DE19845351C1 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere zur Verbindung zwischen einer Dose und einem elektrischen Steuergerät für Rückhaltesysteme in Kraftfahrzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere zur Verbindung zwischen einer Dose (Zündpille) und einem elektrischen Steuergerät für Rückhaltesysteme in Kraftfahrzeugen, beispielsweise Airbags.

Ein solcher Steckverbinder ist aus der DE 295 21 491 U1 bekannt. Er umfaßt ein Gehäuse zur Aufnahme elektrischer Kabel sowie an diesen angeschlossenen Kontaktfedern, wobei die Kontaktfedern zur Aufnahme von Kontaktstiften der zugehörigen Dose dienen. Ferner sind Rastmittel zur Festlegung des Gehäuses an der Dose sowie ein Verriegelungsglied vorgesehen. Das Verriegelungsglied dient dazu, die Rastmittel von Gehäuse und Dose gegen unbeabsichtigtes Lösen zu sichern. Das Verriegelungsglied ist dabei über biegsame Laschen am Gehäuse befestigt und wird nach Umbiegen der Laschen durch eine korrespondierende Gehäuseöffnung in die Verriegelungsstellung geführt.

Der vorgenannte Steckverbinder hat sich zwar grundsätzlich bewährt; aufgrund der äußerst geringen Bauform des Steckverbinders und der biegsamen Laschen, an denen das Verriegelungsglied geführt wird, erfordert die Montage des Verriegelungsgliedes jedoch eine entsprechende Erfahrung, insbesondere dann, wenn die Montage nur mit einer Hand durchgeführt werden soll.

Dies gilt insbesondere dann, wenn der Steckteil, wie bei der DE 295 21 491 U1, senkrecht zu einem Gehäuse- Grundkörper verläuft und nicht koaxial zu diesem, wie es aus der DE 195 13 358 C1 bekannt ist.

Aus der DE 195 11 410 A1 ist ein elektrischer Steckverbinder bekannt, der mit einer gehäuseseitig angelenkten Montagesicherung ausgebildet ist, die nach Verschwenkung um eine Schwenkachse mit Stiften hinter gehäuseseitige Rastfederelemente greift und diese an einem Rückschwenken hindert.

Die US 5,616,045 A beschreibt einen ähnlichen Steckverbinder mit einem um eine Schwenkachse drehbaren Verriegelungsglied, welches in der Montageposition in Schlitze eingreift, die in gehäuseseitigen Rastarmen ausgebildet sind und so deren Federwirkung aufhebt.

Aus der DE 196 17 820 A1 ist ein Steckverbinder mit folgenden Merkmalen bekannt: auf einem Gehäuse ist ein U-förmiges Verriegelungsglied in Längsrichtung und senkrecht dazu (in Steckrichtung) verschiebbar. Zwischen den auf dem Gehäuse geführten U-Schenkeln sind parallel dazu zwei weitere beabstandet zueinander verlaufende Schenkel vorgesehen, die bei einer Bewegung des Verriegelungsgliedes in Steckrichtung des Steckverbinders gehäuseseitige Öffnungen durchgreifen und in ihrer Endposition hinter federnden Rastarmen liegen und diese gegen Lösen sichern, wobei die Rastarme vom Gehäuse in Steckrichtung abstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art anzubieten, dessen Steckteil leicht auf einem Steckteil einer zugehörigen Dose montiert werden kann, einschließlich der zugehörigen Sekundärverriegelung mit Hilfe des genannten Verriegelungsgliedes, und zwar vorzugsweise mit einer Hand und in einer Bewegung.

Grundgedanke der Erfindung ist es dabei, das Verriegelungsglied nicht über biegsame Laschen am Grundkörper des Gehäuses anzulenken, sondern definiert entlang des Grundkörpers zu führen, und zwar zwischen einem Zustand, bei dem das Verriegelungsglied "geöffnet" ist (Anlieferungszustand) und einem Zustand, bei dem das Verriegelungsglied seine Funktion als Sekundärverriegelung erfüllt (also im kontaktierten Zustand des Gehäuses des Steckverbinders mit der zugehörigen Dose).

