Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder mit einem Verriegelungssystem. Das Verriegelungssystem ist an einem Gehäuse des Steckverbinders angeordnet. Es weist einen Betätigungshebel und einen Ver- riegelungshebel mit einem Rastelement auf. Der Betätigungshebel und der Verriegelungshebel sind an einem Ende miteinander verbunden.

Stand der Technik

Es sind elektrische Steckverbinder bekannt, oftmals mit mehreren Anschlüs- sen, die in eine Steckleiste gesteckt werden, um eine elektrische Verbindung herzustellen. An den Steckverbindern sind Verriegelungssysteme vorgese- hen, mit denen die Steckverbinder im eingesteckten Zustand an der Steck- leiste fixiert werden. Solche Verriegelungssysteme weisen beispielsweise ei- nen Hebel auf, der über einen Steg mit einem Gehäuse des Steckverbinders verbunden ist. Der Hebel weist an einem Ende ein Rastelement, z. B. eine Rastnase, auf, das in ein komplementäres Rastelement an der Steckleiste, z. B. eine Rastöffnung, eingerastet wird. Am anderen Ende des Hebels ist meist ein Betätigungsbereich vorgesehen. Der Steg ist zwischen den beiden Enden des Hebels angeordnet. Wenn nun der Hebel im Betätigungsbereich gedrückt wird, dreht dieser sich um den Steg, sodass sich das Rastelement vom Ge- häuse entfernt. Der Steckverbinder kann nun ausgesteckt werden.

Die WO 2015/055845 A1 zeigt einen Steckverbinder mit einem Verriege- lungssystem. Der Hebel, der hier durch zwei Schenkel gebildet wird, ist nur über einen Steg mit dem Gehäuse verbunden.

Solche Steckverbinder, deren Verriegelungssystem nur über einen Steg mit dem Gehäuse verbunden sind, haben den Nachteil, dass wenn im einge- steckten Zustand am Steckerverbinder oder an der Steckerleiste gezogen wird, die Zugkräfte in einem ungünstigen Winkel - typischerweise im 90°-Win- kel zum Steg - auf den Steg wirken. Dies kann zu einer plastischen Verfor- mung des Stegs führen, die auch nach Betätigung des Hebels verbleibt. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Fixierung negativ beeinflusst und der Steckverbinder kann sich ungewollt lockern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verriegelungssystem bereitzustellen, welches bei Zug am Steckverbinder und/oder an der Steckleiste eine sichere Fixierung bietet und gleichzeitig in einfacher Weise gelöst werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder mit dem Verriegelungssystem ist der Verriegelungshebel als Biegebalken ausgebildet, der eine Federkraft in Richtung des Gehäuses bewirkt. Der Verriegelungshebel ist an seinem Ende, welches dem Ende, an dem der Betätigungshebel und der Verriegelungshe- bel miteinander verbunden sind, gegenüberliegt, mit dem Gehäuse verbun- den und erstreckt sich vom Gehäuse entlang der Steckrichtung des Steckver- binders. Der Verriegelungshebel bildet somit eine Fortsetzung des Gehäuses in Steckrichtung. Zudem ist der Betätigungshebel über einen Abstützsteg mit dem Gehäuse verbunden. Entgegengesetzt zu dem Ende, an dem der Betäti- gungshebel und der Verriegelungshebel miteinander verbunden sind, steht der Verriegelungshebel über den Abstützsteg hervor und bildet dort einen Be- tätigungsbereich. Durch manuelles Drücken auf den Betätigungsbereich des Betätigungshebels wird das Verriegelungssystem geöffnet und der Steckver- binder kann von der Steckleiste getrennt werden oder in diese eingeführt wer- den. Der Abstützsteg wirkt bei der Betätigung des Betätigungshebels als Drehpunkt bzw. als Scharnier, um den sich das Verriegelungssystem dreht. Infolgedessen wird das Ende, an dem der Betätigungshebel und der Verrie- gelungshebel miteinander verbunden sind, von dem Gehäuse entfernt. Das Verriegelungssystem kann demnach in einfacher Weise gefertigt werden.

