Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 .

Derartige Steckverbinder werden benötigt, um vorzugsweise elektrische Leitungen und Kabel reversibel miteinander zu verbinden. Dabei muss eine sichere elektrische und mechanische Verbindung der Steckpartner

gewährleistet werden. Eine dauerhafte mechanische Verrastung der

Steckpartner ist ebenso wichtig wie eine vollständige Verbindung und

Kontaktierung innenliegender Kontakte.

Bei einer derartigen Gattung von Steckverbinder kann es sich sowohl um elektrische, als auch um optische, pneumatische oder hydraulische

Steckverbinder handeln. Die vorgestellte Erfindung kann auf jegliche Art von Steckverbinder übertragen werden.

Neben der mechanischen Verbindung der Steckverbinder muss auch ein Lösen der Verbindung sichergestellt werden. Dabei muss die mechanische Verrastung vollständig gelöst werden, ohne dabei Bauteile des Verriegelungsmechanismus oder der Steckverbinder zu zerstören.

Diese Kontaktierungs- und Dekontaktierungsvorgänge von Steckverbindern und dem an den Steckverbindern vorhandenen Verriegelungsmechanismus müssen vielfach wiederholbar sein, ohne die Qualität von Verriegelung und

Kontaktierung zu beeinflussen.

Stand der Technik

Die DE 10 2012 1 1 1 408 B3 zeigt einen Verriegelungsmechanismus für Steckverbinder mit einem Steckpartner. Dabei verfügt der

Verriegelungsmechanismus über zwei Arten von Verriegelungsmitteln. Ein primäres Verriegelungselement, welches zur Verriegelung des Steckpartners geeignet ist und einem sekundären Verriegelungselement welches zur wechselseitigen Verriegelung mit dem primären Verriegelungselement geeignet ist. Dabei verriegelt das sekundäre Verriegelungselement das primäre im verriegelten Zustand des Verriegelungsmechanismus, und das primäre

Verriegelungselement das sekundäre im entriegelten Zustand. Durch

Kontaktierung des Steckpartners wird der Mechanismus automatisch verriegelt und durch Betätigen des - als Betätiger ausgeführten - sekundären

Verriegelungselements entriegelt.

Die US 4,929,189 A zeigt einen stabförmigen, klein gestalteten Steckverbinder mit Verriegelungsmechanismus, durch den er automatisch mit dem zugehörigen Steckverbinder verriegelt wird, wenn er in diesen eingesteckt wird. Dabei weist der Verriegelungsmechanismus viele einzelne Bestandteile auf.

Nachteilig bei derartigen aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist die große Anzahl von mechanischen Teilen. Viele der bekannten Lösungen weisen eine viele Kleinteile auf, welche zusammen eine sehr komplexe, fehleranfällige Vorrichtung bilden. Naturgemäß sind Vorrichtungen mit vielen Einzelteilen umso anfälliger für Fehler und Ausfall.

Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weitere Art von

Steckverbinder vorzustellen, um die Vielfalt derartiger Steckverbinder mit Verriegelungsmechanismen zu erweitern. Dabei soll der Steckverbinder möglichst wenig mechanische Einzelteile aufweisen und so die Ausfallsicherheit und Fehlerwahrscheinlichkeit der Vorrichtung verringert werden.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Steckverbinder zur Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinder. Vorzugsweise ist der Steckverbinder zur Verbindung und Kontaktierung mit einem Stecksockel, einem sogenannten Receptacle vorgesehen. Dabei ist das Receptacle als passives Bauteil ausgestaltet an welchem der erfindungsgemäße Steckverbinder verrasten kann.

Der Steckverbinder weist einen Grundkörper auf, welcher an einer Seite ein Steckgesicht bildet. Das Steckgesicht ist zur Kontaktierung mit dem Receptacle ausgelegt und bildet die Art / Sorte des Steckverbinders. Diese kann je nach Ausführung unterschiedlich ausgebildet sein und sich in Art, Größe und Anzahl der Kontakte unterscheiden. Am Grundkörper ist ein Betätigungsmittel angeordnet. Das Betätigungsmittel umschließt den Grundkörper vorzugsweise und ist entlang des Grundkörpers um einen definierten Weg verschiebbar. Der Steckverbinder weist zudem zumindest einen Rastarm auf, sowie einen im Grundkörper angeordneten Kontaktträger. Der Kontaktträger und der

Grundkörper können je nach Ausgestaltung auch einteilig ausgebildet sein und aus einem Bauteil bestehen.

