DE4427189A1 - Stecker mit einem Vorderteil - Google Patents

Stecker mit einem Vorderteil

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Description

Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Stecker, der zum Anschließen von Kabelbäumen in Kraftfahrzeugen verwendet wird.
Mit der zunehmenden Anzahl von Verdrahtungen wegen der zunehmenden Anzahl der verwendeten elektrischen Komponenten ist eine Tendenz zu erkennen, daß der zum Anschließen der Kabelbäume verwendete Stecker mehrere Pole aufweist und groß ist. Unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden begrenzten Raumes innerhalb des Kraftfahrzeuges besteht jedoch eine Grenze hinsichtlich der Größe des verwendeten Steckers.
Um dieses Problem zu lösen wurde vorgeschlagen, einen mehrpoligen Stecker bereitzustellen, bei dem die Breite einer eine Anschlußbuchse aufnehmenden Kammer kleiner ausgeführt ist. Solch ein Stecker führt jedoch zu dem im folgenden beschriebenen Problem. Wie aus den Fig. 10A und 10B ersichtlich, ist die Umfangswand der Frontöffnung c des Gehäuses b zum Aufnehmen von Metallanschlußbuchsen a mit einer schrägen Führungsfläche d versehen, welche das saubere Einführen eines zugeordneten (nicht gezeigten) Metallanschlußstiftes ermöglicht. Falls jedoch der Stecker mit einer solchen verkleinerten Breite versehen ist, besteht lediglich ein sehr kleiner Unterschied zwischen der Weite W1 der Einführungsöffnung c für den Anschlußstift und der Breite W2 eines elastischen Verriegelungsstückes e zum Verriegeln der Metallanschlußbuchse a. (Falls man jedoch das elastische Verriegelungsstück e in seiner Breite W2 verkleinert, um einen bedeutenden Unterschied zwischen der erwähnten Weite W1 und der Breite W2 herzustellen, wird die von dem elastischen Verriegelungsstück e auf die Metallanschlußbuchse ausgeübte Verriegelungskraft unerwünscht verringert.) Daher kann, damit man den Gießkern beim Formen des Verriegelungsstückes ziehen kann, die schräge Führungsfläche d nicht über den gesamten oberen Abschnitt der Öffnung c hin vorgesehen sein, hinter welchem das elastische Verriegelungsstück e angeordnet ist.
Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurde vorgeschlagen, das elastische Verriegelungsstück nach oben hin zu versetzen, derart, daß die schräge Führungsfläche über den gesamten Umfang der Öffnung c hin ausgebildet werden kann. In diesem Fall wird jedoch die Höhe der Metallanschlußbuchse a′ von H1 auf H2 vergrößert, wodurch die Außenabmessung des Gehäuses b′ nachteilig vergrößert wird.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, einen Stecker mit einem Vorderteil zu schaffen, von dem ein Metallanschlußstift in eine für ihn vorgesehene Öffnung durch das an dem Steckergehäuse vorgesehene Vorderteil geführt werden kann.
Um diese Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß ein Stecker mit einem Vorderteil geschaffen, wobei in dem Stecker eine Mehrzahl von Anschlußkammern zum Aufnehmen von Metallanschlußbuchsen in Querrichtung parallel zueinander angeordnet sind, sowie nach vorn freiliegende elastische Verriegelungsstücke der Anschlußkammern in Querrichtung parallel zueinander angeordnet sind, und das Vorderteil zwei Durchgangsöffnungen aufweist, von denen jede Durchgangsöffnung durchgehende Trennwerkzeug- Einführausnehmungen aufweist, derart, daß in der Trennwerkzeug- Einführausnehmung im wesentlichen Hälften der elastischen Verriegelungsstücke zweier benachbarter Anschlußkammern erscheinen, wobei jeweils eine an beiden Rändern der Trennwerkzeug-Einführausnehmung ausgebildete schräge Führungsfläche den Umfang der Frontöffnung beider Anschlußkammern an der Seite des elastischen Verriegelungsstückes teilweise überlappt.
Beim Verbinden des erfindungsgemäßen Steckers mit einem passenden Stecker können die passenden Metallanschlußstifte von den schrägen Führungsflächen glatt in die Frontöffnung der Anschlußkammer geführt werden. Ein Trennwerkzeug kann durch die jeweilige Ausnehmung hindurch in die Anschlußkammer eingeführt werden, um ein elastisches Verriegelungsstück auszuheben, damit der von diesem bewirkte Eingriff mit der jeweiligen Anschlußbuchse gelöst wird.
