-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindung mit einem Stecker mit Kraftverstärkung und einem entsprechenden Header.
-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Hochvolt-Bordnetzen für elektrische Fahrzeuge beschrieben.
-
Eine Steckverbindung zum elektrisch leitenden Verbinden einer Hochvoltleitung kann hohe Steckkräfte erfordern, um Kontaktelemente der Steckpartner der Steckverbindung zusammenzustecken. Zumindest ein Kontaktelement kann beim Zusammenstecken elastisch verformt werden, um durch eine Rückstellkraft gegen die Verformung eine Anpresskraft zwischen den Kontaktelementen zu erzeugen.
-
Zum Erzeugen der Steckkräfte kann zumindest einer der Steckpartner einen Verriegelungshebel mit zumindest einer Kraftreduktionskurve aufweisen. Über die Kraftreduktionskurve kann ein Verriegelungszapfen des anderen Steckpartners beim Betätigen des Verriegelungshebels abgleiten und über eine Keilwirkung der Kraftreduktionskurve die Steckpartner zusammenziehen.
-
Zwei Verriegelungszapfen können auf gegenüberliegenden Seiten der Steckverbindung angeordnet sein, um die anteiligen Steckkräfte symmetrisch in die Steckpartner einzuleiten. Eine Antriebskraft kann dann an einem gemeinsamen Verriegelungshebel mit zwei Kraftreduktionskurven oder an zwei separaten Verriegelungshebeln mit je einer Kraftreduktionskurve aufgebracht werden.
-
Beim Gleiten der Kraftreduktionskurve auf dem Verriegelungszapfen wird die gesamte anteilige Steckkraft über eine kleine Kontaktfläche zwischen dem Verriegelungszapfen und der Kraftreduktionskurve übertragen. Dadurch werden der Verriegelungszapfen und die Kraftreduktionskurve stark belastet. Da sich Radius der Kraftreduktionskurve stetig ändert, kann die Kontaktfläche nicht einfach vergrößert werden. Eine Antriebskraft am Verriegelungshebel kann aufgrund einer Rotation des Verriegelungshebels nur anteilig in einer Steckrichtung der Steckverbindung wirken.
-
Durch den Verriegelungshebel ist Raum neben der Steckverbindung erforderlich, da der Verriegelungshebel zumindest in einer geöffneten Position von der Steckverbindung absteht.
-
Die Druckschrift
DE 10 2017 213 446 A1 offenbart einen Verbinder 100 mit einem ersten Verbinder 1 und einem zweiten Verbinder 2. Der erste Verbinder 1 und der zweite Verbinder 2 werden durch relatives Verschieben in Axialrichtungen in Eingriff gebracht. Die Axialrichtungen umfassen eine Axialrichtung eines Außengehäuses 3 und eines Innengehäuses 4 des ersten Verbinders 1 und eine Axialrichtung des zweiten Verbinders 2.
-
Die Druckschrift
JP 2009 – 277 588 A offenbart einen Steckverbinder 1, umfassend: erste und zweite Gehäuse 10, 30, die ineinander eingepasst sind; eine elektrische Kabelabdeckung 60, die am zweiten Gehäuse 30 so montiert ist, dass sie eine Herausziehfläche 31 für elektrische Leitungen davon abdeckt; und einen Hebel 80, der am zweiten Gehäuse 30 befestigt ist, und bei dem beide Gehäuse 10, 30 durch einen Booster-Mechanismus in einen regulären Montagezustand versetzt werden, der durch eine Verschiebung von einer Anfangsposition in eine Endposition wirkt.
-
Die Druckschrift
US 2002 / 0 019 160 A1 offenbart einen Steckverbinder C1 und einen Gegenverbinder C2. Der Gegenverbinder C2 umfasst eine große Anzahl von Anschlüssen 40, die sich in Längsrichtung verlängern, und ein Gehäuse 41, das die Anschlüsse 40 aufnimmt.
