DE3325968C2 - Steckverbindungssystem für den elektrischen Anschluß von mehreren, paarweise angeordneten elektrischen Schaltern, insbesondere in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Bei einer Einrichtung für den elektrischen Anschluß von paarweise angeordneten Schaltern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, weist jeder Schalter eine Kontaktplatte auf, an der ein zugeordnetes, mit dem entsprechenden Kabelsatz verdrahtetes Steckhülsengehäuse befestigbar ist. Jedem Schalterpaar bzw. Kontaktplatten-Paar ist ein Steckhülsengehäuse-Paar zugeordnet, welches aus zwei im Abstand voneinander gegenüberliegenden Steckhülsengehäusen besteht, die durch ein Gelenk-Parallelogramm in Parallelstellung beweglich gegeneinander gehalten sind. Das eine Steckhülsengehäuse weist eine Rastvorrichtung auf, die mit mehreren am anderen Steckhülsengehäuse im Abstand voneinander angeordneten Gegenrastvorrichtungen zusammenwirkt, derart, daß eine der Anzahl der Gegenrastvorrichtungen entsprechende Anzahl definierter Stellungen der beiden Steckhülsengehäuse des jeweiligen Steckhülsengehäuse-Paares möglich ist. Durch die vorgenannten Merkmale wird es möglich, ein einheitlich aufgebautes Steckhülsengehäuse-Paar für mehrere Schalterpaare zu verwenden. Hierdurch wird der bisher betriebene hohe konstruktive, werkzeugtechnische und fertigungstechnische Aufwand, der zudem mit hohen Investitionskosten verbunden war, wesentlich reduziert.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Steckverbindungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Aus Gründen der Übersichtlichkeit und einer leichten Bedienbarkeit einerseits, wie andererseits auch wegen der begrenzten Platzverhältnisse an der Armaturentafel, ist es bei Kraftfahrzeugen üblich, mehrere Schalter in gruppenweiser, räumlicher Zuordnung zueinander an der Armaturentafel anzubringen. Als zweckmäßig hat sich insbesondere die paarweise Anordnung von Schaltern erwiesen. So kann zum Beispiel ein Schalterpaar durch den Schalter für die Nebelscheinwerfer einerseits und den Schalter für die Nebelschlußleuchte andererseits gebildet werden. Ein zweites Schalterpaar stellt sich beispielsweise als räumliche Zuordnung des Schalters für die Sitzheizung und des Start-Stopp-Schalters dar. Ein derartiger Stand der Technik ist bei auf dem Markt befindlichen Fahrzeugen der Anmelderin verwirklicht.
• Bei verschiedenen derartigen Zusatzschaltern in einem Personenkraftwagen müssen die Steckverbindungen konstruktiv so ausgelegt sein, daß ein falsches Aufstecken durch Verwechseln der Steckverbinder und Schalter ausgeschlossen ist. Hierzu werden an den Schaltern und den entsprechenden Steckverbindergehäusen der Kabelsätze verschieden angeordnete Nuten bzw. Stege angebracht, welche nur die gewünschte Paarung zulassen.
• Jeder einzelne Schalter weist also eine Kontaktplatte auf, für die ein passendes Steckverbindergehäuse vorgesehen ist, in dem Steckhülsen angeordnet sind, deren Anzahl der Anzahl der Steckkontakte der zugehörigen Kontaktplatte entspricht und an denen ein entsprechender Kabelsatz angeschlossen ist. Auf diese Weise lassen sich die Schalter an den elektrischen Stromkreis des Fahrzeuges anschließen. Um falsche Anschlüsse zu vermeiden, kommt es - wie gesagt - darauf an, daß keine Verwechslungen bei der Montage der Steckverbindergehäuse an den jeweils zugeordneten Kontaktplatten auftreten. Greift man das oben beschriebene Beispiel von zwei Schalterpaaren auf, so wird deutlich, daß bei dem bisher bekannten Stand der Technik hierfür insgesamt vier unverwechselbare und daher entsprechend unterschiedlich zu gestaltende Steckverbindergehäuse nötig waren. Entsprechend unterschiedlich mußten auch die zugeordneten vier Kontaktplatten der Schalter ausgebildet sein.