Diese definierte Führung läßt sich mit Hilfe eines Verriegelungsgliedes erreichen, welches L-förmig gestaltet ist. Ein erster Abschnitt des Verriegelungsgliedes dient dabei insbesondere der Führung auf dem Grundkörper des Gehäuses, während ein zweiter, senkrecht davon abstehender Abschnitt, die Funktion der Sekundärverriegelung erfüllt.

In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die Erfindung danach einen elektrischen Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Die Führungsmittel können beispielsweise durch korrespondierende Nuten und Zapfen in beziehungsweise an den Schenkeln des ersten Abschnitts des Verriegelungsgliedes oder im beziehungsweise an Seitenflächen des Grundkörpers gebildet werden, wie dies die Ansprüche 2 und 3 beschreiben.

Gemäß Anspruch 2 erfolgt die definierte Führung des Verriegelungsgliedes am Grundkörper danach entlang von gehäuseseitigen Nuten, wobei die Zapfen am ersten Abschnitt des Verriegelungsgliedes entlang dieser Nuten geführt werden.

Die Nuten können sich von der Oberseite des Grundkörpers in den Grundkörper erstrecken. Wegen der genannten geringen Baugröße derartiger Steckverbinder bietet es sich aus Platzgründen jedoch an, die Nuten in Seitenflächen des Grundkörpers auszubilden, so daß die Schenkel des ersten Abschnitts des Verriegelungsgliedes den Grundkörper seitlich übergreifen.

Die Ausführungsform nach Anspruch 3 unterscheidet sich von der Gestaltung gemäß Anspruch 2 durch eine Inversion der Führungsmittel. Dies gilt entsprechend auch für alternative Gestaltungen zu den nachstehend beschriebenen weiteren Ausführungsbeispielen und ergibt sich im weiteren aus den Unteransprüchen 4, 6, 9, 10, 14 und 15.

Die Bewegung des Verriegelungsgliedes in die Position der Sekundärverriegelung wird dadurch erleichtert, daß die Nuten im Grundkörper einen gekrümmten Verlauf aufweisen und zumindest an ihrem, dem Steckteil benachbarten Ende in Richtung auf den Steckteil verlaufen. Hierdurch wird eine gezielte, gekrümmte Führungsbahn für das Verriegelungsglied geschaffen, um dieses mit einer Schwenkbewegung in die Verriegelungsposition zu führen.

Dabei können die Nuten beispielsweise einen evolventenartigen Verlauf aufweisen.

Es ist auch möglich, wie in der nachfolgenden Figurenbeschreibung dargestellt, mehrere Nuten im Bereich jedes Schenkels des ersten Abschnitts des Verriegelungsgliedes vorzusehen und die Schenkel entsprechend mit mehreren Zapfen auszubilden. Hierdurch wird eine definiert vorgegebene Führungsbahn beim Verschwenken des Verriegelungsgliedes erreicht.

Um zu verhindern, daß die Zapfen unbeabsichtigt aus den Nuten herausgleiten sieht eine Ausführungsform vor, daß zumindest ein Ende der Nuten mit Abstand zum freien Ende des Grundkörpers angeordnet ist, und vorzugsweise mit Abstand zu dem Ende des Grundkörpers, welches dem Steckteil gegenüberliegt. Das andere Nutende kann ohne weiteres "offen" sein, da die Bewegung des Verriegelungsgliedes durch den Verbindungsschenkel zwischen den parallelen Schenkeln des ersten Abschnitts begrenzt ist, wenn dieser auf den Gehäusekörper auftrifft.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, die Nuten an ihrer Grundfläche mit jeweils mindestens einer Erhebung auszubilden.

