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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder
zur Verwendung zwischen einer korrespondierenden Dose und einem
elektrischen Steuergerät für ein Rückhaltesystem
in Kraftfahrzeugen gemäß Patentanspruch 1.
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Bei
der Konstruktion von elektrischen Steckverbindern besteht das Dilemma
zwischen einerseits möglichst geringen Abmessungen des
Steckverbinders und andererseits einer möglichst hohen
Kontaktierungs- und Verrastungssicherheit des Steckverbinders mit
der korrespondierenden Dose, damit auch nach sehr langen Zeiträumen
die Funktionalität des Steckverbinders im Ernstfall sichergestellt
ist.
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Vor
dem Hintergrund der durch Normierung vorgegebenen Steckkonturen
wird aus dem vorgenannten Dilemma ein erhebliches technisches Problem.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die gattungsgemäßen
Steckverbinder dahingehend zu verbessern, dass bei kleineren Außenabmessungen
des Steckverbinders auf der einen Seite trotzdem auf der anderen
Seite eine hohe Steck- und Kontaktierungssicherheit gegeben ist.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen
aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Ansprüchen
und/oder den Zeichnungen angegebenen Merkmalen.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Primär- und Sekundärverriegelungsmittel
integral im Gehäuse auszubilden und zwar vorzugsweise derart,
dass die Sekundärverriegelungsmittel nicht als Verriegelungsmittel,
sondern als Entriegelungshemmmittel integral in dem Gehäuse
integriert ausgebildet sind. Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen
elektrischen Steckverbinder ausschließlich die Primärverriegelungsmittel
beweglich, insbesondere federnd ausgebildet und enthalten zumindest teilweise
die Entriegelungshemmmittel.
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Dabei
ist es erfindungsgemäß von besonderem Vorteil,
dass – entgegen der bisherigen Praxis – beim Verrasten/Verriegeln
und/oder Entrasten/Entriegeln des erfindungemäßen
Steckverbinders kein Bauteil des elektrischen Steckverbinders die
geometrischen Außenabmessungen des elektrischen Steckverbinders
vergrößernd ausgebildet ist. Mit anderen Worten
weist der, insbesondere zur Verwendung zwischen einer korrespondierenden
Dose und einem elektrischen Steuergerät für ein
Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen verwendbare, elektrische Steckverbinder
folgende Merkmale auf:
- 1.1 ein, vorzugsweise
mit einer ringförmigen Steckkontur versehenes, Gehäuse
mit mindestens einem Primärverriegelungsmittel zur Verrastung
des Gehäuses mit der Dose,
- 1.2 mindestens ein in dem Gehäuse integral ausgebildetes,
beim Einschwenken der Primärverriegelungsmittel hemmend
wirkendes und die Primärverriegelungsmittel in einer Steckrichtung
S des Gehäuses gleichzeitig auslenkendes Entriegelungshemmmittel,
das zumindest teilweise an mindestens einem Primärverriegelungsmittel
angeformt ist.
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Durch
die zumindest teilweise Anordnung des Entriegelungshemmmittels an
dem Primärverriegelungsmittel kann der Bewegungsablauf
beziehungsweise die Bewegbarkeit des Primärverriegelungsmittels
zur Hemmung des Primärverriegelungsmittels gegen ein unbeabsichtigtes
Lösen des elektrischen Steckverbinders aus der Dose genutzt
werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der andere Teil
des Entrriegelungshemmittels, der nicht an dem Primärverriegelungsmittel
angeformt ist, sondern in einem anderen Teil des Gehäuses
angeordnet ist, starr ausgebildet ist.
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Indem
das/die Entriegelungshemmmittel seitlich an dem Gehäuse
angeformt ist/sind, wird der zur Verfügung stehende Bauraum
des elektrischen Steckverbinders optimal ausgenutzt.
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Um
dem Anwender eine Entriegelung des Steckverbinders zu erleichtern,
ist/sind das/die Primärverriegelungsmittel im Bereich der
Entriegelungshemmmittel mit Haptikmitteln ausgestattet. Die Haptikmittel
sind dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie von dem Primärverriegelungsmittel
gegenüberliegend zu dem Entriegelungshemmmittel vorspringen,
insbesondere in Form eines Kegelstumpfes mit auf der Oberseite des
Kegelstumpfes vorgesehenem Rücksprung.