Die Kombination aus dem als Biegebalken ausgebildeten Verriegelungshebel, der eine Anbindung an das Gehäuse bildet, dem Betätigungshebel, der mit dem Verriegelungshebel verbunden ist und dem Abstützsteg, der eine zweite Anbindung an das Gehäuse bildet, wird ein elastischer Bereich gebildet, durch den das Verriegelungssystem ideal elastisch ist und sich nach der Be- tätigung wieder in die Ursprungsposition zurückbewegt. Zum Öffnen es Ver- riegelungssystems ist es ausreichend, von Hand auf den Betätigungsbereich zu drücken, ohne dass Werkzeug benötigt wird. Wird nicht mehr auf den Be- tätigungsbereich gedrückt, kehrt das Verriegelungssystem wieder in seine Ur- sprungsposition zurück und verriegelt im eingesteckten Zustand mit der Steckleiste. Somit wird eine besonders einfache Verriegelung erreicht.

Wie oben beschrieben, erstreckt sich der Verriegelungshebel entlang der Steckrichtung direkt vom Gehäuse. Er bildet also eine Fortsetzung des Ge- häuses in Steckrichtung. Hierfür ist das Gehäuse in einem Bereich nach au- ßen, senkrecht zur Steckrichtung, verbreitert und der Verriegelungshebel er- streckt sich von diesem verbreiterten Bereich des Gehäuses aus. Generell kann der nach außen verbreiterte Bereich des Gehäuses beliebig positioniert sein, vorteilhaft ist er möglichst weit entgegen der Steckrichtung nach hinten versetzt, sodass der als Biegebalken ausgebildete Verriegelungshebel eine möglichst große Länge aufweist, entlang der er die Federwirkung in Richtung des Gehäuses aufbringen kann.

Treten im eingesteckten Zustand Zugkräfte entgegen der Steckrichtung - ins- besondere, wenn an dem Steckverbinder gezogen wird - und/oder in Steck- richtung - insbesondere, wenn an der Steckleiste gezogen wird - auf, wirken diese Zugkräfte in die gleiche Richtung, in die sich der Verriegelungshebel vom Gehäuse erstreckt. Somit werden die Zugkräfte über den Biegebalken direkt durch das Gehäuse aufgenommen. Zudem wird bei der Betätigung des Betätigungshebels die Bewegung auf die große Länge des Biegebalkens ver- teilt, sodass dieser eine geringere Dehnung erfährt und es zu einer elasti- schen Verformung, die reversibel ist, kommt. Zugkräfte entgegen der Steck- richtung werden somit über den Biegebalken direkt ins Gehäuse abgeleitet, während die Betätigungskräfte auf den Abstütz-steg wirken. Somit sind die Zugkräfte entgegen der Steckrichtung von den Betätigungskräften entkoppelt. Im Ergebnis wird eine sichere Fixierung des Steckverbinders erreicht.

Rein prinzipiell können verschiedene Arten von Rastelementen vorgesehen sein, die grundsätzlich überall auf dem Verriegelungshebel angeordnet sein können. Bei derartigen Steckverbindern hat sich allerdings eine Rastnase als Rastelement etabliert. Diese bietet hohe Haltekräfte bei der Fixierung. Das Rastelement ist bevorzugt durch einen Hinterschnitt als Rastnase ausgebildet und ist an dem Ende des Verriegelungshebels angeordnet, an dem der Betä- tigungshebel und der Verriegelungshebel miteinander verbunden sind. Somit weist der als Biegebalken ausgebildete Verriegelungshebel einen möglichst große Länge auf, entlang der er die Federwirkung in Richtung des Gehäuses aufbringen kann. Die Rastnase weist in Steckrichtung bevorzugt eine mög- lichst lange Einführschräge auf, um ein Aufstehen des Verriegelungssystems auf einem Kragen des Steckleistengehäuses zu vermeiden.

Vorzugsweise ist der Abstützsteg an der Stelle an dem Gehäuse angeordnet, an der sich der Verriegelungshebel vom Gehäuse erstreckt, also an dem oben beschriebenen nach außen verbreiterten Bereich des Gehäuses.

Dadurch ist der elastische Bereich, der aus der Kombination aus dem als Bie- gebalken ausgebildeten Verriegelungshebel, dem Betätigungshebel und dem Abstützsteg gebildet ist, in sich geschlossen.

Außerdem ist der Abstützsteg vorzugsweise so angeordnet, dass er sich senkrecht zu der Steckrichtung des Steckverbinders vom Gehäuse erstreckt. Dadurch nimmt der Abstützsteg als Drehpunkt bzw. als Scharnier bei der Be- tätigung des Betätigungshebels die Kräfte optimal auf.

