DE102004023446B3 - Steckverbinder und Verfahren seiner Vormontage - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder (1), mit Kontakten (2) mit je einem Anschlussende (4) für ein Kabel (5), einem Gehäuse (6) und einem Deckel (9). Das Gehäuse (6) und der Deckel (9) weisen auf der Höhe des Anschlussendes (4) der Kontakte (2) jeweils eine Klappe (10, 11) auf, in deren Offenstellung die Anschlussenden (4) der Kontakte (2) zum Befestigen der Kabel (5) frei zugänglich sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Steckverbinder mit Kontakten mit je einem Anschlussende für ein Kabel, einem Gehäuse und einem Deckel. Ein solcher Steckverbinder ist beispielsweise aus der DE 101 46 430 A1 bekannt, sowie ein Verfahren zu dessen Vormontage.
  • Diese Druckschrift beschreibt einen Steckverbinder für Airbagsysteme mit einem Gehäuse, an dem ein um 90° abgewinkelter Steckteil angeordnet ist und um den die Steckkontakte und elektronischen Elemente zum Schutz gegen EMI-Einflüsse angeordnet sind. Das Gehäuseteil wird durch einen durch Verrasten am Gehäuse befestigten Deckel verschlossen, durch den hindurch ein Bügel einer Sekundärverriegelung in den Steckerteil greift. Ein solcher Steckverbinder wird Zulieferern der Automobilindustrie, die für die Herstellung von Kabelbäumen verantwortlich sind (harness maker) in Einzelteilen geliefert, damit diese die Kontakte verdrahten können und diese anschließend zusammensetzen und dem Kunden liefern. Bei dem Zusammensetzen dieser Steckverbinder kann es zu Fehlern kommen und für den harness maker wird es sich nicht lohnen, diesen Vorgang automatisieren zu wollen, da für ihn dieser Steckverbinder nur einer von vielen ist, der bei bestimmten Verdrahtungen zum Einsatz kommt.
  • Die DE 198 04 170 A1 beschreibt ein elektrisches Bauteil mit Anschlusskabeln, die über Schneidklemmen mit einem Leadframe verbunden werden. Die Schneidklemmen werden durch Fenster im Deckel des Bauteils mit einem Pressstempel auf entsprechende Kabel enden aufgecrimpt. Dies geschieht, nachdem das Bauteil fertig zusammengefügt ist. Die Öffnungen sind nicht verschließbar, um die Kontakte zu schützen. Deshalb wird vorgeschlagen, das Bauteil nach der Vercrimpung durch die Öffnungen mit Kunststoff auszugießen. Dies ist ein zusätzlicher, aufwendiger Arbeitsschritt, der das Bauteil verteuert und seine Herstellung langwieriger gestaltet.
  • Aus der US 6 176 740 B1 ist ein Steckverbinder bekannt, dessen kabelseitiges Gehäuseteil einen aufklappbaren Deckel aufweist, unter dem sich Crimplaschen des Steckkontakts befinden. Die Kabelenden werden durch Vercrimpen der Laschen am Steckverbinder befestigt und der Deckel wird anschließend zugeklappt. Die Crimplaschen liegen auf dem Gehäuseboden des Steckverbinders auf, der beim Crimpvorgang als Amboss dient. Dadurch können keine hohen Pressdrücke durch den Crimppressstempel auf die Crimplaschen aufgebracht werden, da dies das Gehäuse zerstören könnte. Dadurch leidet die Zugfestigkeit der Crimpverbindung.
  • US 5 888 103 B1 zeigt einen Crimpverbinder, bei dem ähnlich wie oben beschrieben eine Crimpverbindung durch einen Pressstempel erzeugt wird und als Amboss der Boden des Verbindergehäuses unter den Crimplaschen dient. Die hat die gleichen Nachteile wie sie bei dem Steckverbinder nach der US 6 176 740 B1 auftreten.
    •
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Steckverbinder der angegebenen Gattung so weiterzuentwickeln, dass er in vormontiertem Zustand geliefert werden kann, und die Verdrahtung des Steckverbinders erfolgen kann, ohne diesen als Ganzes öffnen zu müssen. Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
  • In den Unteransprüchen sind Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet.
  • Der erfindungsgemäße Steckverbinder hat den Vorteil, dass alle seine Bestandteile, wie Kontakte, Ferritkerne, Sekundärverriegelungsbügel, Gehäuse und Deckel fest miteinander verbunden sind, wenn der Steckverbinder zum Anschließen an Kabel hergenommen wird. Das Anschließen erfolgt vorzugsweise durch Verkrimpen. Dieser Vorgang eignet sich zu einer Automatisierung, was zeitsparend und kostengünstig ist.
    •
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 eine Explosionszeichnung des erfindungsgemäßen Steckverbinders; und
  • 2(a), 2(b) perspektivische Ansichten des erfindungsgemäßen Steckverbinders von oben und von unten.
