DE19939407A1 - Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem - Google Patents

Abstract

Angegeben wird ein kontaktgeschütztes Steckverbindersystem mit einem Stecker (1), der ein Paar im Steckansatz (3) befindliche Kontaktbuchsen (66, 67) und ein Steckergehäuse (2) aufweist, einem Gegenstecker für einen Zünder, der ein Paar in einer Ebene befindliche Kontaktstifte (51, 52) zum Einführen in die Kontaktbuchsen (66, 67) aufweist, und einem im Gegenstecker befindlichen Kupplungsstück (30a, 30b), das eine zum Steckansatz (3) komplementäre Aussparung (34) und eine im wesentlichen zylindrische Hülse (31) aufweist. In der Aussparung (34) ist mindestens eine parallel zur Einsteckrichtung und im wesentlichen über die gesamte Höhe der Hülse (31) verlaufende Führungsschulter (35, 36; 43, 44) angeformt, die über die Kontaktstifte (51, 52) ragt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Solche Steckverbindersysteme werden beispielsweise in der Automobiltechnik eingesetzt, um eine elektrische Verbindung herzustellen, an die hohe Anforderungen zu stellen sind. Dies betrifft einerseits die Sicherheit, mit der eine sol­ che Verbindung hergestellt werden muß, und andererseits den Schutz vor unsachgemäßer Behandlung des Steckverbindersy­ stems.

Aus der Druckschrift WO 97/41623 ist ein Steckverbinder mit Sekundärverriegelung und seitlichem Kabelabgang bekannt, der in ein eine Kurzschlußbrücke aufweisendes Kupplungs­ stück eingesteckt wird, das sich in einem Zündersockel mit Kontaktstiften befindet. Zur Sekundärverriegelung des Steckverbinders im Kupplungsstück wird hierbei ein Bügel entlang der Rastarme des Steckverbinders eingeschoben, so daß diese nicht aus ihren im Zündersockel eingelassenen Aufnahmen entweichen können.

Bei der Montage solcher Steckverbinder ist es durchaus mög­ lich, daß der Steckansatz gegenüber dem Kupplungsstück falsch ausgerichtet ist. Hierbei ist es nachteilig, daß dieser Steckansatz trotz falscher Ausrichtung an die Kon­ taktstifte des Zündersockels gelangen kann, diese berühren, eventuell verbiegen und sogar abbrechen kann. Zur Betäti­ gung der Sekundärverriegelung muß entweder ein Blockier­ schieber oder sogar die Sekundärverriegelung selbst derart verschoben werden, daß diese in den Steckverbinder hinun­ tergedrückt werden kann. Hierbei ist es nachteilig, daß der Monteur die Sekundärverriegelung freigeben und sogar herun­ terdrücken kann, ohne daß sich der Steckverbinder im Kupp­ lungsstück bzw. im Gegenstecker befinden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steckverbindersystem vor­ zustellen, das die Kontaktstifte eines Zünders vor falschem Aufstecken des Steckers schützt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße kontaktgeschützte Steckverbinder um­ faßt einen Stecker, der ein Paar im Steckansatz befindliche Kontaktbuchsen und ein Steckergehäuse aufweist, einen Ge­ genstecker für einen Zünder, der ein Paar in einer Ebene befindliche Kontaktstifte zum Einführen in die Kontaktbuch­ sen und eine Aufnahme aufweist, und ein im wesentlichen zy­ lindrisches im Gegenstecker befindliches Kupplungsstück, das eine zum Steckansatz komplementäre Aussparung aufweist, und dessen Hülse zur Aufnahme komplementär geformt ist. Au­ ßerdem ist in der Aussparung mindestens eine parallel zur Einsteckrichtung und im wesentlichen über die gesamte Höhe der Hülse verlaufende Führungsschulter angeformt, die über die Kontaktstifte ragt.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß beim Montieren des Steckverbindersystems die Kontaktstifte des Zünders nicht mehr durch den Steckansatz des Steckers beschädigt werden können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß beim Einstecken des Steckers in den Gegenstecker ein freies Ende einer Führungsschulter in eine Öffnung des Steckers gelangt und gegen ein elastisches Element wirkt, so daß die Sekun­ därverriegelung aus einer freien Stellung in eine Verriege­ lungsstellung überführbar ist. Diese besondere Ausführung bietet den Vorteil, daß die Sekundärverriegelung nur dann in den Stecker hineingeschoben werden kann, wenn sich die­ ser im Gegenstecker bzw. im Kupplungsstück befindet. Außer­ dem ist außer dem Einsteckvorgang keine zusätzliche Aktion des Monteurs notwendig, um die Sekundärverriegelung freizu­ geben. Damit werden Fehlbedienungen an der Sekundärverrie­ gelung wirkungsvoll vermieden.