-
Die Druckschrift
EP 0 889 555 A2 offenbart eine Steckverbinderanordnung umfassend einen ersten Steckverbinder 1, einen Halter 2, welcher den ersten Steckverbinder 1 hält, und einen zweiten Steckverbinder 3, welcher mit dem ersten Steckverbinder 1 gekoppelt werden soll. Ein Schwenkhebel 4, welcher in eine Kopplungsrichtung des zweiten Steckverbinders 3 an den ersten Steckverbinder 1 bei einer Verbindungsherstellung der Steckverbinder 1 und 3 dreht, ist schwenkbar mittels eines Lagerbolzens 5 zwischen dem ersten Steckverbinder 1 und dem Halter 2 angebracht.
-
Die Druckschrift
US 6 315 585 B1 offenbart einen elektrischen Steckverbinder mit einem Hebel. Der elektrische Steckverbinder verfügt über erste und zweite Steckergehäuse 10, 20, die so angepasst sind, dass sie durch relative Bewegung in einer Montagerichtung lösbar zusammengefügt werden können. Zum Ziehen der Steckergehäuse ist ein Hebel drehbar gelagert.
-
Die Druckschrift
DE 10 2013 216 829 A1 offenbart eine Anordnung 1 für einen mit einem Gegenstecker 11 zusammensteckbaren Stecker 9. Die Anordnung 1 umfasst ein Gehäuseteil 5, mit einem geradlinig entlang des Gehäuseteils 5 in einer Betätigungsrichtung (B) verschieblichen Betätigungselement 3, mit einer außen von Gehäuseteil 5 und Betätigungselement 3 umgebenen zentralen Kammer 4, und mit wenigstens einem Umkehrgetriebe 7a, 7b, 8a, 8b, dessen Antrieb 12 mit dem Betätigungselement 3 verbunden und dessen Abtrieb 14 mit Teilen des Gegensteckers 11 in Eingriff bringbar ausgestaltet ist.
-
Beschreibung der Erfindung
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Steckverbindung mit einem Stecker mit Kraftverstärkung und einem entsprechenden Header bereitzustellen. Eine Verbesserung kann hierbei beispielsweise einen verringerten Platzbedarf neben der Steckverbindung, einen verringerten Kraftbedarf zum Herstellen der Steckverbindung und eine verbesserte Handhabung betreffen.
-
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
-
Eine Steckverbindung wird zwischen einem Stecker und einem Header hergestellt. Der Header kann beispielsweise an einer Komponente des Hochvolt-Bordnetzes angeordnet sein. Der Stecker kann insbesondere an einem Kabelende einer Hochvoltleitung des Hochvolt-Bordnetzes angeordnet sein. Der Header kann ebenso an einem weiteren Kabelende angeordnet sein.
-
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wirkt die aufgewandte Antriebskraft während des gesamten Steckvorgangs in einer Steckrichtung der Steckverbindung. Eine Antriebsbewegung wird durch ein getriebeähnliches System am Stecker in eine Abtriebskraft umgewandelt. Die Antriebskraft addiert sich so zu der durch das System verstärkten Abtriebskraft. Das System besteht dabei aus zumindest einem drehbar gelagerten Hebel mit einem geometrisch definierten Hebelverhältnis zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite. Die Antriebsseite gleitet in einer Kulisse eines Schiebers. Der Schieber wird mit der Antriebskraft linear in der Steckrichtung bewegt. In der Kulisse wird die lineare Antriebsbewegung in eine Drehbewegung des Hebels umgewandelt. Dabei wird über die Kulisse nur die unverstärkte Antriebskraft auf den Hebel übertragen. Über ein Widerlager des Hebels werden die Antriebskraft und eine Gegenkraft zu der verstärkten Abtriebskraft auf ein Steckergehäuse des Steckers übertragen. Die verstärkte Abtriebskraft wird durch einen Formschluss zu einem Gegenstück am Header abgestützt.
-
Durch den hier vorgestellten Ansatz kann der Stecker in der Steckrichtung betätigt werden. Der Stecker kann so beim Zusammenstecken mit dem Header nicht seitlich kippen. Durch die Addition der Antriebskraft zu der verstärkten Antriebskraft ist in Summe eine geringere Verstärkung der Antriebskraft und eine verringerte Antriebskraft erforderlich. Durch das Betätigen in der Steckrichtung wird wenig Raum neben dem Stecker benötigt und mehrere Steckverbindungen können in geringen Abständen nebeneinander angeordnet sein.
