DE202005019275U1

DE202005019275U1 - Stromschnittstelle für elektrische Leitungen von Kraftfahrzeugen

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Publication number: DE202005019275U1
Application number: DE200520019275
Authority: DE
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2015-12-10

Abstract

Stromschnittstelle für elektrische Leitungen in Kraftfahrzeugen, mit einer Buchse (1) mit Einschubkanal (18) sowie einem Stecker (2) mit in den Einschubkanal einführbarer Einschubzunge (8) sowie einer einen Rasthaken (14) und eine Rastausnehmung (20) aufweisenden Verriegelungseinrichtung, die in das jeweilige Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers integriert ist, wobei der Rasthaken (14) bei in den Einschubkanal (18) eingeführter Einschubzunge (8) in die Rastausnehmung (20) entgegen der Einführrichtung verriegelnd eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
– dass der Rasthaken (14) auf der Oberseite (9) eines sich im Wesentlichen in Einführrichtung erstreckenden, federnd ausgestalteten Steges (10) angeordnet ist, der sich mit seinen beiden Enden an dem jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers abstützt, und
– dass der Steg (10) in der verriegelten Stellung von Buchse und Stecker zumindest teilweise von einer Schutzwandung (21) umgeben ist, die im Bereich der Rastausnehmung am jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromschnittstelle für elektrische Leitungen in Kraftfahrzeugen, mit einer Buchse mit Einschubkanal sowie einem Stecker mit in den Einschubkanal einführbarer Einschubzunge sowie einer einen Rasthaken und eine Rastausnehmung aufweisenden Verriegelungseinrichtung, die in das jeweilige Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers integriert ist, wobei der Rasthaken bei in den Einschubkanal eingeführter Einschubzunge in die Rastausnehmung entgegen der Einführrichtung verriegelnd eingreift.
Bei Kraftfahrzeugen besteht generell das Problem, dass für die Führung von Leitungen in der Regel nur sehr eingeschränkt Raum zur Verfügung steht. Dies gilt insbesondere für elektrische Leitungen, die bei der Verlegung meist durch besonders enge Bereiche der Karosserie, durch Kanäle, hinter Verkleidungen oder dergleichen Engstellen durchgezogen werden müssen.
Besondere Probleme bereiten dabei die sogenannten Stromschnittstellen, d.h. aus Buchse und Stecker bestehende Kupplungen, die innerhalb oder an den Enden von Kabeln oder Kabelbäumen angeordnet werden müssen, um die für den Betrieb notwendigen elektrischen Verbindungen herzustellen.
Diese Kupplungen müssen sich einerseits leicht verbinden und beispielsweise zu Kontrollzwecken oder im Reparaturfall auch leicht lösen lassen, andererseits jedoch eine absolut sichere Verriegelung im gekuppelten, d.h. zusammengeführten Zustand zwischen Buchse und Stecker gewährleisten, sodass auch bei rauem Betrieb unter dem Einfluss von Erschütterungen und Zugkräften auf die Leitungen eine zuverlässige elektrische Verbindung gewährleistet ist.
Zudem müssen die Stromschnittstellen einfach aufgebaut sein und sich für verschiedene Anwendungsbereiche und Ausführungen eignen.
Bei einfach aufgebauten bekannten Stromschnittstellen wird die Verriegelung zwischen Stecker und Buchse meist über Rasthaken hergestellt, die in das jeweilige Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers integriert sind und mit Rastausnehmungen zusammenwirken, die im jeweiligen Gehäuse der zugeordneten Buchse bzw. des zugeordneten Steckers angeordnet sind. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, dass der Rasthaken nach dem Einführen des Steckers in die Buchse federnd in die Rastausnehmung einklinkt und somit den Stecker mit der Buchse entgegen der Einführrichtung verriegelt.
Eine sichere Verriegelung ist bei bekannten Konstruktionen allerdings nur dann gewährleistet, wenn die einzelnen Teile sehr präzise aufeinander abgestimmt sind und die Gehäuse von Stecker und Buchse eine ausreichende Elastizität aufweisen.