Am entgegen der Steckrichtung befindlichen, vom Abstützsteg beabstandeten Ende kann ein Wegbegrenzer vorgesehen sein, der die Auslenkung des Be- tätigungshebels eingrenzt und mitels dem der Betätigungsweg eingestellt werden kann. Insbesondere ist der Wegbegrenzer zumindest teilweise am Betätigungshebel auf der anderen Seite des Betätigungsbereichs angeordnet. Dadurch wird verhindert, dass der Betätigungshebel beim Betätigen zu weit in Richtung des Gehäuses gedrückt wird, was zu einer irreparablen Verformung führen würde. Der Wegbegrenzer kann als Struktur, insbesondere als Aus- buchtung bzw. als Vorsprung, am Ende des Betätigungshebels und/oder als Struktur am Gehäuse ausgebildet sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Figuren 1 a, b zeigen Frontansichten eines erfindungsgemäßen Steckverbin- ders mit einem Verriegelungssystem gemäß zwei Ausführungsformen.

Figuren 2 a, b zeigen Frontansichten jeweils eines Teils des erfindungsgemä- ßen Steckverbinders mit dem Verriegelungssystem gemäß den zwei Ausfüh- rungsformen. Figuren 3 a, b zeigen isometrische Ansichten jeweils eines Teils des erfin- dungsgemäßen Steckverbinders mit dem Verriegelungssystem gemäß den zwei Ausführungsformen.

Figur 4 a, b zeigen Frontansichten jeweils eines Teils des erfindungsgemä- ßen Steckverbinders mit dem Verriegelungssystem gemäß den zwei Ausfüh- rungsformen im eingesteckten Zustand.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren 1 bis 4 sind zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemä- ßen Steckverbinders 1 mit einem Verriegelungssystem 2a, 2b gezeigt, wobei a jeweils eine erste Ausführungsform und b eine zweite Ausführungsform zei- gen. In Figur 1 a ist ein breiterer Steckverbinder 1 dargestellt, der auf beiden Seiten jeweils ein erstes Verriegelungssystem 2a aufweist. In Figur 1 b ist ein schmaler Steckverbinder 1 dargestellt, der auf beiden Seiten jeweils ein zwei- tes Verriegelungssystem 2b aufweist. Das erste Verriegelungssystem 2a ist dahingehend optimiert, dass es gut von einem Nutzer bedient werden kann und insbesondere eine einfache Betätigung zum Öffnen des Verriegelungs- systems 2a gegeben ist. Das zweite Verriegelungssystem 2b ist bezüglich seiner Breite optimiert, sodass es in Anwendungen mit geringerem Platzan- gebot verwendet werden kann. Das erste Verriegelungssystem 2a kann auch bei einem schmäleren Steckverbinder verwendet werden. Und das zweite Verriegelungssystem 2b kann bei einem breiteren Steckverbinder verwendet werden. Durch die verschiedenen Ausführungen des Verriegelungssystems 2a, 2b ist es möglich, unterschiedlichen Platzanforderungen zu genügen. Der Steckverbinder 1 wird zur Kontaktierung in eine Steckleiste 13 (hier nicht ge- zeigt) eingesteckt. Die Kontaktierung mit der Steckleiste 13 ist in den Figuren 4 a, b gezeigt und wird weiter unten beschrieben . In den Figuren 1 bis 4 zeigt ein Pfeil die Steckrichtung S des Steckverbinders 1 an. Die nachfolgende Be- schreibung erfolgt anhand der ersten Ausführungsform und davon ausgehend werden die Unterschiede in der zweiten Ausführungsform dargelegt.

