DE19840726C2 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbin­ der, insbesondere zur Verwendung zwischen einer Dose (Zündpille) und einem elektrischen Steuergerät für ein Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solcher Steckverbinder ist aus den EP 0 591 947 A2, DE 195 34 205 C2, EP 0 591 948 A2, DE 195 00 959 C2 und DE 195 13 358 C1 bekannt.

Ein Steckverbinder der gattungsgemäßen Art hat eine eng limitierte Baugröße (zum Beispiel Länge: 2 bis 3 cm, Breite: ca. 1 cm, Höhe: 0,1 bis 1,0 cm). Daraus folgt, daß aufgrund der geringen Baugröße ein besonderes Problem darin besteht, daß die einzelnen Bauteile des Steckver­ binders beziehungsweise der zugehörigen Dose nur eine extrem kleine Baugröße aufweisen, gleichwohl aber in bezug auf die sicherheitstechnische Anwendung (zum Bei­ spiel Gurtstraffer, Airbag) eine leichte Montage einer­ seits und eine hohe Funktionssicherheit andererseits ge­ fordert wird.

Dies gilt insbesondere in Hinblick auf die Verrastung von Stecker und Dose, wobei einerseits gefordert wird, daß die Kontaktfedern des einen Bauteils sicher mit den Kon­ taktstiften des anderen Bauteils im zusammengebauten Zu­ stand kontaktieren und andererseits sichergestellt sein muß, daß Stecker und Dose sich nicht unbeabsichtigt von­ einander wieder lösen können.

Dieses Problem wird bei dem vorstehend genannten Stand der Technik dadurch gelöst, daß in einem ersten Arbeits­ schritt der Stecker und die Dose miteinander kontaktiert und verrastet werden und in einem zweiten Arbeitsschritt das Verriegelungsglied als sogenannte Sekundärverriege­ lung hinter die Rastarme des Steckers geführt wird, um die Verrastung gegen unbeabsichtigtes Lösen zu sichern.

Diese konstruktive Lösung hat sich grundsätzlich bewährt, erfordert allerdings zwei Arbeitsschritte beim Zusammen­ bau.

Die DE 196 17 820 A1 offenbart ebenfalls einen gattungsgemäßen Steckverbinder, dessen Verriegelungsglied in zwei definierten Stellungen positionierbar ist. Eine erste Stellung erlaubt die freie Beweglichkeit der Rastarme, die zweite Stellung sperrt die Bewegung der Rastarme. Auch die EP 0 734 101 A2 zeigt einen Steckverbinder mit zugehörigem Verriegelungsglied, welches in einer vormontierten Stellung die freie Beweglichkeit der Rastarme zuläßt und diese in einer zweiten Stellung hintergreift und damit sperrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs­ gemäßen Steckverbinder so weiterzubilden, daß ohne Nach­ teile bezüglich der Kontaktierung und Verrastungssicher­ heit die Montage erleichtert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von folgender Grundüberlegung aus: Das Verriegelungsglied soll so ausgebildet werden, daß es bereits vor der Verrastung von Stecker und Dose im Gehäuse konfektionierbar ist. Dabei soll das Verriegelungsglied so eingebaut werden, daß es die Rastarme "sperrt", um in dieser Position eine Verrastung von Stecker und Dose zu verhindern.

Um die Verrastung von Stecker und Dose zu ermöglichen, ist weiter vorgesehen, daß das Verriegelungsglied zu diesem Zweck temporär tiefer in das Gehäuse hineingeführt werden kann, und zwar in eine solche Position, bei der die Rastarme zur Verrastung mit der Dose bewegbar sind.

Zu diesem Zweck geht die Erfindung von der Überlegung aus, das Verriegelungsglied und das Gehäuse so aufeinander abzustimmen, daß das Verriegelungsglied in der montierten Ausgangsstellung gegen die Wirkung einer Feder in einer "angehobenen" Position liegt, während es zur Verrastung von Stecker und Dose gegen die Wirkung der Feder tiefer in das Gehäuse hineingedrückt werden kann, sich nach Verrastung von Stecker und Dose jedoch aufgrund der Federwirkung selbständig wieder in die zuvor be­ schriebene Ausgangsposition zurückbewegt (zurückfedert).