Erfindungsgemäß kann das Vorderteil mit Trennwerkzeug- Einführausnehmungen und auch mit schrägen Führungsflächen zum sauberen Einführen des passenden Metallanschlußstifte versehen sein. Die Metallanschlußbuchsen können durch die Trennwerkzeug- Einführaussparungen hindurch gelöst werden, ohne daß das Vorderteil abmontiert werden muß. Ferner kann für das Trennwerkzeug eine weite Einführausnehmung vorgesehen sein, so daß ein ausreichend steifes Trennwerkzeug verwendet werden kann.
Die Funktion des Anschlußverriegelungsteiles kann bei Verwendung desselben als Vorderteil bedeutend erweitert werden.
Die oben erwähnten und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektive Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht in einer Lage, in der das Vorderteil zum Verriegeln von Anschlüssen mit dem Steckergehäuse vorläufig verriegelt ist;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht entsprechend Fig. 2, wobei die Metallanschlußbuchsen eingeführt sind;
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht in einer Lage, in der das Vorderteil zum Verriegeln von Anschlüssen mit dem Steckergehäuse vollständig verriegelt ist;
Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht des Vorderteils zum Verriegeln von Anschlüssen;
Fig. 6 zeigt eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht des Vorderteils zum Verriegeln von Anschlüssen schräg von der Vorderseite her;
Fig. 7 zeigt eine teilweise auf gebrochene perspektivische Ansicht des Vorderteils zum Verriegeln von Anschlüssen schräg von der Hinterseite her;
Fig. 8 zeigt eine Vorderansicht des Steckergehäuses in einer Lage, in der das Vorderteil zum Verriegeln von Anschlüssen vorläufig verriegelt ist;
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie X-X nach Fig. 8;
Fig. 10A zeigt eine Schnittansicht der Anschlußkammer nach dem Stand der Technik;
Fig. 10B zeigt eine Längsschnittansicht entlang der Linie Y-Y nach Fig. 10A;
Fig. 11A zeigt eine Querschnittsansicht einer Anschlußkammer nach einem anderen Stand der Technik; und
Fig. 11B zeigt eine Längsschnittansicht entlang der Linie Z-Z nach Fig. 11A.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen A ein Steckergehäuse, das Bezugszeichen B bezeichnet eine Metallanschlußbuchse, das Bezugszeichen C bezeichnet ein Vorderteil zum Verriegeln von Anschlüssen, das Bezugszeichen D bezeichnet eine ringförmige wasserdichte Dichtung und das Bezugszeichen E bezeichnet einen Schieber zum Erkennen des Verriegelungszustands.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 wird nun das Steckergehäuse A mit den zugehörigen Komponenten beschrieben. In dem Steckergehäuse A sind sechs zueinander parallel verlaufende Kammern für die Metallanschlußbuchsen in zwei übereinanderliegenden (in einer oberen und einer unteren) Reihen innerhalb einer Gehäusewand 2 angeordnet. Die obere Wand 3 jeder Anschlußbuchsenkammer 1 ist mit einer Aussparung versehen, damit eine Öffnung 4 ausgebildet wird. Die jeweiligen Kammern 1 sind über ihre Seitenwände 6 an jeder von zwei durchgehenden Bodenwänden 5 bzw. 5′ miteinander verbunden.
Ein auskragendes elastisches Verriegelungsstück 7, das zu der Anschlußbuchsenkammer 1 hingerichtet ist, ist an dem vorderen Ende der oberen Wand 3 der Anschlußbuchsenkammer 1 vorgesehen. Jeweils eine feste Wand 9 bzw. 9′ ist über dem elastischen Verriegelungsstück 7 von diesem durch einen Raum getrennt vorgesehen, in welchen das Verriegelungsstück 7 hineinbewegt werden kann. Die obere feste Wand 9 ist unter Ausbildung eines Ringes an die untere Bodenwand 5 angeschlossen, und eine wasserdichte Dichtung D ist an den Außenumfang des Ringes passend angebracht. In jeder Anschlußbuchsenkammer 1 ist ein in deren Längsrichtung verlaufender Führungsschlitz 10 und/oder eine Führungsnut 10′ in der Bodenwand 5 bzw. 5′ ausgebildet.