-
Es wird eine Steckverbindung mit einem Stecker mit Kraftverstärkung und einem dem Stecker entsprechenden Header gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
-
Der Stecker ist ein Bestandteil der Steckverbindung. Der Stecker wird mit dem entsprechenden Header zusammengesteckt. Der Stecker und der Header können dazu im wesentlichen gegengleiche Steckgeometrien aufweisen, die über im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Führungsflächen eine Steckrichtung der Steckverbindung vorgeben.
-
Ein Steckergehäuse kann elektrische Komponenten des Steckers und die Steckgeometrie beherbergen. Das Steckergehäuse kann zentral im Stecker angeordnet sein. Ein Schieber kann ein Griff des Steckers sein. Das Steckergehäuse kann innerhalb des Schiebers angeordnet sein. Ein Hebel kann in einem Zwischenraum zwischen dem Schieber und dem Steckergehäuse angeordnet sein. Der Schieber und der zumindest eine Hebel bilden eine Mechanik des Steckers aus. Das Steckergehäuse, der Schieber und der Hebel können aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
-
Eine Kulisse kann eine längliche Aussparung beziehungsweise Vertiefung sein. In der Kulisse kann ein Antriebszapfen des Hebels beweglich angeordnet sein. Der Antriebszapfen kann sich in der Kulisse drehen und entlang der Kulisse gleiten. Der Antriebszapfen kann auch in einem Gleitstück drehbar gelagert sein. Das Gleitstück kann beweglich in der Kulisse gelagert sein. Der Antriebszapfen kann sich entlang der Kulisse bewegen, wenn die Kulisse relativ zum Hebel bewegt wird. Die Kulisse kann eine Bewegungsbahn für den Antriebszapfen vorgeben. Die Kulisse kann geradlinig verlaufen. Die Kulisse kann ebenso gekrümmt verlaufen. Die Kulisse kann breiter als der Antriebszapfen sein. So kann der Zapfen an einer Seitenfläche der Kulisse anliegen und bei Bewegung an der einen Seitenfläche entlanggleiten. Die Kulisse kann so die Bewegungsbahn zumindest zu einer Seite vorgeben. Die Kulisse kann aber auch im Wesentlichen so breit wie der Antriebszapfen sein. Dann kann die Bewegungsbahn auf zwei Seiten definiert sein.
-
Innerhalb der Kulisse kann zumindest eine Engstelle ausgebildet sein, an der die Kulisse weniger breit als der Antriebszapfen ist. Die Engstelle kann durch eine lokale Erhebung auf zumindest einer der Seitenflächen der Kulisse ausgebildet sein. Die Erhebung kann insbesondere an der Seitenfläche angeordnet sein, an der der Antriebszapfen bei der Bewegung nicht entlanggleitet. Der Antriebszapfen kann die Engstelle passieren, indem er die Kulisse an der Engstelle geringfügig aufspreizt, also an der Erhebung elastisch verformt. Die Engstelle kann hinter dem Antriebszapfen wieder zurückfedern. Die Engstelle kann beispielsweise kurz vor einem Ende der Bewegungsbahn angeordnet sein, um den Antriebszapfen in einer Endposition zu sichern.
-
Ein Anfangsbereich der Kulisse kann bis zu einer Kante verlängert sein. So kann der Antriebszapfen beim Zusammenbau des Steckers in der Kulisse angeordnet werden. Der Anfangsbereich kann außerhalb der Bewegungsbahn angeordnet sein und beispielsweise durch eine Engstelle gegen die Bewegungsbahn abgegrenzt sein. Der Anfangsbereich kann auch gekrümmt ausgeführt sein.
-
Ein Drehpunkt des Hebels kann als Lagerzapfen ausgebildet sein. Der Lagerzapfen kann am Steckergehäuse oder am Hebel ausgebildet sein und in einer Aussparung des Hebels oder des Steckergehäuses angeordnet sein. Der Lagerzapfen und die Aussparung können zumindest bereichsweise eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen.
-
Ein Abtriebselement kann eine Aussparung oder ein Vorsprung des Hebels sein. Ein Gegenstück kann eine zum Abtriebselement passende Kontur aufweisen.