Wird diese Erhebung zum Beispiel mit Abstand zum "geschlossenen" Ende der Nuten angeordnet, so kann die werkseitige Vormontage des Steckverbinders (Anlieferungszustand) so erfolgen, daß die zugehörigen endseitigen Zapfen des Verriegelungsgliedes in dem Bereich zwischen den Erhebungen und den "geschlossenen" Enden der Nut liegen und damit verhindern, daß das Verriegelungsglied in die Verriegelungsstellung "rutscht". Die Erhebungen sind jedoch nur von so geringer Höhe, daß ein Monteur bei der Endmontage (Verbindung mit einer zugehörigen Dose) bei entsprechendem Druck auf das Verriegelungsglied die Zapfen an den Erhebungen vorbeiführen und entlang der weiteren Nutabschnitte in die Position der Sekundärverriegelung führen kann. Zweite Erhebungen am gegenüberliegenden Ende jeder Führungsbahn für die Zapfen dienen entsprechend dazu, das Verriegelungsglied in der Steckposition zu sichern, sobald die Zapfen über diese zweiten Erhebungen in Richtung auf den Steckteil geführt wurden.

Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsformen sieht vor, mindestens drei Zapfen an jedem Schenkel des ersten Abschnitts des Verriegelungsgliedes anzuordnen, wobei jeweils ein Zapfen auf einem gekrümmt gestalteten Oberflächenbereich des ersten Abschnitts geführt wird. Dieser Zapfen gleitet demnach nicht entlang der erwähnten Nuten, sondern quasi als Gegenlager auf einem korrespondierenden Oberflächenabschnitt des Grundkörpers. Dabei können auch in diesem Bereich zwei oder mehr der genannten Erhebungen angeordnet werden.

Wie aus der DE 295 21 491 U1 bekannt kann der zwischen den Schenkeln des zweiten Abschnitts des Verriegelungsgliedes verlaufende Verbindungsschenkel in Längsrichtung geteilt ausgebildet werden. Entsprechend sind zwei Gehäuseöffnungen vorzusehen, durch die die Schenkel geführt werden.

Der zweite Abschnitt des Verriegelungsgliedes kann auch bei der erfindungsgemäßen Gestaltung dazu genutzt werden, eine Kurzschlußbrücke im Bereich der Kontaktstifte der Dose aufzuheben, wenn das Verriegelungsglied seine maximale Verriegelungsposition erreicht hat. Die entsprechende konstruktive Gestaltung ist aus der DE 295 21 491 U1 bekannt.

Insbesondere für diesen Anwendungsfall, aber auch generell können die Nuten im Grundkörper an ihrem, dem Steckteil zugewandten Ende so gestaltet sein, daß der zweite Abschnitt des Verriegelungsgliedes zumindest am Ende seiner Führungsbahn in Richtung auf die Dose im wesentlichen parallel zum Steckteil verläuft. Durch diese Maßnahme wird einerseits die Sekundärverriegelung und andererseits das Lösen der Kurzschlußbrücke optimiert.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

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

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses eines Steckverbinders,

Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines zugehörigen Verriegelungsgliedes,

Fig. 3: eine Prinzipskizze über die Bewegung des Verriegelungsgliedes relativ zum Gehäuse des Steckverbinders.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Gehäuse eines erfindungsgemäßen Steckverbinders. Das Gehäuse 10 umfaßt einen Grundkörper 12 und einen senkrecht davon nach unten abstehenden Steckteil 14, in dem (nicht dargestellte) Kontaktfedern in üblicher Weise angeordnet sind.

Der Grundkörper 12 besitzt im wesentlichen eine Quaderform mit Seitenflächen 12.1, 12.2.

Auf jeder Seitenfläche 12.1, 12.2 verläuft, mit Abstand zu dem in Fig. 1 rechten Ende eine erste Nut 16 im wesentlichen parallel zur Grundfläche 12.3 des Grundkörpers 12.