In dem hinteren Teil des Steckergehäuses A ist eine Aufnahmekammer 11 für einen wasserdichten Stöpsel F ausgebildet (siehe Fig. 2). Der aus einem elastischen Material wie Gummi hergestellte wasserdichte Stöpsel F weist durchgehende kreisförmige Abdichtungslöcher 12 auf, welche jeweils auf eine Anschlußbuchsenkammer 1 ausgerichtet sind. Das hintere Ende des Steckergehäuses A ist mit einem Deckel G zum Festhalten des wasserdichten Stöpsels F abgedeckt. Ein elastischer, an der Umfangswand des Deckels G ausgebildeter Arm 13 steht mit einem Verriegelungsvorsprung 14 an der Umfangsfläche des Steckergehäuses A in Eingriff, um zu verhindern, daß der wasserdichte Stöpsel F aus der Kammer 11 herausfällt. Der Deckel G weist rechteckige Durchgangslöcher 15 auf, welche auf die durchgehenden Abdichtungslöcher 12 in dem Stöpsel F ausgerichtet sind. In der Umfangswand des Durchgangsloches 15 ist eine konkave Ausnehmung 15a in Verlängerung des Führungsschlitzes 10 oder der Führungsnut 10′ ausgebildet, um die Einführlagen der Metallanschlußbuchse B zu bestimmen. An der Bodenwand der Metallanschlußbuchse B ist ein konvexer Abschnitt 16 ebenfalls zum Bestimmen der Einführlage vorgesehen (siehe Fig. 3).
Der Verriegelungserkennungs-Schieber E weist einen Verriegelungsdetektierarm 17 auf. Ein Anschlag 17a an dem freien Ende des Verriegelungsdetektierarms 17 steht mit einem Verriegelungsteil 18a an dem freien Ende des Verriegelungsarmes 18 in Eingriff (Fig. 2). Wenn das Steckergehäuse A mit einem passenden Steckergehäuse vollständig verkuppelt ist, so daß der Verriegelungsteil 18a des Verriegelungsarmes 18 mit dem (nicht gezeigten) Verriegelungsteil des passenden Steckerteils in Eingriff steht, wird der Verriegelungsdetektierarm 17 aus dem Eingriff mit dem Verriegelungsarm 18 gelöst. Daher kann der Verriegelungserkennungs-Schieber E vorgeschoben werden, so daß das vollständige Einführen oder Verkuppeln bestätigt werden kann (JP-A-Hei 3-285280 (1991)).
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist das Vorderteil C zum Verriegeln der Anschlüsse eine gekrümmte Umfangswand 19 auf, welche an ihrem oberen Abschnitt und an ihrem mittleren Abschnitt mit Trägerplattenteilen 20 bzw. 20′ versehen ist. An den Trägerplattenteilen 20 und 20′ sind zueinander parallel in Horizontalrichtung verlaufende Begrenzungsstücke 21 vorgesehen, welche an die Räume 8 für die oben beschriebenen elastischen Verriegelungsstücke 7 angepaßt sind. Das gesamte Vorderteil C ist in Längsrichtung der aus den Anschlußbuchsenkammern 1,1, . . . gebildeten Gruppen verschiebbar angeordnet, derart, daß die Durchgangsöffnungen R1 und R2, welche voneinander durch den mittleren Trägerplattenteil 20′ getrennt sind und sich in Längsrichtung erstrecken, mit der Gruppe von Anschlußbuchsenkammern 1,1, . . . auf der entsprechenden Bodenwand 5 bzw. 5′ gekuppelt werden.
Wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, ist der obere Trägerplattenteil 20 des Vorderteils C mit einem elastischen Vorverriegelungsarm 22 versehen, dessen freies Ende von einem Fußteil 22a zu dem Steckergehäuse A hin verläuft. Der elastische Vorverriegelungsarm 22 ist mit einem Vorverriegelungsvorsprung 23 mit an dessen vorderen bzw. hinteren Seite angeordneten, in die Verschiebungsrichtung weisenden, nach unten konvergierenden Flächen 23a und 23a versehen.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist der mittlere Trägerplattenteil 20′ mit einem elastischen Hauptverriegelungsarm 24 versehen, dessen freies Ende von einem Fußteil 24a an der Seite des Steckergehäuses A aus nach außen hin verläuft. Der mittlere Abschnitt des elastischen Hauptverriegelungsarms 24 ist mit einem Hauptverriegelungsvorsprung 25 mit in die Bewegungsrichtung weisenden, vertikal verlaufenden Eingriffsflächen 25a und 25a an seiner vorderen und hinteren Seite versehen. Das freie Ende des Hauptverriegelungsarms 24 ist mit einem Betätigungsabschnitt 24b versehen.