-
Das Abtriebselement weist erfindungsgemäß eine Stützfläche zum Abstützen der Abtriebskraft am Gegenstück auf, wobei die Stützfläche in einer Anfangsposition des Hebels seitlich versetzt zum Gegenstück angeordnet ist, wenn der Stecker auf den Header aufgesetzt ist, wobei die Stützfläche durch die Drehbewegung hinter das Gegenstück eingeschwenkt wird und der Formschluss zwischen der Stützfläche und dem Gegenstück hergestellt wird.
-
In einer Anfangsposition kann der Hebel im Wesentlichen in der Steckrichtung oder leicht schräg zur Steckrichtung ausgerichtet sein. Die Drehbewegung kann an der Anfangsposition beginnen. Durch die Drehbewegung kann der Hebel quer zur Steckrichtung gedreht werden. Der Hebel kann beispielsweise im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung gedreht werden. Der Hebel kann auch weniger oder mehr als senkrecht zur Steckrichtung gedreht werden. Durch den seitlichen Versatz in der Anfangsposition kann das Gegenstück beim Aufsetzen des Steckers auf den Header an der Stützfläche vorbei bewegt werden. Durch den seitlichen Versatz kann am Anfang der Drehbewegung kein Kontakt zwischen der Stützfläche und dem Gegenstück bestehen. Der Hebel kann beispielsweise zwischen 30°und 50° gedreht werden, bevor die Stützfläche am Gegenstück anliegt. Bis dahin kann die Antriebsbewegung im Wesentlichen nur gegen Reibungswiderstände der Mechanik des Steckers erfolgen.
-
Die Stützfläche kann durch die Drehbewegung am Gegenstück wälzgleiten. Die Stützfläche kann ähnlich wie ein Zahn eines Zahnrads an dem Gegenstück abrollen und dabei an dem Gegenstück entlanggleiten. Ein Gleitanteil der Bewegung kann dabei durch eine Formgebung der Stützfläche und des Gegenstücks bestimmt sein. Durch das Wälzgleiten kann aus der Drehbewegung wieder eine Linearbewegung gewandelt werden. Mit der Linearbewegung kann der Stecker zum Header hingezogen werden.
-
Das Abtriebselement kann eine der Stützfläche gegenüberliegende Anschlagfläche für das Gegenstück aufweisen. Die Anschlagfläche kann in der Anfangsposition des Hebels am Gegenstück ausgerichtet sein und am Gegenstück anliegen, wenn der Stecker auf den Header aufgesetzt wird. Die Anschlagfläche kann durch die Drehbewegung vom Gegenstück abheben. Die Anschlagfläche kann als Tiefenanschlag beim Aufsetzen des Steckers auf den Header dienen. Die Anschlagfläche kann eine Vorrastposition des Steckers definieren. Durch die Drehbewegung kann die Anschlagfläche vom Gegenstück wegbewegt werden.
-
Das Abtriebselement kann als Aussparung im Hebel ausgeführt sein. Die Stützfläche und die Anschlagfläche können auf gegenüberliegenden Seiten der Aussparung angeordnet sein. Das Gegenstück kann in der Anfangsposition in der Aussparung anordenbar sein. Die Aussparung kann in der Anfangsposition zum Gegenstück hin offen sein und durch die Drehbewegung seitlich um das Gegenstück herumgedreht werden. Die Aussparung kann größer als eine Zahnlücke eines Zahnrads sein. Die Stützfläche und die Anschlagfläche liegen nicht gleichzeitig am Gegenstück an.
-
Der Schieber kann über eine Arretierung in einer Anfangsposition arretiert sein. Die Arretierung kann gelöst werden, wenn der Stecker auf den Header aufgesetzt ist und das Gegenstück im Bereich des Abtriebselements angeordnet ist. Eine Arretierung kann die Antriebsbewegung blockieren, solange sie nicht gelöst wird. Die Arretierung kann die Mechanik des Steckers vor ungewollter Benutzung schützen. Die Arretierung kann beispielsweise ein Kipphebel sein, der beispielsweise durch einen Vorsprung des Headers betätigt wird und eine Raste am Schieber freigibt.