In Richtung auf den Steckteil 14 schließt sich an die Nut 16 eine zweite Nut 18 an, die sich von einem ersten Ende (oberhalb der Nut 16) mit gekrümmtem Verlauf bis zur Grundfläche 12.3 des Grundkörpers 12 erstreckt.

Parallel zum Verlauf der Nut 18 ist der Grundkörper 12 auf beiden Seiten jeweils mit einem gekrümmten Oberflächenabschnitt 20 ausgebildet, wodurch eine weitere Nut 22 gebildet wird, die im wesentlichen parallel zur Nut 18 verläuft.

Das Gehäuse 10 ist in diesem Abschnitt des Grundkörpers 12 mit (nicht dargestellten) Öffnungen ausgebildet, deren Funktion nachstehend näher beschrieben wird.

Wie Fig. 1 zeigt ist mit Abstand zum rechten Ende der Nut 16 im Bereich der Nut 16 ein Nocken 24 angeordnet, der sich von einer Grundfläche der Nut 16 nach außen erhebt und eine gekrümmte Oberfläche aufweist.

Ein analoger Nocken 26 ist auch im Bereich der Nut 22 mit Abstand oberhalb der Grundfläche 12.3 auf beiden Seiten des Grundkörpers 12 angeordnet.

Die beschriebenen Nuten 16, 18, 22 dienen zur Aufnahme und Führung eines Verriegelungsgliedes 30, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Das Verriegelungsglied besitzt eine L-Form. Ein erster Abschnitt 30.1 ist U-förmig gestaltet, ebenso wie ein zweiter, senkrecht dazu verlaufender Abschnitt 30.2.

Der erste Abschnitt 30.1 umfaßt zwei, parallel zueinander verlaufende Schenkel 30.11, 30.12 und einen die Schenkel 30.11, 30.12 im Bereich des zweiten Abschnittes 30.2 verbindenden Schenkel 30.13, der oberhalb des zweiten Abschnitts 30.2 verläuft.

Der Abstand der Schenkel 30.11, 30.12 ist etwas größer als die Breite B des Grundkörpers 12.

Innenseitig stehen von jedem Schenkel 30.11, 30.12 drei Zapfen 16z, 18z und 22z senkrecht ab. Der Durchmesser jedes Zapfens 16z, 18z, 22z ist etwas geringer als die Breite jeder zugehörigen Nut 16, 18 beziehungsweise 22.

Der zweite Abschnitt 30.2 ist ebenfalls im Schnitt U- förmig gestaltet, wobei der Verbindungsschenkel 30.23 in Längsrichtung geschlitzt ist und die parallelen Seitenschenkel 30.21, 30.22 parallel zu den Schenkeln 30.11, 30.12 verlaufen.

Entsprechend der Form des zweiten Abschnitts 30.2 des Verriegelungsgliedes 30 sind die vorgenannten, jedoch nicht dargestellten Durchgangsöffnungen im Gehäuse 10 jeweils L-förmig gestaltet.

Das Verriegelungsglied 30 wird bei der Vormontage auf den Grundkörper 12 aufgesetzt, und zwar derart, daß die Zapfen 16z in den Nuten 16, die Zapfen 18z in den Nuten 18 und die Zapfen 22z in den Nuten 22 einliegen, und zwar zunächst derart, daß die Zapfen 16z hinter den Erhebungen 24 und vor dem korrespondierenden Nutende 16e der Nut 16 liegen.

Für die anderen Zapfen 18z, 22z und das Verriegelungsglied 30 ergibt sich dabei eine Position im Verhältnis zum Grundkörper 12, bei dem der zweite Abschnitt 30.2 des Verriegelungsgliedes 30 den Grundkörper 12 (noch) nicht nach unten überragt.