Zudem neigen bekannte Stromschnittstellenlösungen bei Krafteinwirkung von außen zum Entriegeln, mit der Folge einer vollständigen oder teilweisen Unterbrechung der elektrischen Verbindung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stromschnittstelle der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise eine absolut sichere Verriegelung auch bei einem Einsatz von weniger elastischen Gehäusematerialien sichergestellt und insbesondere ein unbeabsichtigtes Entriegeln auch bei auf die Stromschnittstelle einwirkenden Kräften vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Stromschnittstelle der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst,

– dass der Rasthaken auf der Oberseite eines sich im Wesentlichen in Einführrichtung erstreckenden, federnd ausgestalteten Steges angeordnet ist, der sich mit seinen beiden Enden an dem jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers abstützt, und
– dass der Steg in der verriegelten Stellung von Buchse und Stecker zumindest teilweise von einer Schutzwandung umgeben ist, die im Bereich der Rastausnehmung am jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Rasthakenfunktion unabhängig vom Gehäusematerial zu gestalten und den Rasthaken auf einem eigens für diese Funktion vorgesehenen federn ausgestalteten Steg anzuordnen.
Zwar ist es bereits bekannt, Rasthakenanordnungen von Verriegelungseinrichtungen auf Federzungen anzuordnen. Durch das erfindungsgemäße Anbringen auf einem Steg, der sich an beiden Enden jeweils an dem jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers abstützt, wird jedoch eine Art Brückenanordnung geschaffen, die definierte Auslenk- und Rückstellkräfte gewährleistet und nur bei gezielter Einwirkung einer bestimmten Kraft in eine Entriegelungsstellung gebracht werden kann.
Ein unbeabsichtigtes Einwirken von die Entriegelung bewirkenden Kräften wird zudem erfindungsgemäß durch die Anordnung einer Schutzwandung vermieden, die den federnd ausgestalteten brückenartigen Steg zumindest teilweise umgibt und genau im kritischen Bereich, nämlich im Bereich der Rastausnehmung am jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers ausgebildet ist.
Um sicherzustellen, dass der Rasthaken nur bei einer bestimmten Krafteinwirkung in seine Entriegelungsstellung gebracht werden kann, ist es zweckmäßig, dass der federnd ausgestaltete Steg im Abstand zu dem Rasthaken eine speziell zur Aufbringung einer Druckkraft ausgebildete Druckfläche aufweist.
Grundsätzlich kann der federnd ausgestaltete Steg in jeder beliebigen Weise ausgestaltet sein. So ist es zweckmäßig, den Steg für bestimmte Schnittstellenkonstruktionen gerade oder auch gebogen auszubilden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der federnd ausgestaltete Steg Z-förmig, d.h. mit zwei Stufen ausgestattet ist. Zweckmäßig ist es dabei, wenn der in Einführrichtung vordere Teil des Steges etwas abgesenkt und der daran anschließende hintere Teil des Steges höhergesetzt ist. Bei einer derartigen Anordnung ist es vorteilhaft, den Rasthaken auf der Oberseite des vorderen und abgesenkten Teiles und die Druckfläche auf der Oberseite des hinteren und höher gesetzten Teiles des Steges anzuordnen.
Die Schutzwandung zum Schutz vor einer unbeabsichtigten Krafteinwirkung auf den federnd ausgestalteten Steg kann erfindungsgemäß in verschiedenster Weise gestaltet sein. Eine besonders einfache und wirkungsvolle Ausgestaltung ergibt sich jedoch, wenn die Schutzwandung im Wesentlichen U-förmig gestaltet ist. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Schutzwandung an die Abmessungen des federnd ausgestalteten Steges genau angepasst wird, sodass dieser von der Schutzwandung eng umschlossen und damit nur von einer Seite her zugänglich ist.
Um die Bauhöhe der Stromschnittstelle gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Oberkante der Schutzwandung etwa in der Höhe der Druckfläche des federnd ausgestalteten Steges liegt.