Damit ist sichergestellt, daß im verrasteten Zustand von Stecker und Dose die Rastarme des Gehäuses gegen unbeab­ sichtigtes Lösen gegenüber den Rastmitteln der Dose ge­ sichert sind.

Ausgehend von einem elektrischen Steckverbinder gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ist der Steckverbinder (Stecker) durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs charakterisiert.

Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Steckverbinders besteht darin, daß das Verriegelungsglied bereits werk­ seitig vorkonfektioniert werden kann und damit bei der Montage, zum Beispiel an einem Kraftfahrzeug, dieser Arbeitsschritt entfällt.

Zur Montage geht der Monteur wie folgt vor:

• - Er greift den Steckverbinder, setzt ihn auf die Dose und drückt auf den Basisteil des Verriegelungsgliedes. Hierdurch werden die Verriegelungsarme tiefer in das Gehäuse hineingedrückt, und zwar in eine Position, bei der sie einem Rückfedern der Rastarme des Gehäuses nicht im Wege stehen.
• - In diesem Zustand wird der Steckverbinder in die Dose geschoben, bis die Kontaktstifte der Dose in den Kontaktfedern des Steckverbinders einliegen und die Rastarme hinter die korrespondierenden Rastmittel der Dose eingefedert sind.
• - Der Monteur hebt nunmehr den Druck auf den Basisteil des Verriegelungsgliedes beim Loslassen des Steckverbinders auf, welches aufgrund der beschriebenen Feder automatisch zurückfedert und die Verriegelungsarme damit in eine Position bringt, bei der sie hinter den Rastarmen des Gehäuses liegen und diese im Sinne einer Sekundärverriegelung sperren. Dose und Stecker sind nun funktionsmäßig fertig verbunden und gegen Lösen voneinander gesichert.

Alle vorstehenden Schritte lassen sich mit einer Hand und in einem Arbeitsgang ausführen.

Zum Lösen von Stecker und Dose drückt der Monteur wiederum auf den Basisteil und drückt damit die Verriegelungsarme in die maximale Steckposition gegen die Wirkung der Feder vor, so daß die Rastarme "frei liegen" und der Stecker von der Dose gelöst werden kann.

Die beschriebene konstruktive Gestaltung des Steckver­ binders läßt sich sowohl bei einer abgewinkelten Aus­ führungsform realisieren, wie sie in der DE 195 00 959 C2 beschrieben ist, als auch bei einer "axialen" Ausfüh­ rungsform, wie sie die DE 195 13 358 C1 vorgibt.

Um einerseits eine Sperrfunktion gegenüber den Rastarmen zu ermöglichen (in der Verriegelungsstellung) und andererseits eine Bewegbarkeit der Rastarme beim Steck­ vorgang zu ermöglichen (Steckposition), sieht eine Aus­ führungsform der Erfindung vor, die Verriegelungsarme mit einem stabförmigen Abschnitt und einer Verbreiterung am freien Ende auszubilden und die Rastarme auf ihren, den Verriegelungsarmen zugewandten Flächen jeweils mit einer Ausnehmung zu gestalten, die die Aufnahme des zugehörigen stabförmigen Abschnitts in der maximalen Steckposition des Verriegelungsgliedes ermöglicht. Eine Alternative sieht vor, das Ende der Verriegelungsarme in Richtung auf den jeweiligen Rastarm verdickt auszubilden.

Dabei können die Verriegelungsarme - wie in den Aus­ führungsbeispielen dargestellt - eine "T-Form" besitzen.

In der Verriegelungsposition ("angehobene" Stellung des Verriegelungsgliedes) liegt dann der verbreiterte (oder verdickte) Abschnitt der Verriegelungsarme hinter den Rastarmen und verhindert deren Bewegung. In der Steckposition dagegen steht jeder verbreiterte oder verdickte Abschnitt jedes Verriegelungsarms über den zugehörigen Rastarm nach unten vor. Federn die Rastarme bei der Verbindung mit der zugehörigen Dose "nach innen", so ist dies nun möglich, weil die Rastarme rückseitig Längsnuten aufweisen, die die verjüngten stabförmigen Abschnitte der Verriegelungsarme übergreifen, beziehungsweise zwischen den Rastarmen und den Verriegelungsarmen ein Abstand ist.