Figuren 2 a und 3 a zeigen das erste Verriegelungssystem 2a und einen Aus- schnit des Steckverbinders 1 , an dessen Gehäuse 3 das erste Verriege- lungssystem 2a angeordnet ist, in einer Frontansicht (Figur 2 a) und in einer isometrischen Ansicht (Figur 3 a). Das Gehäuse 3 des Steckverbinders 1 weist einen nach außen hin verbreiterten Bereich 4 auf, der das Gehäuse 3 stufenartig senkrecht zur Steckrichtung S verbreitert. Von diesem verbreiter- ten Bereich 4 des Gehäuses 3 erstreckt sich ein Verriegelungshebel 5 ent- lang der Steckrichtung S, der somit eine Fortsetzung des verbreiterten Be- reichs 4 des Gehäuses 3 in Steckrichtung S bildet. Dadurch ist eine Anbin- dung des ersten Verriegelungssystems 2a an das Gehäuse 3 des Steckver- binders 1 gegeben. An dem Ende des Verriegelungshebels 5, welches dem verbreiterten Bereich 4 des Gehäuses gegenüberliegt, ist eine Rastnase 6 ausgebildet. Die Rastnase 6 ist mit einem Hinterschnit gebildet, wobei eine Schräge in Steckrichtung S ausgebildet ist, und steht in Richtung des Gehäu- ses 3 senkrecht zur Steckrichtung S aus dem Verriegelungshebel 5 hervor, wobei sie entgegen der Steckrichtung S eine zu dieser senkrechte Fläche aufweist. Der Verriegelungshebel 5 ist als Biegebalken ausgebildet, der eine Federkraft senkrecht zur Steckrichtung S in Richtung des Gehäuses 3 be- wirkt, die ausreicht, um die Rastnase 6 auch im eingesteckten Zustand sicher zu halten.

Der Verriegelungshebel 5 ist an dem Ende, welches dem verbreiterten Be- reich 4 des Gehäuses 3 gegenüberliegt, mit einem Betätigungshebel 7a des ersten Verriegelungssystems 2a verbunden. Zudem ist der Betätigungshebel 7a über einen Abstützsteg 8, der senkrecht zur Steckrichtung S ausgebildet ist, ferner mit dem verbreiterten Bereich 4 des Gehäuses 3 verbunden und bildet somit eine zweite Anbindung des ersten Verriegelungssystem 2a an das Gehäuse 3. Der Betätigungshebel 7a weist entgegen der Steckrichtung S einen Betätigungsbereich 9a auf. Auf dem Betätigungsbereich 9a ist nach au- ßen hin eine strukturierte Betätigungsfläche ausgebildet, mit der ein Nutzer das Verriegelungssystem 2a durch Drücken von Hand öffnen kann. Bei dem ersten Verriegelungssystem 2a ist der Betätigungsbereich 9a nach außen aufgeweitet, sodass der Nutzer diesen einfacher greifen und drücken kann. Durch die vorstehende Betätigungsfläche wird somit eine bessere Bedienbar- keit erreicht Bei Druck auf den Betätigungsbereich 9a des Betätigungshebels 7a dreht sich der Betätigungshebel 7a um den Abstützsteg 8, der als Dreh- punkt fungiert, sodass das Ende, an dem der Betätigungshebel 7a und der Verriegelungshebel 5 miteinander verbunden sind und an dem die Rastnase 6 angeordnet ist, nach außen, vom Gehäuse 3 weg bewegt wird. Der Steck- verbinder 2a kann nun von der Steckleiste getrennt werden oder in diese ein- gesteckt werden. Eine Ausbuchtung 10a auf der Innenseite des Betätigungs- hebels 7a im Bereich des Betätigungsbereichs 9a und eine komplementäre Struktur 11 am Gehäuse 3 bilden zusammen einen Wegbegrenzer, der die Auslenkung des Betätigungshebels 7a begrenzt und somit einer Überdeh- nung verhindert. Die Ausbuchtung 10a ist in dieser Ausführungsform über die ganze Breite des Betätigungshebels 7a ausgebildet.

Außer an den genannten Stellen, sind der Verriegelungshebel 5 und der Be- tätigungshebel 7a voneinander getrennt. Dadurch wird ein elastischer Bereich geschaffen, mittels dem der Verriegelungshebel 5, der als Biegebalken aus- gebildet ist, in seine Ursprungsposition zurückkehrt, wenn der Nutzer den Be- tätigungsbereich 9a des Betätigungshebels 7a nicht mehr drückt. Bei der Be- tätigung werden die Kräfte, die bei der Bewegung wirken, auf die große Länge des als Biegebalken ausgebildeten Verriegelungshebels 5 verteilt, so- dass dieser eine geringe Dehnung erfährt und es zu einer elastischen Verfor- mung kommt.

