DE19859417A1 - Sensor-Kupplung - Google Patents

Abstract

Bei einer aus einem Kupplungsstecker und einer Kupplungsdose bestehenden, insbesondere zweipoligen elektrischen Kupplung, zur Verbindung eines mit einer zu aktivierenden Funktionseinheit gekoppelten Sensors mit seiner Energieversorgung, wobei die Steckerstifte des Kupplungssteckers mit thermoplastischem Kunststoff so umspritzt sind, daß ein Griffkörper mit endseitig vorstehenden Steckerstiften entsteht, und wobei der Griffkörper eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings aufweist, der den Übergang zwischen dem Kupplungsstecker und der Kupplungsdose nach außen sicher abdichtet, ist vorgesehen, daß der Kupplungsstecker (300) einen insbesondere hartelastischen Einsatz (1) aufweist, und daß dieser Einsatz (19) zusammen mit den vormontierten Stiften (101) umspritzt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kupp­ lung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Kupplungen dieser Art sind bekannt und haben sich im Großen und Ganzen auch bewährt. In Verbindung mit der spezifischen Verwendung für ABS-BREMS-Systeme bei PKW's ist es in der Vergangenheit jedoch hin und wieder vorgekommen, daß ein Bremssystem nicht funktioniert hat, weil die Kupplung Mängel aufwies. Dies war für die zuständi­ gen Stellen, insbesondere die PKW-Hersteller, Veranlassung diese Kupplung zu überarbeiten beziehungsweise überarbeiten zu lassen, um dem erhöhten Sicherheitsbedürfnis gerecht zu werden.

Einer der beobachteten beziehungsweise festgestellten Mängel be­ zieht sich auf den Dichtring, der die Kontaktstellen der Kupplung gegen äußere Einflüsse schützen soll. Einerseits wurde beobachtet, daß der Dichtring aufgrund des beim Spritzen des Griffkörpers für den Kupplungsstecker entstehenden Formtrenngrats unter Umständen nicht absolut dicht auf- beziehungsweise anliegt; und andererseits war auch festgestellt worden, daß der Dichtring ganz fehlte, was dadurch unerkannt geblieben war, daß Dichtring und Griffkörper gleiche Farbe haben und so das Fehlen nicht bemerkt wurde.

In Verbindung mit dem Spritzvorgang für den Griffkörper nach dem Stand der Technik war/ist auch nicht absolut zu vermeiden, daß im Kunststoffmaterial des Griffkörpers Einschlüsse beziehungsweise Lunker verbleiben. Diese Lunker führen zu Inhomogenitäten am Griffkörper, was wiederum dazu führen kann, daß offene Stellen und damit Kriechwege für äußere Einflüsse entstehen können. Diese Lun­ ker ließen sich zwar mittels Erhöhung des Spritzdrucks für den thermoplastischen Kunststoff kompensieren - damit würde aber der bereits genannte Formtrenngrat verstärkt entstehen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht mithin darin, eine Kupplung der gattungsgemäßen Art zu konzipie­ ren, bei der die vorgenannten Problemstellen beziehungsweise Risi­ ken von vornherein ausgeschaltet sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale definiert.

Mit anderen als im vorgenannten Anspruch 1 angegebenen Worten be­ steht der Kern der erfindungsgemäßen Lösung darin, daß die Stec­ kerstifte vor dem Umspritzen in einen gratfreien, das heißt über den Umfang homogenen hülsenförmigen Einsatz aus, insbesondere hart elastischem Kunststoff eingelegt beziehungsweise vormontiert wer­ den, und nicht die Steckerstifte direkt, sondern der Einsatz mit den montierten Steckerstiften umspritzt wird. Damit kann der Spritzdruck erhöht werden, so daß keine Einschlüsse/Lunker ver­ bleiben. Diese Konzeption hat darüberhinaus den weiteren Vorteil, daß auf Grund des hülsenförmigen Einsatzes eine zusätzliche Si­ cherheit gegen die Gefahr von Kurzschlüssen und die mit abstehen­ den Litzendrähten der Anschlußleitung verbundenen Risiken gegeben ist.

Gemäß einer Weiterbildung des Ausführungsbeispiels nach Anspruch 1 wird eine (axial betrachtet zweigeteilte) Spritzform verwendet, so daß ein scheinbar zweigeteilter Griffkörper entsteht, dessen beide Teile (im Abstand zueinander) auf den hülsenförmigen Einsatz auf­ gespritzt sind und die somit durch eine vom Einsatz begrenzte und definierte Ringnut voneinander getrennt sind. In diese Ringnut wird der Dichtring eingelegt (vergleiche Anspruch 2) - weichen die Farben des Griffkörper-Kunststoffs und des Einsatzmaterials von­ einander ab, so läßt sich das Fehlen des Dichtrings ohne weiteres visuell feststellen (vergleiche Anspruch 3).