• Die nach dem beschriebenen Beispiel vorgesehenen vier Schalter und entsprechend vier Steckverbindergehäuse erfordern aus den genannten Gründen einen hohen konstruktiven, werkzeugtechnischen und auch fertigungstechnischen Aufwand, was zudem mit hohen Investitionskosten verbunden ist. Für die Montage besteht die Notwendigkeit, die jeweiligen nicht benutzten, aber vorhandenen Anschlüsse fest zu binden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß für die diversen Schalterpaare bzw. zu deren Verdrahtung mit den zugehörigen Kabelsätzen möglichst wenig unterschiedliche Teile benötigt werden und dadurch der genannte hohe Aufwand wesentlich verringert wird.
• Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Erfindungsgemäß ist also ein einheitlich aufgebautes Steckverbinderpaar mit zum Beispiel drei Gegenrastvorrichtungen entsprechend für zum Beispiel drei verschiedene Schalterpaare zu verwenden. Die für das jeweilige Schalterpaar vorgesehene spezielle Verdrahtung wird an dem Steckverbinder-Paar einfach durch Vorwahl der entsprechenden Raststellung vorgesehen. Entsprechend einheitlich können nun auch die Kontaktplatten der Schalter ausgeführt sein; sie benötigen keine Führungsrahmen mehr. Da für jedes Schalterpaar erfindungsgemäß zwei Steckverbindergehäuse zu einem gemeinsamen Bauteil, nämlich einem Steckverbinder-Paar, also gewissermaßen zu einem Doppelstecker, zusammengefaßt sind, vermindert sich wesentlich die Anzahl der zu montierenden Einzelteile. Bei Verbindungen gleichen Potentials entstehen vorteilhafterweise sehr kurze Leitungsschleifen. Das bisher erforderliche Anbinden nicht benutzter, aber vorhandener Leitunganschlüsse entfällt. Insgesamt ergeben sich durch die Erfindung wesentlich verminderte Investitionskosten, geringere Fertigungs- und Montagekosten.
• Zwar ist der allgemeine Gedanke, durch Lageveränderung der Kontakte an einem Steckergehäuse eine geänderte Kontaktierung mit dem elektrischen Anschlußteil (Schalter) zu erzielen, bereits durch die DE-OS 30 19 313 an sich bekanntgeworden. Abweichend von der vorliegenden Erfindung geht es indessen beim Gegenstand der genannten Druckschrift darum, einen bereits verdrahteten Anschlußstecker so zu verändern, daß im Gegenstück des Anschlußsteckers je nach Bedarf eine oder mehrere Leitungen nicht durch den Stecker verbunden werden. Die betreffenden Kammern werden samt ihrem Kontaktteil und der Leitung aus dem Steckergehäuse mittels eines Filmscharniers ausgeschwenkt.
• Die vorliegende Erfindung soll dagegen einen verwechslungsausschließenden Anschluß von mehreren, zum Beispiel zwei Schalterplatten (= vier Schalter), ermöglichen, wobei je zwei Schalter mit einem Steckverbinder-Paar angeschlossen werden.