  • 3(a) eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Steckverbinders nach 2(b) mit einer Halte-Kelemmvorrichtung für die untere Klappe;
  • 3(b) der Steckverbinder aus 3(a) mit geschlossener Klappe;
  • 4(a) eine alternative Ausführungsform eines Haleelements für die obere Klappe;
  • 4(b) eine alternative Ausführungsform eines Haleelements für die untere Klappe.
  • Die Bestandteile eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 1 zeigt 1, von unten nach oben aufgelistet wie folgt: ein Gehäuse 6 mit einem Steckansatz 7 nimmt Kontakte 2 auf, einschließlich deren Ferritelemente 8. Das Gehäuse 6 wird durch einen Deckel 9 verschlossen, durch den ein Bügel 18 einer Sekundärverriegelung 19 durchgreift. Die Sekundärverriegelung 19 hat zwei Verraststellungen, eine Montagestellung und eine Endstellung, in der sie die Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Zünder eines Airbagsystems verriegelt.
  • Kontakte 2 weisen ein Stecker- bzw. Buchsenende 3 auf und ein hinteres Anschlussende 4 zur Verbindung mit Anschlusskabeln 5. Der Deckel 9 wird auf dem Gehäuse 6 durch Verrasten von Rastlaschen 25 mit Rastnasen 24 befestigt. Durch das Verrasten des Deckels 9 auf dem Gehäuse 6 sind alle inneren Bestandteile des Steckverbinders lagegesichert.
  • In 2(a) weist der linke Teil des Deckels 9 eine Klappe 10 auf, die um die Achse 12 nach oben verschwenkbar ist. Die Schwenkachse wird dadurch gebildet, dass der Deckel, der ein Kunststoffspritzgussteil ist, dort eine geringere Materialstärke aufweist, sodass die obere Klappe 10 um diese Materialverdünnung herum verschwenkbar ist. In geschlossener Stellung verrastet die obere Klappe 10 durch Rastlaschen 14 an entsprechenden Rastnasen 15 am Gehäuse 6. Auf der Oberseite der Klappe 10 sind Rastelemente 16 angebracht, die mit entsprechenden Rastelementen 17 an der gegenüberliegenden Kante des Bügels 18 der Sekundärverriegelung 19 einschnappen können, wodurch sowohl die Stellung des Bügels 18 der Sekundärverriegelung 19 als auch die geöffnete Stellung der oberen Klappe 10 fixiert sind. Eine ähnliche Befestigung der Klappe (11) ist (hier nicht gezeigt) am Gehäuse (G) möglich.
  • 2(a) zeigt den erfindungsgemäßen Steckverbinder 1 von schräg oben mit geöffneter oberer Klappe 10. Man erkennt, dass die Kabelanschlussenden 4 der Kontakte 2 bei geöffneter oberer Klappe 10 von oben frei zugänglich sind. 2(b) zeigt den Steckverbinder von unten, ebenfalls mit geöffneter unterer Klappe 11, sodass der Anschlussbereich 4 der Kontakte 2 ebenfalls nach unten freiliegt. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, bei sonst vollständig montiertem und geschlossenem Steckverbinder die Verdrahtung vorzugsweise durch Verkrimpen vorzunehmen. Dazu wird der Steckverbinder mit geöffneten Klappen 10 und 11 auf einen Krimpamboss (nicht gezeigt) abgelegt und die Kabelanschlussenden der Kontakte 2 werden durch ein Krimpwerkzeug von der gegenüberliegenden Seite aus verformt.
  • In dieser Stellung sind die Ferritkerne und die Sekundärverriegelung 19 sowie die Kontakte 2 jeweils starr gehaltert, sodass es hier zu keinen Unregelmäßigkeiten kommen kann. Die Schutzmäntel der Kabel 5 sind in Zugentlastungen 21 eingepresst, die durch in das Mantelmaterial eingreifende Zähne die Kabel haltern. Um die Kabel 5 fester in die Zugentlastungen 21 zu pressen, sind auf der Unterseite des Deckels 10 Formteile 20 angeformt, die bei verrastetem Deckel 10 die Kabel 5 fester in die Zugentlastung 21 einpressen.
  • Wie man in 2(b) erkennt, verrastet die untere Klappe 11 des Gehäuses 6 durch Rastschultern 22, die an den Seitenwänden der unteren Klappe 11 angeformt sind und die in entsprechende Nuten 23 an den Seitenwänden des Gehäuses 6 angeformt sind. Die untere Klappe 11 ist ebenfalls durch eine Materialverdünnung um eine Schwenkachse 13 verschwenkbar.
  • Eine alternative Halte-Klemmvorrichtung für die untere Klappe 11 zeigen 3(a) und 3(b).
  • Hier sind auf der Oberseite der Klappe 11 sich gegenüberliegende Klammern 26 angeordnet, die im aufgeklappten Zustand hinter Rippen 30 greifen, die entlang einer Kante eines in Steckrichtung verlaufenden Profils angeordnet sind. Dadurch wird eine sichere Offenhaltung der unteren Klappe 11 während z. B. eines Krümmungsvorgangs gewährleistet. 3(b) zeigt die verschlossene Klappe 11.