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Mit
Vorteil sind genau zwei Entriegelungshemmmittel seitlich des Steckverbinders
gegenüberliegend zueinander vorgesehen. In Verbindung mit den
am Primärverriegelungsmittel vorgesehenen Haptikmitteln
ist ein Lösen beziehungsweise Entriegeln des Steckverbinders
mit zwei Fingern möglich, indem die gegenüberliegenden
Haptikmittel zusammengedrückt werden.
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Soweit
bei dem erfindungemäßen Steckverbinder an der
seitlichen Außenkontur des Gehäuses gegenüberliegend
zwei, insbesondere L-förmig gestaltete, Primärverriegelungsmittel
angeordnet sind, wird bei dem vorgegebenen Bauraum ein der L-förmigen
Kontur des Steckverbinders folgendes Primärverriegelungsmittel
gebildet, dass mit Vorteil einen zweistufigen Bewegungsablauf beim
Stecken beziehungsweise Lösen des elektrischen Steckverbinders bewirkt.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Entriegelungshemmmittel
aus je einer Schulter und je einem der Schulter gegenüberliegend
zugeordneten Vorsprung gebildet. Die Schulter ist dabei vorzugsweise
an dem Primärverriegelungsmittel derart angeformt, dass
beim Ausschwenken des Primärverriegelungsmittels aus der
Primärverriegelungsstellung die Schulter auf den Vorsprung
aufläuft.
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Indem
der Vorsprung als Rampe ausgebildet ist, kann mit Vorteil eine definierte
Gegenkraft und damit Hemmung der Ausschwenkbewegung des Primärverriegelungsmittels
in Entriegelungsrichtung beziehungsweise entgegen der Primärverriegelungsrichtung
P bewirkt werden.
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Ein
besonders einfacher Aufbau des Gehäuses besteht darin,
dass das Gehäuse einen Deckel aufweist, an dem der Vorsprung
angeformt ist. Hierdurch wird die Montage des Steckverbinders und
die Einbringung von Kontaktelementen zur Kontaktierung mit korrespondierenden
Kontaktteilen der Dose erleichtert. Mit Vorteil ist das Gehäuse
mit dem Deckel durch Rastmittel verrastbar.
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Besonders
vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der das/die
Primärverriegelungsmittel in einer Steckrichtung S des
Steckverbinders und/oder in einer quer zur Streckrichtung S verlaufenden
Primärverriegelungsrichtung P federnd ausgebildet ist/sind.
Durch die Federung in Primärverriegelungsrichtung rastet
das Primärverriegelungsmittel in eine korrespondierende
Ausnehmung der Dose ein, während durch die Federung des
Primärverriegelungsmittels in Steckrichtung S ein Auflaufen
der an dem Primärverriegelungsmittel angebrachten Schulter
auf den Vorsprung in vorteilhafter Weise ermöglicht wird.
Durch die Ausgestaltung der Primärverriegelungsmittel kann
eine definierte Gegenkraft und damit Hemmung durch die Entriegelungshemmittel
eingestellt werden.
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Mit
Vorteil ist/sind das/die Primärverriegelungsmittel aus
einem Halteabschnitt und einem quer zum Halteabschnitt in Steckrichtung
S verlaufenden Rastabschnitt gebildet.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Deckel, insbesondere
im Bereich zwischen den beiden Primärverriegelungsmitteln
angeordnete, Ausnehmungen zur Aufnahme von am Gehäuse vorgesehenen,
insbesondere zumindest in einem oberen Bereich kugelförmig
ausgebildeten, Haltevorsprüngen auf. Diese stabilisieren
einerseits die Verbindung des Deckels mit dem Gehäuse und
nehmen entsprechende Querkräfte auf. Die kugelförmige Ausgestaltung
des oberen Bereichs erleichtert das Zusammensetzen des Gehäuses.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die
Kontaktelemente zur Kontaktierung mit korrespondierenden Kontaktteilen der
Dose jeweils vier aktive Kontaktbereiche aufweisen, wovon vorzugsweise
jeweils zwei Kontaktbereiche gegenüberliegend angeordnet
sind, die ein Kontaktteil der Dose klemmend aufnehmen. Hierdurch wird
eine optimale elektrische Kontaktierung bei minimalem Übergangswiderstand
gewährleistet.