In den Unteransprüchen sind weitere bevorzugte Ausführungs­ formen der Erfindung angegeben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des er­ findungsgemäßen Steckverbinders unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schräge Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckers und eines erfindungsgemäßen Kupp­ lungsstücks;

Fig. 2a, 2b zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Kupplungsstücks mit unter­ schiedlich langen Führungsschultern;

Fig. 3a, 3b eine Draufsicht auf die Kupplungsstücke aus Fig. 2a und 2b mit eingestecktem Steckansatz, wobei dieser quer zur Einsteckrichtung ge­ schnitten ist;

Fig. 4a, 4b und 4c einen Schnitt entlang der Ebene G, wobei die unterschiedlichen Einsteckabschnitte gezeigt sind; und

Fig. 5a, 5b eine schräge Ansicht des Steckergesichts des Steckansatzes mit teilweise bzw. ganz einge­ schobener Sekundärverriegelung.

Im oberen Teil der Fig. 1 ist in schräger Ansicht ein Stec­ ker 1 mit einem Gehäuse 2, einem daran senkrecht angeform­ ten Steckansatz 3 und zwei ebenfalls senkrecht zum Gehäuse 2 angeformten Zungen 4 zu sehen. An der Rückseite 7 des Ge­ häuses 2 ist ein Kabelausgang 8 angeformt, der zwei Kabel 9 aufweist, die an Kontaktelementen 10 und 11 angekrimpt sind. Diese Kontaktelemente 10 und 11 verlaufen im wesent­ lichen längs im Gehäuse 2 und gehen über in Kontaktbuchsen des Steckers, die vollständig im Steckansatz 3 in entspre­ chenden Kammern aufgenommen worden sind. Auf dem Boden 15 des Gehäuses 2 und im Gehäuse 2 sind in der Nähe der Vor­ derseite 18 des Steckers 1 zwei Stifte 16 und 17 zur Fixie­ rung eines U-förmigen elastischen Elements 20 angeformt. Außerdem weist das Gehäuse 2 an der Vorderseite 18 des Ge­ häuses 2 im wesentlichen in der Mitte ins Gehäuseinnere ra­ gend eine Schulter 19 auf. Der Stecker 1 umfaßt des weite­ ren ein U-förmiges elastisches Element 20 mit einer zwi­ schen den Stiften 17 und 16 und der Schulter 19 befindli­ chen Basis mit zwei senkrecht dazu angeformten Schenkeln 21 und 22, die durch eine Querstrebe 23 miteinander verbunden sind. Über dem offenen Gehäuse 2 befindet sich teilweise in dieses eingesteckt eine Sekundärverriegelung 5 mit einer Basis 6 und zwei dazu senkrecht angeformten Armen 25 und 26, die durch die Querstrebe 23 blockiert werden.

Im unteren Teil der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes im we­ sentlichen zylindrisches Kupplungsstück 30 zu sehen.

Mit Hilfe der Fig. 2a, die das Kupplungsstück aus Fig. 1 in schräger Ansicht mit einem schräg angesetzten Steckansatz 3 zeigt, soll das Kupplungsstück 30 genauer beschrieben wer­ den. Das Kupplungsstück 30 weist eine zylindrische Hülse 31 mit einem an dessen Vorderseite nach außen hin geformten Kragen 32 auf. In der Hülse befindet sich eine durchgehende von der Vorderseite zur Rückseite verlaufende (in Steck­ richtung verlaufende) Öffnung 34 zur Aufnahme des Steckan­ satzes 3. Am Rand der Öffnung 34 sind zwei der Öffnung 34 gegenüberliegende Führungsschultern 35 und 36 angeformt, die mindestens über die gesamte Höhe des Kupplungsstücks in Einsteckrichtung verlaufen, wie in Fig. 2b zu sehen ist. In der Ausführungsform der Fig. 2a ragen die Führungsschultern über den Kragen 32 hinaus. Den beiden Ausführungsformen des Kupplungsstücks 30 ist gemein, daß die Führungsschultern 35 und 36 über eine Codierrippe 37 und 38 mit der Hülse 31 verbunden sind. Senkrecht zu den Führungsrippen 35 und 36 sind diametral gegenüberliegend in der Hülse 31 zwei Aus­ sparungen 33 zur Aufnahme der Rastzunge 4 des Steckansatzes 3 angeordnet. Wie schon erwähnt, ragen die Führungsrippen 35 und 36 der ersten Ausführungsform aus der Fig. 2a über den Kragen 32, wobei die nach außen gerichteten Kanten 39 und 40 der beiden Führungsschultern 35 und 36 angeschrägt sind. Ebenso ragen die Codierrippen 37 und 38 über den Kra­ gen 32, allerdings enden diese unterhalb der angeschrägten Kanten 39 und 40.

