehäuseabschnitt 17 Kolben 21 Kontaktstift 22 Kontaktstift 23 Abdeckplatte 24 Dichtungsring 25 Distanzhülse

26 Kugellagerung 27 Halteplatte 28 Kontaktaufsatz 29 Steckergehäuse 30 Einführungstrichter 31 Innenschulter 32 Ringnut 33 Enden der Haltefeder 213 34 Kragen 35 Ringnut 36 Ringnut 37 Querplatte 38 Anschläge 210 Befestigungsflansch (Montageflansch) 211 Rückstellfeder für die Abdeckplatte 23 212 Rückstellfeder für die Halteplatte 27 213 Haltefeder (Federspirale) 214 Kabel 215 Ventilkern 216 Stopfen 217 Kabel 310 Notentriegelung 311 Verdrehsicherung/Kodierschutz 312 Sensoren 313 Abhebesicherung 314 Verrastungsmittel D Dose S Stecker