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Mit
Vorteil sind die zwei gegenüberliegend angeordneten Kontaktbereiche
in Steckrichtung S oberhalb der beiden anderen gegenüberliegend
angeordneten Kontaktbereiche angeordnet.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele sowie
anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1 eine
perspektivische Explosivdarstellung des erfindungsgemäßen
Steckverbinders sowie der erfindungsgemäßen Kontaktelemente
von schräg unten,
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2 eine
zweidimensionale Explosivdarstellung einer Frontansicht eines erfindungsgemäßen
Steckverbinders sowie der erfindungemäßen Kontaktelemente
und
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3 eine
perspektivische Explosivdarstellung des erfindungsgemäßen
Steckverbinders sowie der erfindungsgemäßen Kontaktelemente
von schräg oben.
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1 zeigt
den erfindungsgemäßen Steckverbinder mit einem
Gehäuse 10 und einem Deckel 10d des Gehäuses 10 sowie
ein Leitungssatzende, das über Kontaktelemente 50, 50' mit
korrespondierenden, nicht dargestellten Kontaktteilen einer Dose elektrisch
kontaktiert und in dem Gehäuse 10 aufgenommen
wird.
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Der
Deckel 10d ist durch aus Rastlaschen 13 und Rastnasen 14 gebildeten
Rastmittel 13, 14 mit dem Gehäuse 10 verrastbar.
Zur Stabilisierung der Rastverbindung zwischen Deckel 10d und
Gehäuse 10 sind in 3 gezeigte
Ausnehmungen 17 im Deckel 10d und korrespondierende,
im oberen Bereich kugelförmig ausgebildete Haltevorsprünge 18 vorgesehen.
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An
einer seitlichen Außenkontur 10s des Gehäuses 10 sind
im vorderen, zur Stirnseite gemäß 2 gerichteten
Bereich des Gehäuses 10 beidseitig Primärverriegelungsmittel 11, 11' federnd
angelenkt. Primärrastnasen 11p, 11p' der
Primärverriegelungsmittel 11, 11' rasten
durch die Federwirkung der Primärverriegelungsmittel 11, 11' in
korrespondierende Ausnehmungen der nicht dargestellten Dose ein.
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Die
Primärverriegelungsmittel 11, 11' sind L-förmig
ausgebildet, wobei sich die L-Form in einen Halteabschnitt 15, 15' und
einem quer zum Halteabschnitt 15, 15' in Steckrichtung
S verlaufenden Rastabschnitt 16, 16' aufteilt.
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Im Übergangsbereich
zwischen dem Halteabschnitt 15, 15' und dem Rastabschnitt 16, 16' ist eine
Schulter 20, 20', die einen Bestandteil von Entriegelungshemmmitteln 20, 21, 20', 21' darstellt,
angeordnet. Ebenfalls in diesem Übergangsbereich sind Haptikmittel 12 vorgesehen,
die zum Ausschwenken der Primärrastnasen 11p, 11p' aus
den Ausnehmungen der Dose durch Zusammendrücken der Primärverriegelungsmittel 11, 11' dienen.
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Die
Federung 11f ist dagegen am von dem Übergangsbereich
zwischen Halteabschnitt 15, 15' und Rastabschnitt 16, 16' abgewandten
Ende des Halteabschnitts 15, 15' angeordnet, um
einen möglichst großen Schwenkradius der Primärverriegelungsmittel 11, 11' um
die Federung 11f, 11f' vorzusehen.
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Gegenüberliegend
zu den in 3 gezeigten Schulten 20, 20' sind
am Deckel Vorsprünge 21, 21' angeordnet,
die als Rampe ausgestaltet sind. Die Rampe zeigt in Richtung der
Schultern 20, 20' und bewirkt beim Auflaufen der
Schultern 20, 20' auf die Vorsprünge 21, 21' eine
Schwenkbewegung der Primärverriegelungsmittel 11, 11' im
Wesentlichen in einer Steckrichtung S gemäß 2 oder 3.
Der Schwenkbewegung wirkt die Federung 11f, 11f'
der Primärverriegelungsmittel 11, 11' entgegen
und über die Schräge der Rampe und die Stärke
der Federung 11f, 11f' ist die Hemmkraft, die
der Entriegelung der Primärverriegelung entgegenwirkt,
definierbar.