Die Seitenwand 6, von welcher die Anschlußbuchsenkammern des Steckergehäuses A voneinander getrennt sind, ist mit einem vorstehenden Vorverriegelungsteil 26 und einem vorstehenden Hauptverriegelungsteil 27 versehen.
Fig. 2 zeigt den Zustand, in dem das Vorderteil C mit dem Steckergehäuse A vorläufig verriegelt ist. Die sich nach unten verjüngende Eingriffsfläche 23a des Vorverriegelungsvorsprungs 23 an dem elastischen Vorverriegelungsarm 22 steht mit der Innenseite des Vorverriegelungsteils 26 in Eingriff. Die vertikale Eingriffsfläche 25a des Hauptverriegelungsvorsprungs 25 an dem elastischen Hauptverriegelungsarm 25 steht mit der äußeren vertikalen Eingriffsfläche des Hauptverriegelungsteils 27 ebenfalls in Eingriff. Folglich kann das Vorderteil C nicht aufgrund einer unerwarteten äußeren Kraft in Richtung zu dem Steckergehäuse A hin bewegt werden.
In dem Zustand, in dem das Vorderteil C, wie in Fig. 2 gezeigt, vorläufig verriegelt ist, werden, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Metallanschlußbuchsen B von der hinteren Seite des Steckergehäuses A her in die Anschlußbuchsenkammern 1 derart eingeführt, daß das elastische Verriegelungsstück 7 in den Raum 8 hineingebogen wird. Wenn die Vorderenden der Anschlußbuchsen B gegen einen Anschlag 28 anstoßen, werden diese von den in ihre ursprüngliche Lage zurückkehrenden Verriegelungsstücken 7 verriegelt.
Beim Einsetzen der Metallanschlußbuchsen B treten diese durch die Durchgangsöffnung 15 hindurch in einer Lage, in der der die Einsetzlage der Anschlußbuchsen B bestimmende konvex vorstehende Abschnitt 16 der Metallanschlußbuchsen B mit der konkaven Ausnehmung 15a in der Umfangswand der Durchgangsöffnung 15 des Deckels G für den wasserdichten Stöpsel in Eingriff steht. Daher kann sichergestellt werden, daß das Einführen der Metallanschlußbuchsen B in die Anschlußbuchsenkammern 1 nur unter einer geeigneten richtigen Relativstellung dieser beiden Teile durchgeführt werden kann. Danach wird, wenn der konvexe Abschnitt 16 aus der Führungsnut 10′ in den Führungsschlitz 10 bewegt und mit diesem in Eingriff gebracht wird, die Lage der Metallanschlußbuchsen B in den Anschlußbuchsenkammern 1 stabilisiert (Fig. 3). Nachdem die Metallanschlußbuchsen B vollständig eingeführt worden sind, wird mit Hilfe des Betätigungsabschnitts 24b der elastische Hauptverriegelungsarm 24 gegen seine elastische Kraft nachobenbewegt, so daß der äußere Eingriff zwischen dem Hauptverriegelungsvorsprung 25 und dem Hauptverriegelungsteil 27 gelöst wird (Fig. 3).
In diesem Zustand wird das Vorderteil C in das Steckergehäuse A eingeführt, derart, daß der Hauptverriegelungsvorsprung 25 mit der vertikalen Eingriffsfläche 27a des Hauptverriegelungsteils 27 in Eingriff gebracht wird, wodurch eine vollständig verriegelte Lage des Vorderteils C erzielt wird. Dabei fährt das oben beschriebene Begrenzungsstück 21 in den ihm gegenüberliegenden Raum 8 hinein, wodurch verhindert wird, daß das elastische Verriegelungsstück für die Metallanschlußbuchse B nachaußengebogen wird. Hierdurch wird die Verriegelung der Metallanschlußbuchsen B gesichert (Fig. 4).
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind in den Trägerplattenteilen 20 und 20′ des Vorderteils C zum Verriegeln von Anschlüssen jeweils drei nebeneinanderliegend angeordnete Trennwerkzeug- Einführausnehmungen 29 ausgebildet, welche nach unten in die Durchgangsöffnung R1 bzw. R2 einmünden. In jeder Trennwerkzeug- Einführausnehmung sind zwei schräge Führungsflächen 30′ vorgesehen, welche an den zu der Durchgangsöffnung R1 bzw. R2 hin weisenden, der Ausnehmung 29 beidseitig benachbarten Randabschnitten der Trägerplattenteile 20 bzw. 20′ ausgebildet sind. Insgesamt sind daher 12 solche schräge Führungsflächen 30′ ausgebildet.