Eine weitere Ausführungsform des Steckverbinders sieht vor, die Verriegelungsarme des Verriegelungsgliedes parallel zueinander und mit Abstand anzuordnen, wobei neben den Verriegelungsarmen mindestens ein Quersteg verläuft, der außenseitig mindestens einen Rastvorsprung oder eine Ausnehmung aufweist, der (die) in der Verrie­ gelungsposition des Verriegelungsgliedes mit mindestens einer korrespondierenden Ausnehmung oder mindestens einem Rastvorsprung des Gehäuses verrastet.

Auf diese Weise wird ein unbeabsichtigtes Lösen des Ver­ riegelungsgliedes zuverlässig verhindert.

Analog der Ausführungsform gemäß DE 195 00 959 C2 kann der Steckverbinder ein dreiteiliges Gehäuse aufweisen, mit einem Gehäuseunterteil zur Aufnahme der Kontakt­ federn, einem Gehäuseoberteil zur Abdeckung des Gehäuse­ unterteils und Festlegung der elektrischen Kabel zwischen Gehäuseunter- und -oberteil sowie dem genannten Verrie­ gelungsglied, das durch eine korrespondierende Öffnung im Gehäuseoberteil einsteckbar ist.

Dabei können der Gehäuseoberteil und/oder das Verriege­ lungsglied am Gehäuse(unterteil) über biegsame Laschen angeschlossen werden.

Die Anlenkung des Verriegelungsgliedes über biegsame Laschen unterstützt den Weg des Verriegelungsgliedes von der maximalen Steckposition in die (angehobene) Verrie­ gelungsposition.

Die Führung und Montage des Verriegelungsgliedes wird erleichtert, wenn das Gehäuse um seinen, den Basisteil des Verriegelungsgliedes aufnehmenden Abschnitt einen über den Basisteil im gesteckten Zustand des Verriege­ lungsgliedes überstehenden Kragen aufweist.

Die Gestaltung der gehäuseseitigen Feder kann so gewählt werden, daß die Feder ohne eingestecktes Verriegelungs­ glied ebenso wie im Verriegelungszustand des Verriege­ lungsgliedes unbelastet ist. Hierdurch wird die Feder nur dann betätigt, wenn das Verriegelungsglied in die Steck­ position gedrückt wird. Diese einmalige Belastung der Feder erhöht die Funktionssicherheit der Feder, die dann gegebenenfalls erst nach Jahren, wenn der Stecker wieder von der Dose gelöst werden soll, ein zweites Mal beauf­ schlagt werden muß.

Weitere Vorteile des Steckverbinders sind:

• - Die Rastarme sind auch im Lieferzustand des Steckver­ binders gesperrt. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Steckverbinder unbeabsichtigt auf eine Dose aufge­ setzt werden kann.
• - Wird der Stecker mit der Dose verrastet, so ist stets eine vollständige Verrastung gewährleistet. Aufgrund der in-situ-Wirkung der Feder wird das Verriegelungs­ glied nach dem Montagevorgang automatisch in die Posi­ tion der Sekundärverriegelung geführt. Insofern ist es ausgeschlossen, daß der Monteur vergißt, das Verriege­ lungsglied in die Funktionsposition zu führen.
• - Die Montage wird wesentlich vereinfacht und verkürzt, da das Stecken und Verriegeln in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merk­ malen der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung -

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Steckverbin­ ders mit ungestecktem Verriegelungsglied

Fig. 2: den Steckverbinder nach Fig. 1 im Lieferzustand

Fig. 3: eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders in einer Position, bei der er mit einer zugehörigen Dose verrastet wird.

Den Fig. 2 und 3 sind jeweils Schnittdarstellungen zugeordnet, die die jeweilige Position der Rastarme an den Gehäusen zu den korrespondierenden Armen des Ver­ riegelungsgliedes zeigen.

Ein in Fig. 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 gekenn­ zeichneter Steckverbinder besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 12 und einem über Laschen 14 daran ange­ formten Verriegelungsglied 16.

Das Gehäuse 12 weist nach unten einen rüsselartigen Ansatz 18 auf, in dem Kontaktfedern zur Aufnahme von Kontaktstiften einer zugehörigen Dose einliegen.