-
Die Kulisse kann zwischen 89° und 80° schräg zur Steckrichtung ausgerichtet sein. Durch eine Schrägstellung der Kulisse kann die Drehbewegung ohne Ruck des Antriebszapfens in der Kulisse beginnen. Die Schrägstellung bewirkt eine seitlich wirkende Kraftkomponente der Antriebskraft am Antriebszapfen.
-
Der Schieber kann in einer Endposition am Steckergehäuse einrasten. Der Schieber und das Steckergehäuse können eine Rasteinrichtung aufweisen, die den Schieber und damit den Rest der Mechanik in der Endposition hält. Die Rasteinrichtung kann durch eine manuell betätigbare Verriegelung in der verrasteten Position blockiert werden.
-
Der Stecker kann zwei Hebel aufweisen. Die Hebel können auf entgegengesetzten Seiten des Steckers angeordnet sein. Durch zwei Hebel wird die Kraft an jedem Hebel reduziert. Dadurch kann die Mechanik insgesamt kleiner dimensioniert werden.
-
Die Hebel können diagonal gegenüberliegend am Stecker angeordnet sein. Durch eine diagonal gegenüberliegende Anordnung können die Abtriebskräfte symmetrisch am Header abgestützt werden. So kann ein asymmetrisches Moment verhindert werden. Stecker und Header können gleichmäßig zusammengesteckt werden.
-
Kurze Figurenbeschreibung
-
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigt:
- 1 zeigt einen auf einen Header aufgesetzten Stecker gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 zeigt einen mit einem Header unter Verwendung einer Kraftverstärkung zusammengesteckten Stecker gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 zeigt einen Schieber für einen Stecker gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 4 zeigt einen Hebel für einen Stecker gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
Die Figuren sind schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Detaillierte Beschreibung
-
1 zeigt einen Stecker 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel, der in einer Vorraststellung auf einen entsprechenden Header 102 aufgesetzt ist. In der Vorraststellung sind der Stecker 100 und der Header 102 aneinander ausgerichtet und liegen aneinander an, sind aber noch nicht zu einer Steckverbindung zusammengesteckt. Der Stecker 100 weist ein Steckergehäuse 104, einen Schieber 106 und zumindest einen Hebel 108 auf. Der Schieber 106 ist am Steckergehäuse 104 in einer Steckrichtung 110 des Steckers 100 beziehungsweise der Steckverbindung beweglich gelagert. Der Schieber 106 umschließt das Steckergehäuse 104 ringförmig. Das Steckergehäuse 104 ist in einem Innenraum des Schiebers 106 angeordnet. Der Schieber 106 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf. Der Schieber 106 dient als Griff zum Zusammenstecken der Steckverbindung.
-
Der Hebel 108 ist in einem Zwischenraum zwischen dem Schieber 106 und dem Steckergehäuse 104 angeordnet. Der Hebel 108 ist am Steckergehäuse 104 drehbar gelagert und greift mit einem Antriebszapfen 112 in eine im Wesentlichen quer zur Steckrichtung 110 ausgerichtete Kulisse 114 des Schiebers 106 ein. Der Antriebszapfen 112 ist quer zum Hebel 108 ausgerichtet. An einem Drehpunkt 116 des Hebels weist der Hebel 108 eine tropfenförmige Aussparung auf, in der ein Lagerzapfen des Steckergehäuses 104 angeordnet ist. Der Lagerzapfen weist eine tropfenförmige Endscheibe auf. So kann der Hebel 108 nur in einer Lage auf den Lagerzapfen aufgeschoben werden. Wenn der Hebel 108 aus dieser Lage rotiert wird, kann der er nicht vom Lagerzapfen abrutschen.
-
Hier sind der Schieber 106 und der Hebel 108 in einer Anfangsposition 118 angeordnet und der Stecker 100 in der Vorraststellung am Header 102 angeordnet. Dabei ist ein Abtriebselement 120 des Hebels 108 im Bereich eines entsprechenden Gegenstücks 122 des Headers 102 angeordnet. Das Abtriebselement ist auf einer dem Antriebszapfen 112 gegenüberliegenden Seite des Drehpunkts 116 angeordnet. Das Abtriebselement 120 ist auf das Gegenstück 122 aufgesetzt, kann in der Anfangsposition 118 aber noch keine Kraft auf das Gegenstück 122 übertragen.