Selbstverständlich ist zu gewährleisten, daß der äußere auf den Einsatz aufgespritzte Griffkörper und der Einsatz selbst fest mit­ einander verbunden sind; dies wird durch eine entsprechende Ab­ stimmung der thermischen Eigenschaften der verwendeten Materialien erreicht (vergleiche Anspruch 4).

Bezüglich der konstruktiven Form der Kupplung in ihrer speziellen Ausgestaltung als zweipolige Kupplung wird auf die weiteren Un­ teransprüche verwiesen.

Die Einzelheiten der aus einem Kupplungsstecker und einer Kupp­ lungsdose bestehenden erfindungsgemäßen Kupplung werden anhand der Zeichnung näher dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 den aus (hart)elastischem Kunststoff gefertigten Ein­ satz;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch den Einsatz gemäß Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie A-A nach Fig. 5;

Fig. 3 den Einsatz nach Fig. 1/Fig. 2 in Perspektivdarstellung mit vormontierten Stiften, die ihrerseits mit einer An­ schlußleitung verbunden sind;

Fig. 4 den Einsatz nach Fig. 3 in Perspektivdarstellung mit angespritztem Griff-/Spritzkörper, und zwar in ge­ schnittener Ansicht (Fig. 4a) und - insoweit als kom­ pletten Kupplungsstecker - in Vollansicht;

Fig. 5 die konstruktiven Details des Einsatzes in teilweise geschnittenen fünf Darstellungen (Fig. 5a, 5b, 5c, 5d, 5e);

Fig. 6 einen Kupplungsstecker in zwei Ansichten nach dem Stand der Technik;

Fig. 7 eine Kupplungsdose in zwei Ansichten - gleichermaßen nach Stand der Technik und zur Verwendung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Kupplungsstecker.

Anhand von Fig. 6 und Fig. 7 soll zunächst eine aus einem Kupp­ lungsstecker 100 und einer Kupplungsdose 200 bestehende bezie­ hungsweise zusammensteckbare Kupplung - entsprechend dem Stand der Technik - erläutert werden. Fig. 6 zeigt einen Kupplungsstecker 100; Fig. 7 zeigt eine Kupplungsdose 200. Beide können in an sich bekannter Weise über ihre komplementären Steckelemente zusammenge­ fügt werden und bilden so eine Kupplungseinheit.

Der Kupplungsstecker 100 weist zwei stirnseitig vorstehende Stec­ kerstifte 101 auf, die im Inneren des aus thermoplastischem Kunst­ stoff in einer einteiligen Spritzform ausgeformten beziehungsweise gespritzten Griffkörpers 102 mit den Leiterenden einer mit einer elektrischen Energieversorgungsquelle gekoppelten Anschlußleitung 103 verbunden sind. Der Griffkörper 102 hat eine längliche Form und kann stirnseitig mit den voreilenden Steckerstiften 101 in ei­ ne komplementär ausgebildete Aufnahmekammer 201 der Kupplungsdose 200 eingeführt werden. Am Grund dieser Aufnahmekammer 201 sind zwei zu den Steckerstiften 101 komplementäre Anschlußbuchsen 202 vorgesehen, die ihrerseits im Inneren eines ebenfalls aus thermo­ plastischem Kunststoff in einer einteiligen Spritzform ausgeform­ ten Steckkörper 203 mit den Leiterenden einer zu einem (nicht dar­ gestellten) Sensorelement führenden Signalleitung 204 verbunden sind. Der Steckkörper 203 hat gleichermaßen wie der Griffkörper 102 eine längliche Form.

Im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Kupplungssteckers 100 einer­ seits und der Kupplungsdose 200 andererseits wird erster in die Aufnahmekammer 201 eingeführt; die Steckerstifte 101 greifen dabei in die Anschlußbuchsen 202 ein, so daß die Leitungen der Anschluß­ leitung 103 mit den konjugierten Leitungen der Signalleitung 204 verbunden sind. Da der Übergang zwischen dem Kupplungsstecker und der Kupplungsdose 200 hermetisch abgedichtet sein soll, ist am Um­ fang des Griffkörpers 102 eine Ringnut 104 vorgesehen, in die ein Dichtring 105 eingelegt wird. Dieser Dichtring 105 liegt bei der zusammengesteckten Kupplung an der Wandung der Aufnahmekammer 201 an. Zur Verbesserung der Dichtwirkung ist an der Innenwandung der Aufnahmekammer 201 eine Hinterschneidung vorgesehen, an deren Aus­ laufkante der Dichtring 105 anliegt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nur auf den Kupplungsstec­ ker 100; die Kupplungsdose 200 bleibt unberührt und dient im vor­ genannten Sinne nur der allgemeinen Erläuterung der Kupplung an sich.