Benachbart zu Seitenflächen 20 des Rüssels 18 verlaufen Rastarme 22, die vom oberen Gehäusekörper nach unten ragen und außenseitig gewölbte Rastnasen 24 besitzen.

Auf der Oberseite des Gehäuses 12 ist eine Ausnehmung 26 zu erkennen, die auf drei Seiten von einem gehäuseseiti­ gen Kragen 28 begrenzt wird.

Im Boden 26b der Ausnehmung 26 sind vier schlitzförmige Öffnungen angeordnet, die zur Aufnahme der entsprechenden Teile des Verriegelungsgliedes 16 dienen.

Das Verriegelungsglied 16 umfaßt danach zwei seitliche Verriegelungsarme 30, die von einem Basisteil 32 senk­ recht abstehen.

Jeder Verriegelungsarm 30 umfaßt einen stabförmigen Abschnitt 30s und eine endseitige verbreiterte Zone 30v, so daß sich in der Ansicht gemäß Fig. 1 für jeden Ver­ riegelungsarm 30 in etwa eine T-Form ergibt.

Benachbart zum äußeren Rand 32r des Basisteils 32 verlaufen neben den Verriegelungsarmen 30 zwei weitere Arme 34, die auf ihrer Außenseite jeweils eine Rastnase 34r aufweisen.

Der Steckverbinder gemäß Fig. 1 wird werkseitig analog Fig. 2 konfektioniert. Zu diesem Zweck werden die Ver­ riegelungsarme 30 beziehungsweise Arme 34 des Verriege­ lungsgliedes 16 in die korrespondierenden Schlitze im Bereich der Ausnehmung 26 gesteckt, wobei die Endposition (Montageposition) dann erreicht ist, wenn die Rastnasen 34r der Arme 34 in korrespondierende gehäuseseitige Öff­ nungen einrasten.

In dieser Position liegt der Basisteil 32 des Verriege­ lungsgliedes 16 auf einer im Bereich der Ausnehmung 26 ausgebildeten Feder 40 auf, und zwar derart, daß die Feder 40 unbelastet ist.

Wie Fig. 1 zeigt, verläuft die Feder 40 ausgehend von einem gehäuseseitigen Anschlußbereich 40a frei in die Ausnehmung 26 hinein. Unterhalb der Feder 40 ist der Boden 26b der Ausnehmung 26 mit einer Öffnung 26o ausge­ bildet.

In dieser Montageposition liegen die endseitigen Ver­ breiterungen 30v der Verriegelungsarme 30 unmittelbar hinter den Rastarmen 22 des Gehäuses 12 und verhindern, daß die Rastarme 22 in Pfeilrichtung R bewegt werden können.

Zur Verbindung des Steckbinders mit einer zugehörigen (nicht dargestellten) Dose greift der Monteur den Steck­ verbinder 10 und drückt auf die Oberseite des Basisteils 32, welches dadurch gegen die Kraft der Feder 40 in Pfeilrichtung D (Fig. 3) geführt wird. Parallel dazu werden die Verriegelungsarme 30 tiefer in das Gehäuse 12 hineingeführt, und zwar bis zu einer Position, wie sie in der Schnittdarstellung von Fig. 3 gezeigt wird. In dieser maximalen Steckposition des Verriegelungsgliedes 16 liegen die verbreiterten Abschnitte 30v der Verriege­ lungsarme 30 unterhalb der Rastnasen 24 der Rastarme 22. In dieser Steckposition können die Rastarme 22 ent­ sprechend beim Aufsetzen auf die Dose hinter korrespon­ dierende Rastmittel der Dose einfedern, da die Rastarme 22 rückseitig (den Verriegelungsarmen 30 benachbart) korrespondierende Ausnehmungen aufweisen, die die stab­ förmigen Abschnitte 30s der Verriegelungsarme 30 ent­ sprechend übergreifen.

Die Rastarme 22 können demnach beim Stecken nun in Pfeil­ richtung R bewegt werden und bewegen sich nach Auflaufen auf die korrespondierenden Rastmittel der Dose anschließend unter Federwirkung wieder in ihre unbe­ lastete Position (Raststellung) zurück.