Fig. 8 zeigt eine Vorderansicht des Steckergehäuses A in einem Zustand, in dem das Vorderteil C vorläufig verriegelt ist. In der Trennwerkzeug-Einführausnehmung 29 liegen jeweils die Hälften der entsprechenden elastischen Verriegelungsstücke 7 und 7 in dem oberen Bereich von zwei benachbarten Anschlußbuchsenkammern 1,1 frei. Andererseits liegt in den Durchgangsöffnungen R1 und R2 der größte Teil des vorderen Umfangsteils jeder Anschlußbuchsenkammer 1 mit Ausnahme von deren oberen Seite frei. Diese obere Seite der Anschlußbuchsenkammer 1 wird von der jeweiligen schrägen Führungsfläche 30′ überlappt.
An dem Frontöffnungsrand der Anschlußbuchsenkammer 1 in dem Steckergehäuse A sind schräge Führungsflächen 30 in dem linken, dem rechten und dem unteren Rand der Anschlußbuchsenkammer 1 ausgebildet, mit Ausnahme an dem oberen Abschnitt der Anschlußbuchsenkammer 1, wo das elastische Verriegelungsstück 7 angeordnet ist. Wenn die schräge Führungsfläche 30′ des Vorderteils C durch Einführen desselben in das Steckergehäuse A mit dem oberen Abschnitt der Anschlußbuchsenkammer 1 kombiniert wird, wird nahezu über den gesamten Umfang der Frontöffnung der Anschlußbuchsenkammer 1 hin eine Führungsfläche erzielt, die aus den schrägen Führungsflächen 30 und 30′ zusammengesetzt ist. Daher kann der (nicht gezeigte) Metallanschlußstift eines zugeordneten Steckergehäuses in die Metallanschlußbuchse B des Steckergehäuses A glatt eingeführt werden.
Wenn die Metallanschlußbuchse B aus der entsprechenden Anschlußbuchsenkammer 1 herausgenommen werden soll, wird ein Trennwerkzeug H, wie ein Schraubendreher, durch die Trennwerkzeug-Einführausnehmung 29 in die Anschlußbuchsenkammer 1 eingeführt und die beiden einander benachbarten elastischen Verriegelungsstücke 7 und 7 werden in den Raum 8 derart hineingebogen, daß die von diesen Verriegelungsstücken 7 und 7 verriegelten Metallanschlußbuchsen B und B aus dem Eingriff mit dem jeweiligen Verriegelungsstück 7 gelöst werden. Hierdurch kann die gewünschte Metallanschlußbuchse B herausgezogen werden (Fig. 9).

Claims (4)

1. Stecker mit einem Vorderteil, wobei in dem Stecker eine Mehrzahl von in Horizontalrichtung zueinander parallel verlaufenden Anschlußkammern zum Aufnehmen von Metallanschlußbuchsen sowie in Horizontalrichtung zueinander parallel verlaufende und nach vorn weisende, den Anschlußkammern zugeordnete elastische Verriegelungsstücke angeordnet sind und das Vorderteil wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, in deren Umfangswand eine durchgehende Trennwerkzeug-Einführausnehmung ausgebildet ist, derart, daß in der Trennwerkzeug-Einführausnehmung im wesentlichen Hälften der elastischen Verriegelungsstücke zweier benachbarter Anschlußkammern freiliegen, wobei jeweils eine an beiden Rändern der Trennwerkzeug-Einführausnehmung ausgebildete schräge Führungsfläche den Umfang der Frontöffnung beider Anschlußkammern an der Seite des elastischen Verriegelungsstückes teilweise überlappt.
2. Stecker nach Anspruch 1, bei dem das Vorderteil ein Anschlußverriegelungsteil ist, das mit dem Steckergehäuse in einer vorläufig verriegelten Lage und einer vollständig verriegelten Lage kuppelbar ist.
3. Stecker nach Anspruch 1, bei dem jede Anschlußkammer an drei Seiten ihrer Frontöffnung schräge Führungsflächen aufweist, und eine schräge Führungsfläche an der verbleibenden Seite der Frontöffnung der Anschlußkammer von der überlappenden Führungsfläche gebildet ist.
4. Stecker nach Anspruch 1, bei dem die benachbarten elastischen Verriegelungsstücke von einem durch die Trennwerkzeug-Einführöffnung in die Anschlußkammer eingeführten Trennwerkzeug verbiegbar sind, um den Eingriff jeweils zwischen dem elastischen Verriegelungsstück und der Anschlußbuchse in der zugeordneten Anschlußkammer zu lösen.
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