-
Wenn der Schieber 106 mit einer Linearbewegung 124 in der Steckrichtung 110 bewegt wird, gleitet der Antriebszapfen 112 entlang der Kulisse 114 und treibt eine Drehbewegung 126 des Hebels 108 an. Durch die Drehbewegung 126 wird ein Formschluss zwischen dem Abtriebselement 120 und dem Gegenstück 122 hergestellt. Wenn das Abtriebselement 120 formschlüssig am Gegenstück 122 anliegt, wird durch die Kulisse 114 eine Antriebskraft 128 vom Schieber 106 auf den Antriebszapfen 112 übertragen. Die Antriebskraft 128 wird über ein Hebelverhältnis des Hebels 108 zu einer Abtriebskraft 130 am Abtriebselement 120 übersetzt und am Gegenstück 122 abgestützt. Eine Gegenkraft 132 zur Abtriebskraft 130 und die Antriebskraft 128 werden über den Drehpunkt 116 am Steckergehäuse 104 abgestützt und bewegen das Steckergehäuse 104 in der Steckrichtung 110.
-
Das Hebelverhältnis beträgt hier näherungsweise 4:1. Die Antriebskraft 128 wird also etwa vervierfacht.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist das Gegenstück 122 näherungsweise wie ein einzelner Zahn einer Zahnstange geformt. Das Abtriebselement 120 entspricht im Wesentlichen einer vergrößerten Lücke zwischen zwei Zähnen eines Zahnrads. Das Abtriebselement 120 liegt in der Vorrastposition mit einer Anschlagfläche auf einer Oberseite des Gegenstücks 122 auf. Durch die Drehbewegung 126 hebt die Anschlagfläche von Gegenstück ab und eine Stützfläche 134 des Abtriebselements 120 wird durch die Drehbewegung 126 hinter beziehungsweise unterhalb des Gegenstücks 122 gegen eine Unterseite 136 des Gegenstücks 122 geschwenkt. Die Stützfläche 134 liegt dann mit dem Formschluss an der Unterseite 136 an und die Abtriebskraft 130 wird durch die Stützfläche 134 an der Unterseite 136 abgestützt. Wenn die Drehbewegung 126 dann fortgesetzt wird, wälzgleitet die Stützfläche 134 entlang beziehungsweise über die Unterseite 136.
-
In einem Ausführungsbeispiel weist das Steckergehäuse 104 zumindest eine Arretierung 138 für den Schieber 106 auf. Die Arretierung 138 verhindert die Linearbewegung 124, bis sie beim Aufsetzen des Steckers 100 auf den Header 102 gelöst wird und den Schieber 106 freigibt. Die Arretierung 138 ist hier als Kipphebel ausgeführt, der geringfügig verdreht wird, wenn er beim Aufsetzen auf eine dafür vorgesehene Rippe 140 des Headers 102 trifft. Durch die Verdrehung wird eine Sperrklinke zurückgedrückt und der Schieber 106 freigegeben.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist die Kulisse 114 schräg zur Steckrichtung 110 ausgerichtet. Durch die Schräge wirkt bereits am Anfang der Linearbewegung 124 des Schiebers 106 eine Seitenkraft auf den Antriebszapfen 112 und leitet die Drehbewegung 126 ein.
-
2 zeigt einen mit einem Header 102 unter Verwendung einer Kraftverstärkung zusammengesteckten Stecker 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Stecker 100 und der Header 102 sind zu der Steckverbindung 200 zusammengesteckt. Stecker 100 und Header 102 entsprechen dabei im Wesentlichen der Darstellung in 1.
-
Der Schieber 106 und der Hebel 108 sind hier in einer Endposition 202 angeordnet. In der Endposition 202 hat der Antriebszapfen 112 ein Ende der Kulisse 114 erreicht und der Hebel 108 liegt in der Endposition 202 im Wesentlichen quer zur Steckrichtung 110. Das Steckergehäuse 104 ist durch die Gegenkraft 132 auf den Header 102 aufgeschoben worden. Der Schieber 106 ist in der Steckrichtung 110 über das Steckergehäuse 104 geschoben.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 106 am Steckergehäuse 104 in der Endposition 202 eingerastet. Durch das Einrasten wird ein selbständiges Lösen der Steckverbindung 200 verhindert.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 106 zusätzlich über eine Sekundärverriegelung 204 am Steckergehäuse verriegelt. Die Sekundärverriegelung 204 kann nur mit Spezialwerkzeug geöffnet werden. Dadurch kann ein unbefugtes Lösen der Steckverbindung 200 verhindert werden. Die Sekundärverriegelung 204 kann beispielsweise manuell betätigt werden.