Grundsätzlich ist es möglich, den federnd ausgestalteten Steg entweder an der Buchse oder dem Stecker anzubringen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich jedoch, wenn der Stecker mit dem federnd ausgestalteten Steg und die Buchse mit der Rastausnehmung ausgestattet wird.
Bei einer derartigen bevorzugten Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn die Schutzwandung an der Buchse im Bereich der Außenseite des Einschubkanals angeordnet ist.
Grundsätzlich kann der Einschubkanal den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend gestaltet sein. Vorteilhaft ist es, wenn der Einschubkanal innerhalb der Schutzwandung mit einer Aussparung für den federnd ausgestalteten Steg versehen ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ergibt sich, wenn die Rastausnehmung bei einer derartigen Konstruktion auf der der Aussparung entgegengesetzten Seite der Schutzwandung angeordnet ist.
Eine bevorzugte Bauweise wird dabei erreicht, wenn der federnd ausgestaltete Steg auf der Außenseite der Einschubzunge angeordnet ist.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schnittstelle unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Buchse und einen Stecker der Schnittstelle in einer Phase kurz vor dem Zusammenführen, und
2 zeigt ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht die Buchse 1 und den Stecker 2 der 1 im zusammengeführten und verriegelten Zustand.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Buchse 1 mit einer Leiterfahne 3 eines Stanzgitters verbunden, während der Stecker 2 am Ende eines elektrischen Kabels 4 befestigt ist. Die Schnittstelle dient daher im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur elektrischen Verbindung eines Kabels 4 mit der Leiterfahne 3 des Stanzgitters. Selbstverständlich kann die Schnittstelle auch zur Verbindung von elektrischen Leitern jeder beliebigen Art eingesetzt werden.
Sowohl die Buchse 1 als auch der Stecker 2 besitzen ein Gehäuse aus Kunststoff, das die elektrisch leitenden Teile der Schnittstelle umschließt. Im Falle des Steckers 2 besteht das Gehäuse 5 aus einem im Wesentlichen rechteckigen Basisteil 6, das auf seiner Rückseite eine Einlassöffnung 7 für das Kabel 4 und auf seiner Vorderseite eine ebenfalls im Wesentlichen rechteckige Einschubzunge 8 aufweist. Innerhalb des Basisteiles 6 und der Einschubzunge 8 sind Kontaktelemente (nicht dargestellt) angeordnet, die beispielsweise in Form eines Lamellenkorbes ausgebildet sein können, wie er in den 3 und 4 des deutschen Gebrauchsmusters 20 2004 013 160.9 beschrieben und dargestellt ist.
Die rechteckige Einschubzunge 8 weist eine flache Oberseite 9 auf, auf der ein sich im Wesentlichen in Einführrichtung erstreckender, federnd ausgestalteter Steg 10 angeordnet ist.
Der Steg 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als flaches streifenförmiges Band ausgebildet, welches mit seinem einen Ende im Bereich des vorderen Endes der Einschubzunge 8 und im Bereich seines hinteren Endes auf der Oberseite des Basisteiles 6 befestigt ist. Das flache streifenförmige Band ist einstückig mit dem Gehäuse 5 ausgebildet, verläuft nach Art einer federnd nachgiebigen Brücke im geringen Abstand über die Oberseite der Einschubzunge 8 und bildet den wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung.
Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das streifenförmige Band – wie sich insbesondere aus 1 ergibt – mit einer Stufe ausgestattet, so dass sich eine etwa Z-förmige Gestaltung ergibt, die – in Einführrichtung betrachtet – einen vorderen abgesenkten Teil 11 und einen daran anschließenden hinteren und höher gesetzten Teil 12 aufweist.
Das dem vorderen abgesenkten Teil 11 entgegengesetzte Ende des höher gesetzten Teiles 12 bildet das hintere Ende des streifenförmigen Bandes, das über einen im Wesentlichen quer zur Einschubrichtung verlaufenden Bügel 13 im Abstand über der Oberseite des Basisteiles 6 an diesem befestigt ist.