Der zumindest eine Rastarm ist aus einem mechanisch flexiblen Material gebildet und kann ebenfalls mit dem Grundkörper einteilig ausgebildet sein. Aber auch eine Ausbildung als separates Bauteil, welches am Grundkörper angebracht ist, umfasst die Erfindung. Durch die Flexibilität des Rastarms kann dieser eine Schwenkbewegung ausführen. Dabei bildet der Rastarm ein freies Ende, welches vom Grundkörper weggeschwenkt und zum Grundkörper hin geschwenkt werden kann. Die Schwenkbewegung des Rastarms ist

vorzugsweise radial ausgelegt. D.h. dass bei beispielsweise einem

Rundsteckverbinder die Schwenkbewegung weg von der Symmetrieachse des Steckverbinders ist. Das freie Ende des Rastarms ist in Richtung des Steckgesichts des

Steckverbinders ausgerichtet. So kann der Rastarm mit einem Receptacle verrasten, welcher in den Bereich des Steckgesichts eingeführt wird. Der zumindest eine Rastarm dient so zur mechanischen Verrastung des

Steckverbinders mit dem Receptacle. Vorzugsweise sind am Steckverbinder zumindest drei Rastarme vorgesehen. Gerade bei Rundsteckverbindern ist die Anordnung von drei Rastarmen über den Umfang besonders vorteilhaft, da so eine besonders gleichmäßige Kraftverteilung gewährleistet wird. Aber auch sind Ausführung mit zwei, vier, fünf oder mehr Rastarm denkbar und je nach

Anwendung zweckmäßig.

Erfindungsgemäß weist der Steckverbinder zumindest einen auf. Der Federarm ist dabei parallel zum Rastarm ausgerichtet und liegt an diesem an. Dabei kann der Federarm über eine bestimmte Länge am Rastarm anliegen oder nur punktuell den Rastarm berühren. Der Federarm ist vorzugsweise in

Schwenkrichtung am Rastarm anliegend. Durch den Federarm, welcher am Rastarm anliegt, wird die Federkraft des Rastarms erhöht. So hat der Rastarm durch seine Materialeigenschaften eine spezifische Federkonstante aus welcher sich eine Federkraft bei einer Schwenkbewegung ergibt. Durch den am Rastarm anliegenden Federarm wird die Federkraft um die Federkraft des Federarms erhöht, wenn der Rastarm in Richtung des Federarms schwenk und diesen mit schwenkt.

Der Federarm ist mit dem Betätigungsmittel mechanisch verbunden. Eine spezielle Ausführungsform sieht vor, den Federarm einteilig mit dem

Betätigungsmittel auszubilden. Durch die mechanische Verbindung von

Federarm und Betätigungsmittel kann der Federarm ebenfalls wie das

Betätigungsmittel entlang der Steckverbinderachse bewegt werden. Dadurch ist es möglich die Position und des Federarms am Rastarm einzustellen und beliebig zu ändern. Je nachdem wie weit der Federarm am freien Ende des Rastarms anliegt, ist die Federkraft, die aus der Summe der Steifigkeit von Rastarm und Federarm resultiert unterschiedlich. Ist der Federarm weiter am freien Ende des Rastarms anliegend, ist die resultierende Federkraft höher, als wenn der Federarm weiter vom freien Ende am Rastarm anliegt.

Zweckmäßig ist am freien Ende des Rastarms ein Rasthaken vorgesehen. Der Rasthaken ist dient zur Verrastung des Steckverbinders mit dem Receptacle. Durch Verrasten des Rasthakens hinter einer entsprechenden Ausnehmung oder Kante am Receptacle kann ein Abziehen des Steckverbinders vom

Receptacle verhindert werden.

Dabei weist der Rasthaken eine Rastflanke und eine Einführschräge auf. Die Einführschräge weist in Steckrichtung, d.h. in Richtung des Steckgesichts und dem Receptacle zugewandt. Durch eine sehr flache Steigung kann eine

Schwenkbewegung des Rastarms auch bei hoher Kraft erzeugt werden. Die Steigung der Einführschräge ist vorzugsweise so ausgelegt, dass der Rastarm mit anliegendem Federarm ausgelenkt werden kann. So kann der

Steckverbinder mit oder auch ohne anliegenden Federarm auf ein Receptacle aufgerastet werden. Eine entsprechend flache Steigung das Auslenken des Rastarm, so dass der Rastarm auf dem Receptacle verrasten kann.