• Das erfindungsgemäße Merkmal, an den Steckverbindergehäusen ein Gelenk-Parallelogramm anzuordnen, vereinfacht und verbilligt die Herstellung des in Rede stehenden Steckverbindersystems und ermöglicht in unkomplizierter Weise ein seitliches Parallelverschieben der beiden durch das Gelenkparallelogramm verbundenen Steckverbindergehäuse bis zur Verrastung in der für den betreffenden Schalter vorgesehenen Rastposition. Zweckmäßigerweise ist das Gelenkparallelogramm, wie im Anspruch 2 angegeben, ausgebildet.
• Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Rast- und Gegenrastvorrichtungen weist ein derartiges Doppel-Steckverbindergehäuse also in jeder der beiden möglichen Rastpositionen die Anschlüsse für zwei Schalter auf. Durch die symmetrische Zuordnung der zentrischen Rastvorrichtung und der beiden Gegenrastvorrichtungen und die beiden hierdurch möglichen Rastpositionen können durch ein einziges Steckverbinder-Paar zwei zueinander exakt spiegelbildlich gleiche Versionen geschaffen werden, die ein verwechslungsunfähiges Anschließen der beiden Schalterpaare gewährleisten. Sieht man an den Schaltern und am Steckverbinder-Paar zusätzliche Aussparungen und Nocken vor, so sind Verwechslungen sogar bei einem Verdrehen des Steckverbinder-Paares um 180° ausgeschlossen.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Ansprüchen 3 bis 6 entnommen werden.
• Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Diese zeigt
• Fig. 1 - in Draufsicht - zwei Schalterpaare eines Kraftfahrzeuges, wobei die Schalter jedes Schalterpaares seitlich zueinander versetzt angeordnet sind,
• Fig. 2 eine andere Ausführungsform zweier Schalterpaare, mit unmittelbar senkrecht übereinander angeordneten Schaltern jedes Schalterpaares,
• Fig. 3 - in Draufsicht entsprechend Fig. 1 und 2 - ein für die Schalterpaare nach Fig. 1 oder 2 vorgesehenes Steckverbinder-Paar, in neutraler Mittelstellung,
• Fig. 4 den Gegenstand von Fig. 3 in Seitenansicht,
• Fig. 5 das Steckverbinder-Paar nach Fig. 3 und 4 in einer der beiden möglichen Rastpositionen, vorgesehen für das in Fig. 1 bzw. 2 jeweils links liegende Schalterpaar, und
• Fig. 6 das Steckverbinder-Paar nach Fig. 3 und 4 in der anderen der beiden möglichen Rastpositionen, vorgesehen für das in Fig. 1 und 2 jeweils rechts liegende Schalterpaar.
• Nach Fig. 1 bezeichnet 10 einen Schalter für einen Nebelscheinwerfer und 11 einen Schalter für eine Nebelschlußleuchte eines Kraftfahrzeuges. Jeder der Schalter 10 und 11 weist eine seitlich sich anschließende Kontaktplatte 12 bzw. 13 auf. In den Kontaktplatten 12, 13 ist jeweils ein Steckrahmen 14 bzw. 15 mit jeweils vier Steckkontakten 16 vorgesehen. Jedem Steckrahmen 14 bzw. 15 ist ein Steckverbindergehäuse zugeordnet (vgl. hierzu Fig. 3 bis 6 und untenstehende Ausführungen). Fig. 1 macht deutlich, daß die beiden Schalter 10, 11, nebst den sich jeweils seitlich anschließenden Kontaktplatten 12, 13 zueinander versetzt angeordnet sind, und zwar um das Maß einer Teilung der Steckrahmen 14 bzw. 15.
• Die rechte Seite in Fig. 1 zeigt zwei weitere Schalter, die entsprechend den Schaltern 10, 11 ausgebildet und seitlich versetzt angeordnet sind, jedoch in gegenüber den Schaltern 10, 11 spiegelbildlicher Anordnung. Hierbei bezeichnet 17 einen Schalter für eine Sitzheizung und 18 einen Start- Stopp-Schalter eines Kraftfahrzeuges. Seitlich sich an die Schalter 17, 18 anschließende Kontaktplatten sind mit 19 und 20 beziffert. Die Kontaktplatten 19, 20 weisen, ebenso wie die Fig. 1 links gezeigten Kontaktplatten 12, 13, jeweils einen Steckrahmen 21 bzw. 22 mit jeweils vier Steckkontakten 23 auf. Für die Steckrahmen 21, 22 ist wiederum jeweils ein Steckverbindergehäuse vorgesehen (vgl. hierzu Fig. 3 bis 6 und nachstehende Ausführungen).