  • 4(a) und 4(b) zeigen ein weiteres alternatives Halteelement für die untere und die obere Klappe. Hier werden beim Spritzgießen bei jeweils um etwa 90° geöffneten Klappen 10, 11 Halterippen 28a, 28b zwischen dem Gehäuse bzw. dem Deckel und der jeweils zugehörigen Klappe 10 bzw. 11 angegossen, die an Sollbruchstellen 29a bzw. 29b aufbrechen, sobald man versucht, die Klappen mit Kraft zu schließen. Damit sind dann die Klappen freigegeben.
  • Nach erfolgter Verkrimpung der Kabelenden mit den Anschlussenden 4 der Kontakte 2 werden die Klappen 10 und 11 verschlossen und verrastet. Der Steckverbinder kann so unmittelbar an seinem Einsatzort verwendet werden, wobei Bügel 18 der Sekundärverriegelung 19 in einer Vormontagestellung verrastet ist und am Anwendungsort durch weiteres Eindrücken in seine Endraststellung überführt werden kann, wodurch den Steckerbinder endgültig verriegelt ist.
  • Die vorstehende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist nicht einschränkend zu verstehen sondern dient lediglich zur Illustration der in den Ansprüchen definierten Erfindung. Verschiedene alternative Techniken zur Befestigung der Kabelenden an den Anschlussenden der Kontakte sind beispielsweise möglich, ohne die Erfindung damit zu verlassen. So ist es beispielsweise auch möglich, eine Verbindung anstatt durch Krimpen durch Verlöten herzustellen.

Claims (12)

  1. Steckerbinder (1), mit – Kontakten (2) mit je einem Anschlussende (4) für ein Kabel (5), – einem Gehäuse (6), und – einem Deckel (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) und der Deckel (9) auf der Höhe des Anschlussendes (4) der Kontakte (2) jeweils eine Klappe (10, 11) aufweisen, in deren Offenstellung die Anschlussenden (4) der Kontakte (2) zum Befestigen der Kabel (5) frei zugänglich sind.
  2. Steckerbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) und der Deckel (9) aus Kunststoff sind, und die Klappen (10, 11) durch materialverdünnte Scharniere (12, 13) an diesen jeweils angelenkt sind.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (10) am Deckel (9) seitlich beidseitige Rastlaschen (14) aufweist, die mit entsprechenden Rastnasen (15) an den Seitenwänden des Gehäuses (6) in Schließstellung der Klappe (10) verrasten.
  4. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Klappe (10) am Deckel (9) auf ihrer Oberseite Rastelemente (16) aufweist, die in Offenstellung der Klappe (10) mit komplementären Rastelementen verrastbar sind.
  5. Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Klappe (10) am Deckel (9) auf ihrer Oberseite Rastelemente (16) aufweist, die in Offenstellung der Klappe (10) mit komplementären Rastelementen (17) an einem Bügel (18) einer Sekundärverriegelung (19) in Offenstellung der Klappe (10) und in Montagestellung des Bügels (18) verrastbar sind.
  6. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (10) am Deckel (9) Formteile (20) aufweist, die die am hinteren Ende des Gehäuses (6) in Zugentlastung (21) gelagerten Kabelenden in diese bei verrastetem Deckel (9) hineinpressen.
  7. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (11) am Gehäuse (6) an ihren senkrecht zur Schwenkachse (13) verlaufenden Seitenrändern Rastschultern (22) aufweisen, die in entsprechende Nuten (23) im Gehäuse (6) verrasten.
  8. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abisolierten Kabelenden mit den Kontakten (2) durch Krimpen verbunden werden, wobei das Krimpen bei fertig montiertem Steckverbinder (1) und geöffneten Klappen (10, 11) erfolgt.
  9. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (9) und das Gehäuse (6) über seitliche Rastschultern (24)/Rastarme (25) aneinander oder an einem Teil des Deckels (9) befestigt sind.
  10. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierung der Klappen (10, 11) in Offenstellung durch Halterippen (28a, 28b) mit Sollbruchstellen (29a, 29b) an der Verbindungskante zwischen Gehäuse (6) bzw. Deckel (9) und der offen stehenden Klappe (10, 11) erfolgt.
  11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierung der unteren Klappe (11) am Gehäuse (6) in Offenstellung über eine lösbare Verrastung zwischen Rastelementen an der Klappe (11) und komplementären Rastelementen am Gehäuse erfolgt.
  12. Verfahren zur Vormontage eines Steckverbinders nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kombination der Schritte a) Einlegen der Kontakte (2) in das Gehäuse (6); b) Befestigen des Deckels (9) am Gehäuse mit jeweils geöffneten Klappen (10, 11); c) Befestigen der Kabelenden (5) an den Anschlussenden (4) der Kontakte (2) durch Krimpen oder Löten; und d) Schließen der Klappen (10, 11).
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