Im Gegensatz dazu weist die zweite Ausführungsform aus der Fig. 2b gegenüber dem Kragen 32 eine leichte Erhebung 41 auf. Sowohl die Führungsschultern 43 und 44 als auch die Codierrippen 45 und 46 des zweiten Ausführungsbeispiels aus der Fig. 2b enden bündig mit der Erhebung 41. (Beide Aus­ führungsformen weisen auf jeder Führungsschulter 35, 36, 43, 44 eine über die gesamte Höhe und in Steckrichtung ver­ laufende, im wesentlichen in der Mitte der Führungsschulter nach innen ragende Führungsnase 42 auf.) Unterhalb des Kra­ gens 32 sind halbkreisförmige Codierohren 70 zu erkennen. Der Kragen 32 der zweiten Ausführungsform der Fig. 2b ist im wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung abgeschnit­ ten, so daß eine Kante 47 entsteht. In die Öffnung 34 ragen die Kontaktstifte 51 und 52 hinein, wobei diese Kontakt­ stifte in Einsteckrichtung und in einer Ebene liegen, die parallel zur Ausdehnung der Führungsschultern ist.

Der im wesentlichen rechteckförmige Steckansatz 3 weist auf seinen beiden gegenüberliegenden Seitenflächen 61 und 62 jeweils zwei im wesentlichen L-förmige Arme 63a, 63b, 64a und 64b auf, wobei jeweils der eine Schenkel 65a der beiden Arme derart senkrecht an die Seitenfläche 61 angeformt ist, daß die anderen beiden Schenkel 65b aufeinander zu gerich­ tet sind, so daß beim Einstecken des Steckers 1 in das Kupplungsstück 30 die Arme 63a und 63b beispielsweise die Führungsschulter 36 umgreifen. Wie in Fig. 3a und 3b gut zu erkennen ist, befinden sich im eingesteckten Zustand die Schenkel 65b der beiden Arme 63a und 63b zwischen der Füh­ rungsschulter 36 und der Innenwandung der Hülse 31. Ent­ sprechendes gilt ebenso für die L-förmigen Arme 64a und 64b. Der rechteckförmige Steckansatz weist zwei in Steck­ richtung verlaufende Steckkammern zur Aufnahme von Kontakt­ buchsen 66 und 67 auf. Außerdem sind in den Seitenflächen 61 und 62 im wesentlichen in der Mitte und über die gesamte Länge des Steckansatzes 3 jeweils eine Nut 68 und 69 zur Aufnahme der Führungsnasen 42 eingelassen. Diese Nuten 68 und 69 teilen den Steckansatz 3 in im wesentlichen gleich große Hälften ein, wobei sich in jeder Hälfte eben eine dieser Kontaktbuchsen 66 bzw. 67 befindet.

Fig. 3a und 3b zeigen eine Draufsicht auf das Kupplungs­ stück 30a und 30b mit eingestecktem Steckansatz 3, der auf der Höhe des Kragens 32 aufgeschnitten ist, so daß die Kon­ taktbuchsen 66 und 67 aus dem Steckansatz ragen. In diesen Kontaktbuchsen sind die Kontaktstifte 51 und 52 des Zünders zu erkennen. Im eingesteckten Zustand, wie hier zu sehen ist, tauchen die Rastarme 4 in die Aussparungen 33 ein.