• Jedes der Schalterpaare 10, 11 bzw. 17, 18 kooperiert mit einem in Fig. 3 bis 6 insgesamt mit 24 bezeichneten Steckverbinder-Paar. Das Steckverbinder-Paar 24 besteht aus einem ersten (oberen) Steckverbindergehäuse 25 und einem zweiten (unteren) Steckverbindergehäuse 26. Die beiden Steckverbindergehäuse 25, 26 sind durch zwei an ihren jeweils gegenüberliegenden Enden mittels Filmscharnieren 27 bis 30 angreifende Führungsstege 31, 32 nach Art eines Gelenk-Parallelogrammes gelenkig miteinander verbunden. Die vier Gelenkpunkte werden hierbei durch die Filmscharniere 27, 28, 29 und 30 gebildet.
• Wie weiterhin insbesondere aus Fig. 3, 5 und 6 hervorgeht, ist an dem ersten Steckverbindergehäuse 25, in der Mitte desselben, eine insgesamt mit 33 bezifferte Rastvorrichtung angeformt, die mit zwei symmetrisch an dem zweiten Steckverbindergehäuse 26 angeordneten Gegenrastvorrichtungen 34, 35 zusammenwirkt. Im einzelnen ist die Rastvorrichtung 33 als Rastvertiefung 36 am Ende eines auf das zweite Steckverbindergehäuse 26 zu gerichteten Rastarmes 37 ausgebildet. Die Gegenrastvorrichtungen 34, 35 sind jeweils als Rastnocken ausgeführt. Am Rastarm 37, beidseitig der Rastvertiefung 36, und an den Enden der Rastnocken 34, 35 sind jeweils Anlaufschrägen 38, 39 bzw. 40, 41 ausgebildet.
• Die Fig. 3, 5 und 6 machen weiterhin deutlich, daß an jedem Steckverbindergehäuse 25, 26 jeweils vier Steckhülsen angeordnet sind, die mit den Steckkontakten 16 bzw. 23 der Schalter 10, 11 bzw. 17, 18 (Fig. 1) zusammenwirken. Um Verwechslungen beim Zusammenstecken des Steckverbinder-Paares 24 mit dem jeweiligen Steckerpaar 10, 11 bzw. 17, 18 zu vermeiden, ist an das zweite (untere) Steckverbindergehäuse 26 ein Nocken 43 angeformt, der mit einer entsprechenden Aussparung 44 an dem jeweils unteren Schalter 11 bzw. 18 zusammenwirkt. Auf diese Weise ist eine unbeabsichtigte, um 180° verdrehte Montage des Steckverbinder-Paares 24 mit dem jeweiligen Schalterpaar 10, 11 bzw. 17, 18 ausgeschlossen.
• Die Darstellung nach Fig. 4, die das Steckverbinder-Paar 24 in Seitenansicht zeigt, läßt erkennen, wie die hier beispielsweise mit 45, 46 und 47 bezeichneten Kabelanschlüsse des betreffenden Kabelsatzes (nicht gezeigt) in das jeweilige Steckverbindergehäuse 25 bzw. 26 einmünden. Mit 48 ist eine vom ersten Steckverbindergehäuse 25 zum zweiten Steckverbindergehäuse 26 führende Leitungsschleife beziffert.
• Wie des weiteren aus Fig. 3, 5 und 6 ersichtlich ist, entspricht der Abstand der Rastnocken 34, 35 dem Abstand zweier benachbarter Steckhülsen 42 an dem jeweiligen Steckverbindergehäuse 25 bzw. 26. Hierdurch ergeben sich zwei spiegelbildliche Rastpositionen (Fig. 5 und 6), bei denen jeweils das eine Steckverbindergehäuse (25) gegenüber dem anderen Steckverbindergehäuse (26) um den Abstand zweier benachbarter Steckhülsen 42 (Teilung) längs versetzt ist. Die beiden aus Fig. 5 und 6 ersichtlichen Rastpositionen des Steckverbinder-Paares 25, 26 werden jeweils durch Längsversatz der beiden