Die Rastflanke ist rückseitig der Einführschräge in entgegengesetzte Richtung ausgerichtet. Dadurch kann die Rastflanke an einer entsprechenden Flanke oder einem Hinterschnitt am Receptacle verrasten. In der vorliegenden

Erfindung ist die Rastflanke jedoch nicht zwangsläufig senkrecht zur

Steckrichtung des Steckverbinders ausgerichtet, wie aus dem Stand der Technik bekannt. Die Rastflanke und entsprechendes Gegenstück am

Receptacle sind so ausgebildet, dass beim Aufbringung einer entsprechenden Abziehkraft des Steckverbinders vom Receptacle eine geringe Kraft zum Auslenken des Rastarms erzeugt wird. Dabei ist die erzeugte Kraft jedoch deutlich geringer als die Kraft welche durch die Einführschräge beim Aufstecken auf ein Receptacle erzeugt wird. Die erzeugte Kraft durch die Rastflanke beim Abziehen vom Receptacle ist gerade so groß, dass der Rastarm ausgelenkt werden kann. Jedoch kleiner als die Kraft, welche benötigt wird um den

Rastarm mit anliegendem Federarm auszulenken.

Der Steckverbinder kann so zwei Zustände einnehmen: einen ersten, verriegelten Zustand und einen zweiten, entriegelten Zustand. Dabei ist das Betätigungsmittel im ersten, verriegelten Zustand in einer ersten, verriegelten Position und im zweiten, entriegelten Zustand in einer zweiten, entriegelten Position. Die erste, verriegelte Position ist dabei weiter in Steckrichtung, also weiter dem Steckgesicht des Steckverbinders zugewandt, als die zweite, entriegelte Position. Dies bezweckte, dass der Federarm in der ersten, verriegelten Position weiter am freien Ende des Rastarms anliegt, als in der zweiten, entriegelten Position. Der Kraft zum Auslenken des Federarms ist somit im ersten, verriegelten Zustand größer als im zweiten, entriegelten Zustand.

Durch diese Ausgestaltung kann der Steckverbinder in beiden Zuständen, dem verriegelten und entriegelten, auf ein Receptacle aufgesteckt und mit diesem verrastet werden. Jedoch kann der Steckverbinder nur im zweiten, entriegelten Zustand vom Receptacle abgezogen und dekontaktiert werden.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass der Steckverbinder eine Feder aufweist. Die Feder ist zwischen dem Grundkörper und dem

Betätigungsmittel angeordnet und übt auf beide eine Kraft aus. Dabei wird durch die Feder eine Zwangsbewegung des Betätigungsmittels in die erste, verriegelte Position bewirkt.

Durch die mit der Erfindung beschriebenen Merkmale wird ein neuartiger Steckverbinder vorgestellt, welcher einen Verriegelungsmechanismus aufweist, der aus nur wenigen beweglichen Teilen besteht. Die Ausfallsicherheit ist dabei sehr hoch und geringer Fehleranfällig. Durch die einfache Konstruktion ist eine Langlebigkeit des Steckverbinders, besonders bei häufigen Kontaktierungs- und Dekontaktierungsvorgängen gewährleistet. Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Steckverbinders in einem ersten Zustand;

Fig. 2 eine perspektivisch Darstellung des erfindungsgemäßen

Steckverbinders in einem zweiten Zustand;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Steckverbinders im ersten Zustand; und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Steckverbinders im zweiten Zustand.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 in einem ersten, verriegelten Zustand. Der Steckverbinder 1 wird aus einem Grundkörper gebildet, welcher von einem Betätigungsmittel 4 umhüllt ist. Rückseitig ist am Steckverbinder 1 eine Kabelverschraubung 3 vorgesehen. Über die Kabelverschraubung 3 kann ein Kabel in den

Steckverbinder 1 eingeführt und mit diesem verbunden werden. Steckseitig bildet der Steckverbinder 1 ein Steckgesicht, welches Zugriff auf ein im

Steckverbinder 1 aufgenommenen Kontaktträger 2 ermöglicht.

Der Kontaktträger 2 im Steckgesicht des Steckverbinders 1 ist von vier Rastarmen 5 umgeben, welche eine Verriegelung mit einem

Gegensteckverbinder, einem Stecksockel oder sogenannten Receptacle ermöglichen. Die Rastarme 5 weisen im Steckgesicht des Steckverbinders 1 jeweils einen Rasthaken auf. Der Rasthaken ist nach innen, hin zur Mittelachse des Steckverbinders 1 ausgerichtet und bildet eine Einführschräge 7 sowie eine Rastflanke 6.