Nachdem der Steckteil 14 des Gehäuses 10 auf einen zugehörigen Steckteil einer Dose gesteckt wurde wird das Verriegelungsglied zunächst "nach vorne" gedrückt, wobei die Zapfen 16z, 18z und 22z die zugehörigen Nuten 16, 18, 22 durchlaufen (Pfeilrichtung x), und dabei beispielsweise die in Fig. 3 dargestellte Zwischenposition einnehmen. Im weiteren bewirken die Zapfen 16z, 18z und 22z ein Absenken des Verriegelungs­ gliedes 30 (Pfeilrichtung y) in Richtung auf den Steckteil 14 und werden weiter entlang der zugehörigen Nuten 16, 18, 22 geführt, bis der Verbindungsschenkel 30.13 auf der Oberfläche 12.4 des Grundkörpers 12 aufschlägt. Das Verriegelungsglied 30 hat jetzt seine Endposition (Position der Sekundärverriegelung) erreicht und der zweite Abschnitt 30.2 die vorstehend genannte Kurzschlußbrücke im Bereich der Kontaktstifte der Dose gelöst. Die Lagesicherung des Verriegelungsgliedes 30 in dieser Position erfolgt dadurch, daß die Zapfen 22z nunmehr hinter den Erhebungen 26 liegen.

Die Nuten 16, 18, 22 können an ihrem, dem Steckteil 14 abgewandten (in den Figuren rechten) Ende wiederum nach unten (in Richtung auf den Steckteil 14) gekrümmt verlaufen, um das Verriegelungsglied 30 in eine Position (Entriegelungsposition) zu führen, bei der es zumindest um 90° gegenüber der Oberseite 12.4 des Grundkörpers 12 verschwenkt ist. Dabei werden die parallelen Schenkel 30.11, 30.12 nach unten unter die Unterseite 12.3 des Grundkörpers 12 geführt. Gleichzeitig drückt der vorstehende Teil des Verriegelungsgliedes 30 gegen eine korrespondierende Oberfläche der Dose, wodurch der Steckteil 14 aus der Kontaktposition zur Dose gelöst wird.

Claims (15)

1. Elektrischer Steckverbinder, insbesondere zur Verbindung zwischen einer Dose und einem elektrischen Steuergerät für Rückhaltesysteme in Kraftfahrzeugen, mit folgenden Merkmalen:

• 1. 1.1 einem Gehäuse (10) mit einem Grundkörper (12) und einem, vom Grundkörper (12) senkrecht abstehenden, der Dose zugewandten Steckteil (14),
• 2. 1.2 in dem Steckteil (14) des Gehäuses (10) sind Kontaktfedern angeordnet,
• 3. 1.3 neben dem Steckteil (14) sind erste Rastmittel zur Verrastung mit korrespondierenden zweiten Rastmitteln der, Kontaktstifte aufweisenden Dose ausgebildet,
• 4. 1.4 einem L-förmigen Verriegelungsglied (30) zur Sicherung der Rastmittel von Gehäuse (10) und Dose,
• 5. 1.5 ein erster Abschnitt (30.1) des Verriegelungsgliedes (30) ist U-förmig mit parallel verlaufenden Schenkeln (30.11, 30.12) gestaltet und die Schenkel (30.11, 30.12) sowie der Grundkörper (12) des Gehäuses (10) weisen korrespondierende Führungsmittel (16z, 18z, 22z; 16, 18, 22) zur Führung des ersten Abschnittes (30.1) des Verriegelungsgliedes (30) in Längsrichtung des Grundkörpers (12) auf,
• 6. 1.6 ein zweiter Abschnitt (30.2) des Verriegelungsgliedes (30), der senkrecht vom ersten Abschnitt (30.1) absteht, ist ebenfalls U-förmig gestaltet, dessen parallele Schenkel (30.21, 30.22) nach Bewegung des ersten Abschnitts (30.1) in Längsrichtung des Grundkörpers (12) und Durchführung der Schenkel (30.21, 30.22) durch entsprechende Öffnungen im Grundkörper (12) die Rastmittel von Gehäuse (10) und Dose gegen unbeabsichtigtes Lösen sichern.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem die parallel verlaufenden Schenkel (30.11, 30.12) des ersten Abschnitts (30.1) des Verriegelungsgliedes (30) jeweils mindestens einen, senkrecht abstehenden Zapfen (16z, 18z, 22z) aufweisen und die Zapfen (16z, 18z, 22z) entlang korrespondierender, in Längsrichtung des Grundkörpers (12) im Grundkörper (12) verlaufender Nuten (16, 18, 22) bewegbar sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem die parallel verlaufenden Schenkel (30.11, 30.12) des ersten Abschnitts (30.1) des Verriegelungsgliedes (30) jeweils mindestens eine Nut auf ihren gegenüberliegenden Innenflächen aufweisen, in die jeweils mindestens ein Zapfen auf jeder Seitenfläche (12.1, 12.2) des Grundkörpers (12) zur Führung des ersten Abschnitts (30.1) des Verriegelungsgliedes (30) in Längsrichtung des Grundkörpers (12) eingreift.

4. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Nuten (16, 18, 22) einen gekrümmten Verlauf aufweisen.

5. Steckverbinder nach Anspruch 2, bei dem die Nuten (16, 18, 22) im Grundkörper (12) einen gekrümmten Verlauf aufweisen und zumindest an ihrem, dem Steckteil (14) benachbarten Ende in Richtung auf das Steckteil (14) verlaufen.

6. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Schenkel (30.11, 30.12) des ersten Abschnitts (30.1) des Verriegelungsgliedes (30) den Grundkörper (12) seitlich übergreifen.

7. Steckverbinder nach Anspruch 2, bei dem die Schenkel (30.11, 30.12) des ersten Abschnitts (30.1) des Verriegelungsgliedes (30) den Grundkörper (12) seitlich übergreifen und die Nuten (16, 18, 22) in korrespondierenden Seitenflächen (12.1, 12.2) des Grundkörpers (12) ausgebildet sind.

8. Steckverbinder nach Anspruch 2, bei dem ein Ende (16e) der Nuten (16) mit Abstand zu dem, dem Steckteil (14) abgewandten freien Ende des Grundkörpers (12) angeordnet ist.

9. Steckverbinder nach Anspruch 3, bei dem ein Ende der Nuten mit Abstand zum freien Ende der parallelen Schenkel (30.11, 30.12) angeordnet ist.

10. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Nuten (16, 22) an ihrer Grundfläche jeweils mindestens eine Erhebung (24, 26) aufweisen.

11. Steckverbinder nach Anspruch 2 mit drei Zapfen (16z, 18z, 22z) an jedem Schenkel (30.11, 30.12) des ersten Abschnitts (30.1) des Verriegelungsgliedes (30), wobei mindestens jeweils ein Zapfen (22z) auf einem gekrümmt gestalteten Oberflächenbereich (20) des Grundkörpers (12) geführt wird.

12. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem ein zwischen den Schenkeln (30.21, 30.22) des zweiten Abschnitts (30.2) des Verriegelungsgliedes (30) verlaufender Verbindungsschenkel (30.23) in Längsrichtung geteilt ist.

13. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem der zweite Abschnitt (30.2) des Verriegelungsgliedes (30) so gestaltet ist, daß er bei Erreichen seiner maximalen Verriegelungsposition eine, zwischen den Kontaktstiften der Dose angeordnete Kurzschlußbrücke aufhebt.

14. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Nuten (22) an ihrem, dem Steckteil (14) zugewandten Ende so gestaltet sind, daß der zweite Abschnitt (30.2) des Verriegelungsgliedes (30) zumindest am Ende seiner Führungsbahn in Richtung auf die Dose im wesentlichen parallel zum Steckteil (14) verläuft.

15. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Nuten an ihrem, dem Steckteil (14) abgewandten Ende so gestaltet sind, daß der erste Abschnitt (30.1) des Verriegelungsgliedes am Ende seiner Führungsbahn in Richtung von der Dose weg mindestens senkrecht zum Grundkörper (12) steht.