Steckverbindergehäuse 25, 26 gegeneinander bewerkstelligt, bis die Rastvorrichtung 33, 36 mit dem jeweiligen Rastnocken 34 bzw. 35 verrastet. Die Erreichung der jeweiligen Rastposition wird hierbei durch die erwähnten miteinander zusammenwirkenden Anlaufschrägen 38, 39 an der Rastvorrichtung 33 einerseits und 40, 41 an den Rastnocken 34, 35 andererseits begünstigt. Der jeweilige Versatz der beiden Einzelschalter der aus Fig. 1 ersichtlichen Schalterpaare 10, 11 bzw. 17, 18 entspricht dem Versatz der Steckverbindergehäuse 25, 26 in den aus Fig. 5 und 6 ersichtlichen Rastpositionen. Demnach ist die Rastposition nach Fig. 5 dem Schalterpaar 10, 11 und die Rastposition nach Fig. 6 dem Schalterpaar 17, 18 zugeordnet.
• Es ist indessen nicht unbedingt erforderlich, daß die beiden Einzelschalter jedes Schalterpaares ebenfalls - wie aus Fig. 1 hervorgeht - seitlich versetzt zueinander liegen. Vielmehr ist es auch möglich, die beiden Schalter eines Schalterpaares bzw. die beiden Kontaktplatten des jeweiligen Schalterpaares unmittelbar senkrecht übereinander anzuordnen. Eine entsprechende Ausführungsform zeigt Fig. 2. Bei dem in Fig. 2 links gezeigten Schalterpaar 10 a, 11 a handelt es sich wiederum, wie in der Ausführungsform nach Fig. 1, um einen Schalter (10 a) für den Nebelscheinwerfer und um einen Schalter (11 a) für die Nebelschlußleuchte eines Kraftfahrzeuges. Bei dem in Fig. 2 rechts gezeigten Schalterpaar bezeichnet 17 a den Schalter für die Sitzheizung und 18 a den Start-Stopp-Schalter eines Kraftfahrzeuges. Ein Unterschied gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht hier darin, daß nach Fig. 2 die hier mit 14 a, 15 a bzw. 21 a, 22 a bezifferten Steckkontaktrahmen in ihrer seitlichen Erstreckung etwas größer ausgebildet sind als die Steckrahmen 14, 15 bzw. 21, 22 nach Fig. 1. Fig. 2 macht deutlich, daß innerhalb dieser vergrößerten Steckkontaktrahmen 14 a, 15 a bzw. 21 a, 22 a, ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, jeweils vier Steckkontakte 16 a bzw. 23 a angeordnet sind, die jedoch bei jedem Schalterpaar jeweils um eine Steckkontakt-Teilung gegeneinander längs versetzt sind. Aufgrund dieses Längsversatzes der Steckkontakte 16 a beim Schalterpaar 10 a, 11 a und der Steckkontakte 23 a beim Schalterpaar 17 a, 18 a ist leicht zu erkennen, daß das Steckverbinder- Paar 24 in der Rastposition nach Fig. 5 dem Schalterpaar 10 a, 11 a zugeordnet ist, wohingegen das Steckverbinder-Paar in der Rastposition nach Fig. 6 auf das Schalterpaar 17 a, 18 a abgestimmt ist. Die in ihren Abmessungen vergrößerte Ausgestaltung der Steckkontaktrahmen 14 a, 15 a bzw. 21 a, 22 a ist somit durch den Längsversatz der Steckkontakte 16 a bzw. 23 a bedingt. Hierdurch ergibt sich zugleich in jedem der Steckkontakt-Rahmen 14 a, 15 a, 21 a und 22 a eine sogenannte Leerstelle, welche Leerstellen mit 49 beziffert sind.
• Da das Zusammenstecken der Schalter mit den jeweils zugeordneten Steckverbinder-Paaren vor der Armaturentafel erfolgt, ist ferner zu berücksichtigen, daß in dem in Fig. 2 mit 50 bezeichneten Bereich ein evtl. die beiden Schalter bzw. deren Kontaktplatten (12, 13 bzw. 19, 20) optisch trennender Steg soweit unterbrochen sein muß, daß das betreffende Steckverbinder-Paar 24 durch die Montageöffnung der Kontaktplatten gesteckt werden kann.