Die Fig. 4a bis 4c zeigen einen Schnitt entlang der Ebene G aus der Fig. 1, wobei dieser Schnitt ebenso durch das Kupp­ lungsstück 30 geht. Die Schnittebene geht durch die beiden gegenüberliegenden Codierrippen 37 und 38. Anhand dieser Fig. 4a bis 4c soll ein Anwendungsbeispiel des Kupplungs­ stücks 30a erläutert werden. In der oberen Hälfte der Fig. 4a ist das Gehäuse 2 des Steckers 1 zu erkennen. Aus diesem Gehäuse 2 ragt die teilweise eingesteckte Sekundärverriege­ lung 5 heraus. Anzumerken ist, daß die Fig. 4a den Zustand der Fig. 1 wiedergibt. Wie schon erwähnt, befindet sich auf dem Boden 15 im Gehäuse 2 das elastische Element 20 mit Flügeln 21 und einer Querstrebe 23, wobei diese einen senk­ recht angeformten Finger 85 mit angeschrägtem Ende 86 auf­ weist, der in ein im Boden 15 eingelassenes Fenster 12 ragt. Wie in Fig. 4a zu erkennen ist, liegt der Finger 85 gegen die Seitenwand 62 an. Die obere Kante der Querstrebe 23 taucht unter die Stirnkante 48 des Schenkels 25. Damit ist es nicht möglich, die Sekundärverriegelung 5 weiter in das Gehäuse 2 zu drücken. Beim Einstecken des Steckers 1 in das Kupplungsstück 30a, siehe Fig. 4b, gelangt der Steckan­ satz 3 in die Öffnung 34, die Führungsnasen 42 in die Nuten 68 und 69, die Arme 63 und 64 umgreifen entsprechend die Führungsschultern 35 und 36. Die Kontaktstifte 51 und 52 tauchen in ihre entsprechenden Kontakthülsen 66 und 67 ein. Bei diesem Einsteckvorgang gelangt nun beispielsweise die Führungsschulter 35 in das Fenster 12, so daß die schräge Kante 39 gegen das angeschrägte Ende der Querstrebe 23 ge­ langt und diese nach links verschiebt, so daß der Finger 85 gegen den Boden 15 anschlägt. Die obere Kante der Querstre­ be 23 gibt nun die Stirnkante 48 frei. Nun ist es möglich, die Sekundärverriegelung 5 nach unten zu drücken, wie in Fig. 4c zu sehen ist, so daß die Schenkel zwischen den Steckansatz 3 und die Zungen 4 gelangen, um diese an einem Zurückspringen zu hindern. Dabei gelangt der seitlich am Schenkel 25 angeformte Rasthaken 80 unter den Boden 15 und verriegelt die Sekundärverriegelung in ihrer Verriegelungs­ stellung. Beim Herausziehen der Sekundärverriegelung und des Kupplungsstücks 30a, wird aufgrund der Federkraft des elastischen Elements 20 die Querstrebe 23 wieder unter die Stirnkante 48 der Sekundärverriegelung geschoben, so daß diese gegen ein unbeabsichtigtes Herunterdrücken geschützt ist. Einem erneuten Einsatz steht nichts entgegen.

Wie in den Fig. 5a und 5b gezeigt ist, kann der an der Stirnkante 58 angeformte Vorsprung 71 beim Einsteckvorgang des weiteren eine im wesentlichen V-förmige Kurzschlußbrüc­ ke 72 lösen. Die Kurzschlußbrücke 72 sichert die Zündkapsel vor einem unbeabsichtigten Auslösen, allerdings muß gewähr­ leistet sein, daß diese im eingesteckten Zustand von minde­ stens einem Kontaktstift 66 bzw. 67 angehoben ist, damit die Steuerungselektronik gegebenenfalls die Zündpille zün­ den kann. Beim Einsteckvorgang bzw. beim Verriegeln umgrei­ fen die Schenkel 25 und 26 der bügelförmigen Sekundärver­ riegelung den Steckansatz 3. (Die Fig. 5a und 5b zeigen in schräger Draufsicht auf das Steckergesicht des Steckansat­ zes die in den Kammern des Steckansatzes 3 eingeschobenen Kontaktstifte 66 und 67 und die Kurzschlußbrücke 72. Des weiteren ist die bügelförmige Sekundärverriegelung 5 zu er­ kennen, die den Steckansatz umgreift. In Fig. 5a ist zu er­ kennen, daß die Kurzschlußbrücke beide Kontaktpins berührt, im Gegensatz dazu ist die Kurzschlußbrücke von einem Kon­ taktstift angehoben. Ein nach außen gerichteter über den Steckansatz ragender quer zur Einsteckrichtung verlaufender Bügel 75 der Kurzschlußbrücke 72 wird von dem Vorsprung 71 beim Einstecken angehoben, so daß eben diese Brücke geöff­ net wird.)