Bezüglich des Kupplungssteckers 100 ist anzumerken, daß dar Ferti­ gungsvorgang nach dem Stand der Technik µaie folgt abläuft: Die Steckerstifte 101 werden mit dem unmittelbar anschließenden Teil der Anschlußleitung 103 in eine zweiteilige Form eingelegt und so der Form entsprechend mit thermoplastischem Kunststoff umspritzt. Dabei entsteht der Griffkörper 102, der einerseits die vorstehen­ den Steckerstifte 101 aufweist und andererseits an der Anschluß­ leitung 103 hängt. Aufgrund der zweiteiligen Form entsteht am Griffkörper 102 ein Formtrenngrat, der - im Bereich der Ringnut 104 - zu Problemen führen kann; weil der Dichtring 105 gegebenen­ falls nicht voll an-/aufliegt. Ein weiters Problem besteht - wie bereits eingangs erwähnt - darin, daß im Griffkörper 102 Lunker entstehen können; diese könnten zwar durch Erhöhung des Spritz­ drucks vermieden werden, womit jedoch das Problem mit dem Form­ trenngrat erhöht würde. Darüber hinaus weist aufgrund der einstüc­ kigen Gestaltung des Griffkörpers 102 dieser durchgehend die glei­ che Färbung auf, die zu dem auch der des Dichtrings 105 ent­ spricht. Sollte dieser fehlen, so ist dies visuell nicht erkenn­ bar.

Diese vorgenannten Probleme sind zu vermeiden, was erfindungsgemäß im Kern dadurch erreicht wird, daß die Steckerstifte 101 des Kupp­ lungssteckers 100 vor dem Umspritzen in einem gratfreien hülsen­ förmigen Einsatz aus insbesondere hartelastischem Kunststoff vor­ montiert werden.

Anhand von Fig. 1 . . . Fig. 4 soll dieser Kern des erfindungsgemä­ ßen Kupplungssteckers 100 näher erläutert werden.

Fig. 1/Fig. 2 zeigen einen erfindungsgemäß vorgesehenen Einsatz 1 für einen Kupplungsstecker 100 der in Fig. 6 gezeichneten Art.

Dieser Einsatz 1 hat eine hülsenartige beziehungsweise zylindri­ sche Grundform, deren Innenraum durch eine Trennwand 2 in zwei se­ parate (halbrunde) Kammern 3, 4 geteilt ist. Axial betrachtet ist etwa die eine Hälfte seitlich offen (vergleiche Ausschnitte 5); die verbleibenden Wandungen (vergleiche 7, 8) sind stirnseitig miteinander über einen Verbindungssteg 9 verbunden. Dieser Verbin­ dungssteg 9 weist zwei Bohrungen 10, 11 auf, die jeweils koaxial zu den Kammern 3, 4 orientiert sind.

Fig. 2 zeigt ergänzend eine Schnitt-Perspektivdarstellung des Ein­ satzes 1 entsprechend der Schnittlinie A-A nach Fig. 5a zur nähe­ ren Erläuterung beziehungsweise Kenntlichmachung der durch die Trennwand 2 separierten Kammern 3, 4.

Fig. 3 zeigt den Einsatz 1 nach Fig. 1/Fig. 2 mit dem eingelegten (vormontierten) Teil der Anschlußleitung 103. Die Steckerstifte 101 ragen über den Verbindungssteg 9 vor; die Anschlußleitung 103 steht rückwärts ab. Im Inneren der Kammern 3, 4 liegen die über die Trennwand 2 voneinander separierten Verbindungsstellen 104, 105 zwischen den Steckerstiften 101 und den Leitungen der An­ schlußleitung 103.

Fig. 4a und Fig. 4b zeigen den Einsatz 1 mit der vormontierten Anschlußleitung 103 entsprechend Fig. 3, wobei der Griffkörper 102 angespritzt ist. In Fig. 4 ist somit ein Kupplungsstecker 300 dar­ gestellt, der funktional dem Kupplungsstecker 100 nach Fig. 6 ent­ spricht.