Wie sich insbesondere aus 1 ergibt, ist auf der Oberseite des vorderen abgesenkten Teiles 11 des Steges 10 ein Rasthaken 14 angeordnet, der eine Aufgleitschräge 15 aufweist, die zum vorderen Ende der Einschubzunge 8 hin abfällt.
Auf der Oberseite des höher gesetzten Teiles 12 wiederum ist eine Druckfläche 16 ausgebildet, die zur besseren Griffigkeit eine quer zur Einschubrichtung verlaufende Riffelung besitzt.
Das Gehäuse 17 der Buchse 1 besteht ebenfalls aus Kunststoff. Innerhalb des Gehäuses 17 ist die eingangs beschriebene Leiterfahne 3 des Stanzgitters angeordnet, welche derart bemessen ist, dass sie im eingeschobenen Zustand des Steckers 2 gemäß 2 mit dem Kontaktelement der Einschubzunge 8 in elektrische Verbindung tritt. Im Falle der Ausbildung des Kontaktelementes als Lamellenkorb gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster 20 2004 013 160.9 kommt in einem solchen Fall die Leiterfahne 3 zwischen den Lamellen des Lamellenkorbes zu liegen.
Wie sich aus 1 ergibt, besitzt das Gehäuse 17 der Buchse 1 einen Einschubkanal 18, dessen Querschnitt und Länge auf den Querschnitt und die Länge der Einschubzunge 8 des Steckers 2 genau abgestimmt ist.
Der Einschubkanal 18 kann dabei auf seiner Innenseite Nuten, Schlitze oder dergleichen tragen, die mit entsprechenden Rippen oder Vorsprüngen oder dergleichen der Einschubzunge 8 des Steckers 2 zusammenwirken, so dass eine Codierung gebildet wird, die sicherstellt, dass lediglich bestimmte Stecker 2 in die Buchse 1 eingeschoben werden können. Fehlverbindungen sind somit ausgeschlossen.
Wie 1 zeigt, ist der Einschubkanal 18 auf seiner Oberseite mit einer Aussparung 19 ausgestattet, die – wie aus 2 hervorgeht – im eingeschobenen Zustand des Steckers 2 in die Buchse 1 einen Teil des Steges 10 aufnimmt. In Einschubrichtung vor der Aussparung 19 ist im Gehäuse 17 der Buchse 1 eine Rastausnehmung 20 ausgebildet, in der – wie 2 ebenfalls zeigt – im eingeschobenen Zustand des Steckers 2 der Rasthaken 14 zu liegen kommt.
Das Gehäuse 17 ist im Bereich der Aussparung 19 mit einer Schutzwandung 21 ausgestattet, die – wie der 2 zu entnehmen ist – im eingeschobenen Zustand des Steckers die Druckfläche 16 auf dem hinteren höher gesetzten Teil 12 des Steges 10 umschließt. Die Höhe der Schutzwandung 21 der Buchse 1 und die Höhe des Bügels 13 des Steckers 2 sind derart gewählt, dass die Druckfläche 16 seitlich von allen Seiten geschützt ist und lediglich durch eine Krafteinwirkung von der Oberseite her betätigt werden kann.
Soll über die Stromschnittstelle eine elektrische Verbindung hergestellt werden, so ist es lediglich erforderlich, die Einschubzunge des Steckers 2 in den Einschubkanal 18 der Buchse 1 einzuschieben.
Kurz vor Erreichen der Endstellung des Steckers 2 in der Buchse 1 gelangt die Aufgleitschräge 15 des Rasthakens 14 in Kontakt mit einer Begrenzungswandung des Einschubkanals 18. Wird weiter Druck auf den Stecker 2 in Einschubrichtung ausgeübt, gibt der federnd ausgestaltete Steg 10 in Richtung der Oberseite 9 der Einschubzunge 8 nach, so dass der Rasthaken 14 in die Rastausnehmung 20 von unten hineingleiten kann und in der Endlage entgegen der Einführrichtung nicht mehr herausgezogen werden kann. Die Buchse 1 und der Stecker 2 sind somit sicher miteinander verriegelt und können durch Ausübung einer Zugkraft auf das Kabel, den Stecker oder die Buchse entgegen der Einführrichtung nicht mehr voneinander gelöst werden.