Hebt der Monteur nach dieser Verrastung den Druck auf den Basisteil 32 auf, so wirkt die Feder 40 nunmehr auf den Basisteil 32 und drückt das Verriegelungsglied 16 wieder ein Stück nach oben, so daß die Verbreiterten Abschnitte 30v der Verriegelungsarme 30 nun wieder hinter den Rast­ armen 22 liegen, wie die Schnittdarstellung zu Fig. 2 zeigt.

Der Verriegelungszustand, bei dem die Feder 40 wieder un­ belastet ist, entspricht damit dem Zustand gemäß Fig. 2.

Claims (7)

1. Elektrischer Steckverbinder (10), insbesondere zur Verwendung zwischen einer Dose (Zündpille) und einem elektrischen Steuergerät für ein Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen, mit folgenden Merkmalen:

• 1. 1.1 einem Gehäuse (12) zur Aufnahme elektrischer Kabel sowie an diesen angeschlossenen Kontaktfedern,
• 2. 1.2 die Kontaktfedern dienen zur Aufnahme von Kontakt­ stiften der zugehörigen Dose,
• 3. 1.3 federnden Rastarmen (22) am Gehäuse (12) zur Fest­ legung des Gehäuses (12) an der Dose, sowie
• 4. 1.4 einem Verriegelungsglied (16) mit einer der zahl der Rastarme (22) korrespondierenden Zahl von Ver­ riegelungsarmen (30), die von einem Basisteil (32) des Verriegelungsgliedes (16) senkrecht abstehen, wobei
• 5. 1.5 das Verriegelungsglied (16) vor einer Verrastung mit der Dose im Gehäuse (12) in einer vormontierten Ausgangsstellung konfektionierbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. 1.6 das Verriegelungsglied (16) in der vormontierten Ausgangsstellung gegen die Wirkung einer Feder (40) in einer angehobenen Position liegt, und zur Verrastung von Steckverbinder und Dose gegen die Wirkung der Feder (40) in eine maximale Steckposition, bei der die Rastarme (22) frei beweglich sind, in das Gehäuse (12) hineindrückbar ist, sich nach Verrastung von Steckverbinder und Dose jedoch aufgrund der Federwirkung selbständig wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt, bei der die Verriegelungsarme (30) die Rastarme (22) gegen unbeabsichtigtes Lösen sichern.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem die Verriege­ lungsarme (30) einen stabförmigen Abschnitt (30s) und eine Verbreiterung (30v) am freien Ende aufweisen und die Rastarme (22) auf ihren, den Verriegelungsarmen (30) zugewandten Flächen jeweils eine die Aufnahme der stabförmigen Abschnitte (30s) in der maximalen Steck­ position des Verriegelungsgliedes (16) ermöglichende Ausnehmung besitzen.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem die Verriege­ lungsarme (30) des Verriegelungsgliedes (16) parallel zueinander und mit Abstand angeordnet sind und neben den Verriegelungsarmen (30) mindestens ein Quersteg (34) verläuft, der außenseitig mindestens einen Rast­ vorsprung (34r) oder eine Ausnehmung aufweist, der (die) in der Verriegelungsposition des Verriegelungs­ gliedes (16) mit mindestens einer korrespondierenden Ausnehmung (einer korrespondierenden Rastnase) des Gehäuses (12) verrastet.

4. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (12) dreiteilig ist, mit einem Gehäuseunterteil zur Aufnahme der Kontaktfedern, einem Gehäuseoberteil zur Abdeckung des Gehäuseunterteils und Festlegung der elektrischen Kabel zwischen Gehäuseunter- und -ober­ teil sowie dem Verriegelungsglied (16), das durch korrespondierende Öffnungen im Gehäuseoberteil führbar ist.

5. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem das Verriege­ lungsglied (16) am Gehäuse (12) über biegsame Laschen (14) angeschlossen ist.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (12) um seinen, den Basisteil (32) des Verriegelungs­ gliedes (16) aufnehmenden Abschnitt (26) einen über den Basisteil (32) im gesteckten Zustand des Ver­ riegelungsgliedes (16) überstehenden Kragen (28) auf­ weist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem die Feder (40) ohne eingestecktes Verriegelungsglied (16) und im Ver­ riegelungszustand des Verriegelungsgliedes (16) unbe­ lastet ist.