Claims (7)

1. Steckverbindungssystem für den elektrischen Anschluß von mehreren, paarweise angeordneten elektrischen Schaltern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit

a) einer Kontaktplatte mit in einer Reihe angeordneten Steckkontakten je Schalter,

b) einem Steckverbinder je Kontaktplatte, der in einem Steckverbindergehäuse angeordnete Steckhülsen aufweist, deren Anzahl der Anzahl der Steckkontakte der zugehörigen Kontaktplatte entspricht, und an denen ein entsprechender Kabelsatz angeschlossen ist,

c) Einrichtungen, die die richtige paarweise Zuordnung von je zwei Steckverbindern zu dem zugehörigen Paar von Kontaktplatten zweier Schalter sicherstellen,

gekennzeichnet durch folgende Ausbildung der Einrichtung für die Zuordnung:

d) die beiden Kontaktplatten (12, 13; 12 a, 13 a; 19, 20; 19a, 20 a) jedes Paares von Schaltern (10, 11; 10 a, 11 a; 17, 18; 17 a, 18 a) sind in jeweils unterschiedlichen, gegenseitigen Längslagen ihrer Steckkontaktreihen paarweise parallel zueinander angeordnet,

e) die zu den beiden Kontaktplatten (12, 13; 12 a; 13 a; 19, 20; 19 a, 20 a) jedes Paares von Schaltern (10, 11; 10 a; 11 a; 17, 18; 17a, 18 a) zugehörigen Steckverbinder sind parallel zueinander durch ein an ihren Steckverbindergehäusen (25, 26) angebrachtes Gelenk- Parallelogramm, das eine gegenseitige Parallelverschiebung gestattet, miteinander zu einem Paar (24) verbunden,

f) an dem einen Steckverbindergehäuse (25) jedes Paares (24) von Steckverbindern ist eine Rastvorrichtung angebracht, die wahlweise mit einer der am anderen Steckverbindergehäuse (26) anzahl- und stellungsmäßig zu der möglichen Anzahl und möglichen gegenseitigen Stellungen der Steckkontaktreihen der beiden Kontaktplatten ( 12, 13; 12 a, 13 a, 19, 20; 19 a, 20 a) jedes Paares (24) angebrachten Gegenrastvorrichtungen in Eingriff bringbar ist.

2. Steckverbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk-Parallelogramm aus zwei mittels Filmscharnieren (27-30) an den beiden Steckverbindergehäusen (25, 26) eines Paares (24) von Steckverbindern angelenkten Führungsstegen (31, 32) besteht.

3. Steckverbindersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem einen Steckverbindergehäuse (25) befestigte Rastvorrichtung (33) als ein auf das zweite Steckverbindergehäuse (26) zu gerichteter Rastarm (37) ausgebildet ist, der an seinem freien Ende eine Rastvertiefung (36) aufweist, und daß als Gegenrastvorrichtung am anderen Steckverbindergehäuse (26) entsprechend der Rastvertiefung (36) ausgebildete Rastnocken (34, 35) angeordnet sind.

4. Steckverbindersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Rastarm (37), beidseitig der Rastvertiefung (36), und an den Enden der Rastnocken (34, 35) jeweils Anlaufschrägen (38, 39 bzw. 40, 41) ausgebildet sind.

5. Steckverbindersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rastnocken (34, 35) etwa dem doppelten Abstand zweier benachbarter Steckhülsen (42) des zugehörigen Steckverbinders entspricht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktplatten (14 a, 15 a; 21 a , 22 a) eines Paares ohne gegenseitigen Längenversatz angeordnet sind und daß die eine Reihe von Steckkontakten (16 a, 23 a) der einen Kontaktplatte (14 a, 21 a) einen Längsversatz gegenüber der zweiten Kontaktplatte (15 a, 22 a) entsprechend dem gegenseitigen Längsversatz der Steckverbinder des zugehörigen Paares (24) aufweist.