Die Rastflanke 6 ist zur Rückseite, der Kabelverschraubung 3 des

Steckverbinders 1 ausgerichtet. Die Einführschräge 7 ist rückseitig der

Rastflanke 6 in Richtung eines Gegensteckverbinders ausgerichtet. Über die Einführschräge 7 kann der Rastarm 5 beim Verbinden mit einem

Gegensteckverbinder ausgelenkt werden um mit diesem zu verrasten.

Außenliegend ist an jedem Rastarm 5 ein Federarm 9 angeordnet. Der

Federarm 9 liegt dabei am Rastarm 5 an und berührt diesen über dessen gesamte Länge.

Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 in einem zweiten, entriegelten Zustand. Im zweiten, entriegelten Zustand ist das Betätigungsmittel 4 in einer zweiten, entriegelten Position. Das Betätigungsmittel 4 ist dafür weiter in Richtung der

Kabelverschraubung 3 positioniert als in der ersten, verriegelten Position.

Durch die zweite Position, welche weiter entfernt von der Steckseite und dem Steckgesicht des Steckverbinders 1 ist, sind die Federarme 9 ebenfalls aus dem Steckgesicht bewegt.

Dadurch liegen die Federarme 9 nicht mehr soweit an den freien Enden der Rastarme an, wie in der ersten, verriegelten Position. Dadurch ist die Federkraft der Rastarme 5 bei einer Schwenkbewegung, radial nach außen, kleiner als im ersten, verriegelten Zustand des Steckverbinders.

Die zwei Zustände des Steckverbinder 1 , der erste, verriegelte Zustand und der zweite, entriegelte Zustand, sind noch einmal in den Figuren 3 und 4

dargestellt. Dabei zeigen die Figuren 3 und 4 jeweils eine Schnittdarstellung des Steckverbinder 1 in der jeweiligen Position. In der Figur 3 sind die Rastarme 5 erkennbar, welche Steckseitig über

Rasthaken verfügen. Die Rasthaken bilden je eine Einführschräge 7 sowie eine Rastflanke 6 aus. An der Rastflanke 6 ist ein Receptacle eines

Gegensteckverbinders verrastet. Der Übersicht halber, ist das Receptacle nur schematisch dargestellt.

An den Rastarmen 5 liegt jeweils ein Federarm 9 an. Durch den anliegenden Federarm 9 ist die Federkraft der Rastarme 5 erhöht. Eine äußere, die Rast- und Federarme 5, 9 umgebende Hülse 10 des Grundkörpers ist so ausgebildet, dass Rast- und Federarme 5, 9 zusammen noch eine Schwenkbewegung ausüben können. In dieser speziellen Ausführungsform sind die Hülse 10 und der Rastarm 5 einteilig ausgebildet.

Die Federarme 9 sind mit dem Betätigungsmittel 4 einteilig ausgebildet. Das Betätigungsmittel 4 wird durch eine Feder 8, welche zwischen dem

Betätigungsmittel 4 und dem Grundkörper angeordnet ist, in die erste, verriegelte Position bezwungen. Durch diese Zwangsverriegelung wird sichergestellt, dass der Steckverbinder 1 notfalls immer verriegelt und nicht entriegelt ist.

Die Figur 4 zeigt den Steckverbinder 1 im zweiten, entriegelten Zustand. Das Betätigungsmittel 4 ist in eine hintere, zweite, entriegelte Position bewegt.

Dadurch sind die Federarme 9 aus dem Bereich der freien Enden der Rastarme 5 entfernt. Die Federkraft der Rastarme 5 ist so deutlich geringer als in der ersten, verriegelten Position wie in Figur 3 dargestellt.

In diesem Zustand können die Rastarme 5 einfach eine Schwenkbewegung ausführen und so die Verrastung mit dem Receptacle lösen. Durch eine leichte Anschrägung der Rastflanken 6 oder dem entsprechenden Bereich am

Receptacle reich die so durch Abziehen des Steckverbinders 1 erzeugte radiale Kraft für eine Schwenkbewegung der Rastarme 5. Die im Zustand der Figur 3 erzeugte Kraft durch Rast- und Federarme 5, 9 sind zu groß um durch eine Kraft überwunden zu werden.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Federkraft der Rastarme 5 durch die Federarme 9 erhöht oder reduziert werden kann. Durch eine entsprechend vorteilhafte Auslegung der Rastflanken 6 und zugehörigen Gegenflanken am Receptacle kann so eine sichere Verrastung wie auch eine gewollte Entriegelung des Steckverbinders eingestellt werden.