Claims (10)

1. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem mit

• - einem Stecker (1), der ein Paar im Steckansatz (3) befindliche Kontaktbuchsen (66, 67) und ein Stecker­ gehäuse (2) aufweist,
• - einem Gegenstecker für einen Zünder, der ein Paar in einer Ebene befindliche Kontaktstifte (51, 52) zum Einführen in die Kontaktbuchsen (66, 67) aufweist, und
• - einem im Gegenstecker befindlichen Kupplungsstück (30a, 30b), das eine zum Steckansatz (3) komplementä­ re Aussparung (34) und eine im wesentlichen zylindri­ sche Hülse (31) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß in der Aussparung (34) mindestens eine parallel zur Einsteckrichtung und im wesentlichen über die gesamte Höhe der Hülse (31) verlaufende Führungsschulter (35, 36; 43, 44) angeformt ist, die über die Kontaktstifte (51, 52) ragt.

2. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckansatz (3) min­ destens einen parallel zur Einsteckrichtung verlaufen­ den Arm (63a, 63b; 64a, 64b) aufweist, der die Füh­ rungsschulter (35, 36; 43, 44)) von deren Seite um­ greift, wenn der Stecker (1) in das Kupplungsstück (30a, 30b) eingesteckt ist.

3. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Führungsschulter (35, 36; 43, 44) Teil eines ersten Codierprofils ist, das zu einem zwei­ ten Codierprofil des Steckansatzes (3) komplementär ist.

4. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Stecker (1) zugewandte Stirnseite des Kupp­ lungsstücks (30a, 30b) einen kreisförmigen nach außen gerichteten Kragen (32) mit zwei Öffnungen (33) zum Einrasten von Zungen (4) aufweist, die Rastnasen (13) umfassen, parallel zum Steckansatz (3) verlaufen und am Steckergehäuse (2) angeformt sind.

5. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen gerichteten Kanten (39, 40) der Füh­ rungsschulter (35, 36) angeschrägt sind und die Codier­ rippen (37, 38) unterhalb der Führungsschulter (35, 36) enden, wobei die Führungsschulter (35, 36) und die Co­ dierrippen (37, 38) über den senkrecht dazu angeordne­ ten Kragen (31) ragen, so daß mindestens eine Kante (39, 40) der Führungsschulter in den Gehäuseboden (15) des Steckergehäuses (2) ragt, wenn der Stecker (1) in das Kupplungsstück (30a) eingesteckt ist.

6. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (1) eine aus einer freien Stellung in eine Verriegelungsstellung verschiebbare Sekundärver­ riegelung (5) aufweist, so daß die Arme (25, 26) der Sekundärverriegelung (5) in Eingriff mit den Zungen (4) des Steckers (1) sind, wobei die Sekundärverriegelung (5) in ihrer freien Stellung durch ein elastisches Ele­ ment (20) fixiert ist.

7. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einstecken des Steckers (1) in den Gegenstec­ ker eine Kante (39, 40) einer Führungsschulter (35, 36) in ein Fenster (12) des Steckers (1) gelangt und gegen ein elastisches Element (20) Wirkt, so daß die Sekun­ därverriegelung (5) aus einer freien Stellung in eine Verriegelungsstellung überführbar ist.

8. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (5) zwei zwi­ schen dem Steckansatz (3) und den Zungen (4) einführba­ re Arme (25, 26) aufweist, die über eine quer verlau­ fende Basis (6) miteinander verbunden sind und die je­ weils einen quer zur Einsteckrichtung angeformten Rast­ haken (80) umfassen, der in der gesicherten Stellung unter dem Gehäuseboden (15) einhakt.

9. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach den An­ sprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das ela­ stische Element (20) eine auf dem Gehäuseboden (15) und unter mindestens einer der Stirnkanten (48) verschieb­ bare Querstrebe (23) mit einem parallel zur Einsteck­ richtung verlaufenden Finger (85) aufweist, der in ein im Gehäuseboden (15) eingelassenes Fenster (12) ragt, wobei beim Einstecken des Steckers (1) in das Kupp­ lungsstück (30a) die angeschrägte Kante (39) gegen das angeschrägte Ende (26) des Fingers (85) drückt, so daß die Querstrebe (23) den Bügel zum Herunterdrücken frei­ gibt.

10. Kontaktgeschütztes Steckverbindersystem nach den An­ sprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupp­ lungsstück (30a, 30b) eine elastische Kurzschlußbrücke (72) zum elektrischen Verbinden beider Kontaktstifte (51, 52) aufweist, wobei die Kurzschlußbrücke (72) von mindestens einem Kontaktstift (51, 52) durch mindestens einen an der Stirnkante (48) eines Schenkels (25, 26) angeformten Vorsprung (71) anhebbar ist, wenn sich der Bügel (5) in der gesicherten Stellung befindet.