-
In einem Ausführungsbeispiel weist der Stecker 100 auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils einen Hebel 108 auf. Die Drehpunkte 116 sind dabei im Bereich von diagonal gegenüberliegenden Ecken des Steckergehäuses 104 angeordnet. Die Kulissen 114 verlaufen jeweils von den Ecken weg entlang von Wänden des Schiebers. Durch die zwei Hebel 108 werden die Gegenkräfte 132 im Wesentlichen symmetrisch zu einem Schwerpunkt des Streckers 100 in den Stecker 100 eingeleitet und verhindern so ein Kippen und Verkanten des Steckers 100 auf dem Header 102.
-
3 zeigt einen Schieber 106 für einen Stecker gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Schieber 106 entspricht dabei im Wesentlichen dem Schieber in 1 und 2. Der Schieber 106 weist zwei diagonal gegenüberliegende Kulissen 114 auf. Die Kulissen 114 sind an den langen Seiten des rechteckigen Schiebers 106 angeordnet. Die Kulissen 114 weisen je zwei Rasten 300 auf, wobei eine erste Raste 300 einen gekrümmten Anfangsabschnitt 302 der Kulisse 114 von einem geradlinigen Arbeitsabschnitt 304 trennt. Beim Zusammenbau des Steckers werden die Antriebszapfen der Hebel in die Anfangsabschnitte 302 eingeführt und gleiten entlang der Anfangsabschnitte 302 bis zur ersten Raste 300. An der ersten Raste 300 ist ein erhöhter Kraftaufwand erforderlich, um den Antriebszapfen über die Raste 300 gleiten zu lassen. Dabei wird die Kulisse 114 geringfügig elastisch verformt. Nachdem sich die Antriebszapfen über die ersten Rasten 300 bewegt haben, befinden Sie sich am Anfang des Arbeitsabschnitts 304 und damit in der Anfangsposition.
-
Wenn der Stecker mit dem Header zusammengesteckt wird, gleiten die Antriebszapfen entlang der Arbeitsabschnitte 304 bis zu den zweiten Rasten 300. Die zweiten Rasten 300 werden erneut durch einen erhöhten Kraftaufwand überwunden, wobei sich auch dabei die Kulissen 114 geringfügig elastisch verformen. Nach dem Überwinden der zweiten Rasten 300 befinden sich die Antriebszapfen in der Endposition.
-
An einer Schmalseite weist der Schieber 106 ein Verrastungselement 306 zum Verrasten am Steckergehäuse auf. Das Verrastungselement 306 rastet am Steckergehäuse ein, wenn der Schieber 106 seine Endposition erreicht hat. Das Verrastungselement 306 kann durch Betätigen einer Druckfläche 308 wieder gelöst werden und die Steckverbindung so geöffnet werden. Das Verrastungselement 306 wird daher durch die Sekundärverriegelung vor einer Fehlbedienung geschützt.
-
Der Schieber 106 weist hier vier Sperrklinken 310 auf, die beim Aufsetzen des Steckers auf den Header durch die Arretierung entriegelt werden, um die Linearbewegung zu ermöglichen.
-
4 zeigt einen Hebel 108 für einen Stecker 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Hebel entspricht dabei im Wesentlichen dem Hebel in 1 und 2. Der Hebel 108 weist am Ende seines Antriebshebelarms 400 den Antriebszapfen 112 auf. An einem um etwa 135° um den Drehpunkt 116 versetzt zum Antriebshebelarm 400 angeordneten Abtriebshebelarm 402 weist der Hebel 108 das Abtriebselement 120 auf.