Figuren 4 a, b zeigen den Steckverbinder 1 im eingerasteten Zustand, bei dem der Steckverbinder 1 in einer Steckleiste 13 eingesteckt ist. In einem Ge- häuse 14 der Steckleiste 13 ist auf beiden Seite (hier ist nur eine Seite darge- stellt) eine Rasttasche 15 ausgebildet. Die Rastnase 6 des ersten Verriege- lungssystems 2a und die Rasttasche 15 sind aneinander angepasst und wei- sen eine komplementäre Form auf. Die durch den Hinterschnitt gebildete Schräge der Rastnase 6 ist in Steckrichtung S ausgebildet und erleichtert das Einführen. Die Schräge ist dabei so lang ausgebildet, dass das Verriege- lungssystem 2a nicht auf einem Kragen des Gehäuses 14 der Steckleiste 13 aufsteht. Entgegen der Steckrichtung S weist die Rastnase 6 eine senkrecht zur Steckrichtung S verlaufende Fläche auf, welche in eine ebenfalls senk- recht zur Steckrichtung S verlaufende Fläche der Rastasche 15 eingreift, was eine hohe Haltekraft gegenüber einem Zug entgegen der Steckrichtung S bietet. Das Verriegelungssystem 2a weist zudem eine Verstärkung 12 an der Außenseite, also am Betätigungshebel 7a und an dem Ende, an dem der Betätigungshebel 7a mit dem Verriegelungshebel 5 verbunden ist, auf, die zur Erhöhung der Gesamtsteifigkeit der Rastnase 6 beiträgt.

Wie in den Figuren 4 a, b dargestellt, ist der Betätigungshebel 5 ausgehend vom verbreiterten Bereich 4 des Gehäuses 3 nach außen gebogen und weist zwei Knicke auf. Dadurch ist der Betätigungshebel 5 an die Kontur des Ge- häuses 14 der Steckleiste 13 im eingesteckten Zustand angepasst. Zudem kann die Breite des verbreiterten Bereichs 4 des Gehäuses 3 des Steckver- binders 1 kleiner als oder zumindest gleich groß wie die Breite des Gehäuses 14 der Steckleiste 13 gewählt werden.

Wirken nun im eingesteckten Zustand Zugkräfte entgegen der Steckrichtung S auf den Steckverbinder 1 und/oder in Steckrichtung S auf die Steckleiste 13, werden diese Zugkräfte über den Verriegelungshebel 5 direkt durch den verbreiterten Bereich 4 des Gehäuses 3 aufgenommen. Im gesamten Verrie- gelungssystem 2a treten nur Torsionskräfte auf und keine Biegekräfte. Das zweite Verriegelungssystem 2b unterscheidet sich von dem ersten Ver- riegelungssystem 2a darin, dass der Betätigungshebel 7b sich im Betäti- gungsbereich 9b nicht aufweitet, sondern gerade verläuft. Zudem ist der Ab- stand zwischen dem Betätigungshebel 7b und dem Verriegelungshebel 5 bzw. dem Gehäuse 3 geringer. Dadurch wird eine kompaktere Bauweise er- reicht und der Steckverbinder 1 kann in Anwendungen mit geringerem Platz- angebot verwendet werden. Der Bereich, in dem der Betätigungshebel 7b und der Verriegelungshebel 5 miteinander verbunden sind, ist entsprechend größer ausgebildet, um ein direkteres Ansprechen bei der Betätigung zu er- reichen. Auch beim zweiten Verriegelungssystem 2b ist auf dem Betätigungs- bereich 9b nach außen hin eine strukturierte Betätigungsfläche ausgebildet, mit der ein Nutzer das Verriegelungssystem 2b durch Drücken von Hand öff- nen kann. Zudem ist eine Ausbuchtung 10b auf der Innenseite des Betäti- gungshebels 7b im Bereich des Betätigungsbereichs 9b und eine komple- mentäre Struktur 11 am Gehäuse 3 vorgesehen, die zusammen einen Weg- begrenzer bilden, der die Auslenkung des Betätigungshebels 7a begrenzt und somit einer Überdehnung verhindert. In dieser Ausführungsform ist die Aus- buchtung 10b zentral im Betätigungshebels 7b ausgebildet und kommt bereits näher am Abstützsteg 8 mit der komplementären Struktur 11 in Berührung. Die komplementäre Struktur 11 ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie mit bei- den Varianten von Ausbuchtungen 10a, 10b Zusammenwirken kann.