Dieser Kupplungsstecker 300 wird gemäß einer ersten Ausführungs­ form - analog zu Fig. 6 - durchgehend einstückig aufgespritzt. In bevorzugter weiterer Ausgestaltung wird er jedoch in einer - axial betrachtet - zweigeteilten Spritzform gefertigt, so daß auf dem hülsenförmigen Einsatz 1 einerseits ein an die Steckerstifte 101 anschließender erster Teil 301 und andererseits ein dem Maß der Ringnut 304 entsprechend abgesetzter zweiter Teil 302 entstehen. Wird die Farbe des Einsatzes 1 unterschiedlich zu der des Griff­ körpers (301, 302) gewählt, so ist im Fertigungsprozeß leicht festzustellen, wenn ein Dichtring 305 fehlt. Da die Ringnut 304 unmittelbar durch den Einsatz gebildet ist, entfällt das Problem mit dem Formtrenngrat quasi automatisch. Um zu gewährleisten, daß der Griffkörper (301, 302) und der Einsatz 1 eine innige Verbin­ dung miteinander eingehen, sind die thermischen Eigenschaften der jeweils verwandten Kunststoffe aufeinander abgestimmt.

Fig. 5 zeigt die Konstruktionszeichnung des Einsatzes 1 in mehre­ ren, zum Teil geschnittenen, Darstellungen.

Fig. 5a zeigt eine Aufsicht auf den Einsatz 1. Hier sind insbe­ sondere die Bohrungen 10, 11, die Trennwand 2, sowie die separaten Kammern 3, 4 und der Verbindungssteg 9 zu ersehen.

Fig. 5b zeigt eine Seitenansicht des Einsatzes 1. Zu erkennen sind dabei insbesondere die Trennwand 2 und die separaten Kammern 3, 4.

Fig. 5c zeigt eine Rückansicht auf den Einsatz 1; dadurch sind die Kammern 3, 4 und die Trennwand 2, sowie die Bohrungen 10, 11 ersichtlich.

Fig. 5d zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend A-A nach Fig. 4a zur Darstellung der durch die Trennwand 2 getrennten durchge­ henden Kammern 3, 4 und des Verbindungsstegs 9 mit den Bohrungen 10, 11.

Fig. 5e zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittli­ ne B-B nach Fig. 5a zur Darstellung der Trennwand 2 und des Ver­ bindungsstegs 9.

Claims (6)

1. Aus einem Kupplungsstecker und einer Kupplungsdose bestehende, insbesondere zweipolige elektrische Kupplung,
insbesondere zur Verbindung eines mit einer zu aktivierenden Funktionseinheit gekoppelten Sensors mit seiner Energieversor­ gung,
vorzugsweise zur Verwendung in Verbindung mit dem Sensorelement eines ABS-BREMS-SYSTEMS von Personenkraftwagen,
wobei die Steckerstifte des Kupplungssteckers mit thermoplasti­ schem Kunststoff so umspritzt sind, daß ein Griffkörper mit endseitig vorstehenden Steckerstiften entsteht, und
wobei der Griffkörper eine Ringnut zur Aufnahme eines Dich­ tungsrings aufweist, der den Übergang zwischen dem Kupplungs­ stecker und der Kupplungsdose nach außen sicher abdichtet,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsstecker 300 einen insbesondere hartelastischen Einsatz 1 aufweist, und daß dieser Einsatz 1 zusammen mit den vormontierten Stiften 101 umspritzt ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Griffkörper derart zweiteilig ausgebildet ist,
daß zwischen dem an die Steckerstifte 101 anschließenden Teil 301 und dem weiteren Teil 302 eine vom Einsatz 1 definierte Ringnut 304 zur Aufnahme des Dichtrings 305 entsteht.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe des thermoplastischen Kunststoffs und des Materi­ als des Einsatzes 1 unterschiedlich sind, so daß bei umspritz­ tem Einsatz 1 dieser einen sichtbaren Ring entstehen läßt.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Eigenschaften der Materialien für den Griffkörper 301, 302 und den Einsatz 1 so aufeinander abge­ stimmt sind, daß der Einsatz 1 und der Griffkörper 301, 302 an ihren Berührungsflächen eine feste Verbindung bilden.

5. Zweipolige Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz 1 aus einer zylindrischen Hülse mit einer inne­ ren Trennwand 2 zur Separierung der Steckerstifte 101 und der Anschlußlitzen der Anschlußleitung 103 besteht.

6. Zweipolige Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse im Bereich der Verbindungsstellen 104, 105 zwi­ schen den Steckerstiften 101 und den Anschlußlitzen der An­ schlußleitung 103 offen ist.