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Das
Einstecken/Einrasten des Steckverbinders in die nicht dargestellte
Dose erfolgt durch Druck auf die Oberseite in einem kontinuierlichen
Vorgang, wobei der Druck vorzugsweise in einem Bereich zwischen
den drei in 3 dargestellten Ausnehmungen 17 aufgebracht
wird. Sobald die Primärrastnasen 11p, 11p' mit
deren Anlaufschrägen auf die Dose aufgesetzt werden, werden
die Rastabschnitte 16, 16' entgegen der Federung 11f, 11f'
in einer in 2 und 3 dargestellten
Primärverriegelungsrichtung P eingeschwenkt. Gleichzeitig
wirkt durch die Entriegelungshemmmittel 20, 21, 20', 21' die
oben beschriebene Gegenkraft beziehungsweise Hemmung beim Einschwenken
der Rastabschnitte 16, 16', so dass gleichzeitig
mit dem Einschwenken der Rastabschnitte 16, 16' die
Rastabschnitte 16, 16' und damit die Primärverriegelungsmittel 11, 11' in
Steckrichtung S und entgegen der Federkraft der Federung 11f ausgelenkt
werden.
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Um
die maximale Auslenkung der Primärverriegelungsmittel 11, 11' in
Primärverriegelungsrichtung P zu begrenzen, sind korrespondierend
gebogene Anschläge 19, 19' an den Primärverriegelungsmitteln 11, 11' vorgesehen
und gegenüberliegend angeordnet.
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Sobald
die Primärrastnasen 11p, 11p' in nicht
dargestellte Ausnehmungen der Dose einrasten, schwenken die Rastabschnitte 16, 16' vorzugsweise
wieder in ihre Ausgangslage, nämlich in Primärverriegelungsrichtung
nach außen und entgegen der Steckrichtung S nach oben,
so dass der Steckverbinder im verriegelten Zustand entspannt ist,
wodurch mit Vorteil ein Kriechen des aus Kunststoff gefertigten
Steckverbinders vermieden wird.
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Das
Verriegeln des Steckverbinders erfolgt demnach nicht nur in einer
kontinuierlichen Bewegung durch Druck auf den Steckverbinder, sondern ein
weiterer Vorteil liegt darin, dass ausschließlich die Primärverriegelungsmittel 11, 11' als
bewegliche Teile an dem Steckverbinder vorgesehen sind. Damit sind
die Primärverriegelungsmittel 11, 11' und
die Entriegelungshemmmittel 20, 21, 20', 21' integral
in dem Gehäuse 10 vorgesehen.
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Die
Kontaktierung der nicht dargestellten Kontaktteile der Dose durch
Kontaktelemente 50, 50' erfolgt durch jeweils
vier aktive Kontaktbereiche 51, 52, 53, 54, 51', 52', 53', 54'.
Jeweils zwei Kontaktbereiche 51, 52, 51', 52' sind
einander gegenüberliegend angeordnet und befinden sich
in Steckrichtung S oberhalb der beiden anderen, ebenfalls gegenüberliegend
angeordneten Kontaktbereiche 53, 54, 53', 54'.
Die Kontaktteile der Dose werden federnd in den Kontaktelementen 50, 50' aufgenommen.
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Die
Haptikmittel 12 sind vorliegend als Kegelstumpf mit einem
auf der Oberseite des Kegelstumpfes vorgesehenen Rücksprung 12r ausgebildet,
damit ein Ertasten der Druckstellen zum Lösen beziehungsweise
Entriegeln des Steckverbinders erleichtert wird. Durch Druck auf
die beiden gegenüberliegend angeordneten Haptikmittel 12, 12' kann
der oben beschriebenen Vorgang des Verriegelns des Steckverbinders
in umgekehrter Reihenfolge durch Zug des Steckverbinders entgegen
der Steckrichtung S erfolgen.
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- S
- Steckverbindung
- P
- Primärverriegelungsrichtung
- 10
- Gehäuse
- 10d
- Deckel
- 10s
- seitliche
Außenkontur
- 11,
11'
- Primärverriegelungsmittel
- 11f,
11f'
- Federung
- 11p,
11p'
- Primärrastnasen
- 12,
12'
- Haptikmittel,
insbesondere Kegelstumpf
- 12r
- Rücksprung
- 13
- Rastlaschen
- 14
- Rastnasen
- 15,
15'
- Halteabschnitt
- 16,
16'
- Rastabschnitt
- 17
- Ausnehmungen
- 18
- Haltevorsprünge
- 19
- Anschläge
- 20,
20'
- Schultern
(Entriegelungshemmmittel)
- 21,
21'
- Vorsprünge
(Entriegelungshemmmittel)
- 50,
50'
- Kontaktelemente
- 51,
52, 53, 54,
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- 51',
52', 53', 54'
- Kontaktbereiche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5254014
A [0004]
- - US 5924885 A [0004]