-
Der Antriebszapfen 112 ist wie eine Kurbel quer zum Antriebshebelarm 400 und auf einer Außenseite des Hebels 108 im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse 404 des Hebels 108 ausgerichtet. Das Antriebselement 120 ist auf einer gegenüberliegenden Innenseite des Hebels 108 angeordnet. Das Abtriebselement 120 ist als Vertiefung im Hebel 108 ausgeführt und entspricht im Wesentlichen einer Zahnlücke zwischen zwei Zähnen eines um die Rotationsachse 404 ausgebildeten Zahnrads. Die Anschlagfläche 406 und die Stützfläche 134 bilden dabei die gegenüberliegenden Flanken der Zahnlücke aus.
-
In der Vorrastsstellung liegt die Anschlagfläche 406 am im Wesentlichen wie ein einzelner Zahn einer Zahnstange geformten Gegenstück auf. Während der Drehbewegung des Hebels 108 umgreift die Zahnlücke das Gegenstück und die Stützfläche 134 bildet den Formschluss zur Unterseite des Gegenstücks aus und wälzgleitet während der Drehbewegung auf dem Gegenstück ab.
-
Nachfolgend werden mögliche Ausgestaltungen der Erfindung nochmals zusammengefasst bzw. mit einer geringfügig anderen Wortwahl dargestellt.
-
Es wird eine Kraftreduktion am Stecker ohne Bauraumerweiterung vorgestellt.
-
Dabei wird ein ähnlicher Bauraum erreicht, wie bei einem Stecker ohne Steckkraftreduktion.
-
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird der Stecker mittels zweier Hebel auf der Schnittstelle bewegt. Die Hebel werden durch einen Schieber in Steckrichtung bewegt. Die Schnittstelle gibt dabei den Schieber frei und der Schieber wird mit dem Außengehäuse in Endposition verrastet und die CPA (Sekundärsicherung) freigegeben.
-
Zur Reduktion der Steckkraft werden herkömmlicherweise Hebel mit Zapfen auf der Schnittstelle oder Hebel mit Getriebe verwendet. Ebenso kann ein Hebel einen Schieber bewegen oder ein Schieber kann einen Hebel bewegen und die Kraftreduktionskurve wird über die Schnittstelle realisiert.
-
Der hier vorgestellte Ansatz kann bei sämtlichen Steckern verwendet werden, welche bauraumkritisch sind und eine Kraftreduktion benötigen. Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein geringerer Bauraum erreicht werden.
-
Der hier vorgestellte Stecker hat zwei Hebel und einen Schieber. Die Schnittstelle hat keine Kraftreduktionskurve.
-
Der dargestellte Hebel hat ein Rastelement mit der Schnittstelle, eine Verbindung mit dem Schieber und einen Rotationspunkt. Der Schieber weist ein Verrastungselement mit einem Außengehäuse des Steckers und pro Hebel einen Hebelweg auf.
-
Der Stecker wird in einer Vorraststellung auf die Schnittstelle aufgesetzt. Der Schieber wird in einer Steckrichtung des Steckers bewegt, bis die Hebel den Stecker in einen gesteckten Zustand gezogen haben.
-
Da es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft.
-
BEZUGSZEICHENLISTE
-
- 100
- Stecker
- 102
- Header
- 104
- Steckergehäuse
- 106
- Schieber
- 108
- Hebel
- 110
- Steckrichtung
- 112
- Antriebszapfen
- 114
- Kulisse
- 116
- Drehpunkt
- 118
- Anfangsposition
- 120
- Abtriebselement
- 122
- Gegenstück
- 124
- Linearbewegung
- 126
- Drehbewegung
- 128
- Antriebskraft
- 130
- Abtriebskraft
- 132
- Gegenkraft
- 134
- Stützfläche
- 136
- Unterseite
- 138
- Arretierung
- 140
- Rippe
- 200
- Steckverbindung
- 202
- Endposition
- 204
- Sekundärverriegelung
- 300
- Raste
- 302
- Anfangsabschnitt
- 304
- Arbeitsabschnitt
- 306
- Verrastungselement
- 308
- Druckfläche
- 310
- Sperrklinke
- 400
- Antriebshebelarm
- 402
- Abtriebshebelarm
- 404
- Rotationsachse
- 406
- Anschlagfläche