Um die Verriegelung zu lösen, ist es notwendig, einen Druck auf die Druckfläche 16 des hinteren höher gesetzten Teiles 12 des Steges 10 auszuüben, um den Rasthaken 14 nach unten aus der Rastausnehmung 20 herauszudrücken und auf diese Weise den Verriegelungseingriff aufzuheben.
Bei der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eingesetzten Verriegelungseinrichtung ist der Rasthaken 14 am Stecker 2 angeordnet und die Rastausnehmung 20 in die Buchse 1 integriert. Selbstverständlich ist im Rahmen der Erfindung auch eine Ausführungsform denkbar, bei der der federnd ausgestaltete Steg mit Rasthaken an der Buchse ausgebildet ist und sich die zugeordnete Rastausnehmung am Stecker befindet.

Claims

Stromschnittstelle für elektrische Leitungen in Kraftfahrzeugen, mit einer Buchse (1) mit Einschubkanal (18) sowie einem Stecker (2) mit in den Einschubkanal einführbarer Einschubzunge (8) sowie einer einen Rasthaken (14) und eine Rastausnehmung (20) aufweisenden Verriegelungseinrichtung, die in das jeweilige Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers integriert ist, wobei der Rasthaken (14) bei in den Einschubkanal (18) eingeführter Einschubzunge (8) in die Rastausnehmung (20) entgegen der Einführrichtung verriegelnd eingreift, dadurch gekennzeichnet, – dass der Rasthaken (14) auf der Oberseite (9) eines sich im Wesentlichen in Einführrichtung erstreckenden, federnd ausgestalteten Steges (10) angeordnet ist, der sich mit seinen beiden Enden an dem jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers abstützt, und – dass der Steg (10) in der verriegelten Stellung von Buchse und Stecker zumindest teilweise von einer Schutzwandung (21) umgeben ist, die im Bereich der Rastausnehmung am jeweiligen Gehäuse der Buchse bzw. des Steckers ausgebildet ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd ausgestaltete Steg (10) brückenartig gestaltet ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd ausgestaltete Steg (10) im Abstand zu dem Rasthaken (14) eine Druckfläche (16) aufweist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd ausgestaltete Steg gerade ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd ausgestaltete Steg gebogen ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd ausgestaltete Steg (10) abgestuft ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd ausgestaltete Steg (10) Z-förmig gestaltet und an seinem in Einführrichtung vorderen und abgesenkten Teil (11) den Rasthaken (14) und an seinem daran anschließenden hinteren und höher gesetzten Teil (12) die Druckfläche (16) aufweist.
Stromschnittstelle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzwandung (21) im Wesentlichen U-förmig gestaltet ist.
Stromschnittstelle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzwandung (21) an die Abmessungen des federnd ausgestalteten Steges (10) angepasst ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberkante der Schutzwandung (21) etwa in der Höhe der Druckfläche (16) des federnd ausgestalteten Steges (10) liegt.
Stromschnittstelle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (2) mit dem federnd ausgestalteten Steg (10) und die Buchse (1) mit der Rastausnehmung (20) ausgestattet ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzwandung (21) an der Buchse (1) im Bereich der Außenseite des Einschubkanals (18) angeordnet ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschubkanal (18) innerhalb der Schutzwandung (21) mit einer Aussparung (19) für den federnd ausgestalteten Steg (10) versehen ist.
Stromschnittstelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastausnehmung (20) auf der der Aussparung (19) entgegengesetzten Seite der Schutzwandung (21) angeordnet ist.
Stromschnittstelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd ausgestaltete Steg (10) auf der Außenseite der Einschubzunge (8) des Steckers (2) angeordnet ist.