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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein kontaktgeschütztes
Steckverbindersystem gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Solche Steckverbindersysteme werden
beispielsweise in der Automobiltechnik verwendet, um eine elektrische
Verbindung herzustellen, an die hohe Anforderungen zu stellen sind.
Dies betrifft einerseits die Sicherheit, mit der eine solche Verbindung
hergestellt werden muss, und andererseits den Schutz des Steckverbindersystems
vor unsachgemäßer Behandlung.
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Die Druckschrift WO 97/41623 offenbart
einen Steckverbinder mit Sekundärverriegelung
und seitlichem Kabelabgang, wobei der Steckverbinder mit einem Steckansatz
in ein eine Kurzschlussbrücke aufweisendes
Kupplungsstück
in einem Gegenstecker eingesteckt wird, das sich in einem Zündersockel
mit Kontaktstiften befindet. Zur Sekundärverriegelung des Steckverbinders
im Kupplungsstück
wird ein Bügel
entlang der Rastarme des Steckverbinders eingeschoben, mit dem Ergebnis,
dass diese sich nicht aus ihren im Zündersockel eingelassenen Aufnahmen
lösen können.
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Bei der Montage solcher Steckverbinder
ist es durchaus möglich,
dass der Steckansatz in Bezug auf das Kupplungsstück falsch
ausgerichtet ist. Hierbei ist es nachteilig, dass dieser Steckansatz
trotz falsch Ausrichtung an die Kontaktstifte des Zündersockels
gelangen kann, diese berühren,
möglicherweise
verbiegen und sogar abbrechen kann. Zur Betätigung der Sekundärverriegelung
muss entweder ein Blockierschieber oder sogar die Sekundärverriegelung
selbst derart verschoben werden, dass diese in den Steckverbinder
hinuntergedrückt
werden kann. Hierbei ist es nachteilig, dass der Monteur die Sekundärverriegelung
freigeben und sogar herunterdrücken
kann, ohne dass der Steckverbinder sich im Kupplungsstück bzw.
im Gegenstecker befinden muss.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Steckverbindersystem anzugeben, das die Kontaktstifte eines Zünders vor
einem falschen Aufstecken des Steckers schützt.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße kontaktgeschützte Steckverbindersystem
weist einen Stecker, der ein Paar von im Steckansatz enthaltenen
Kontaktbuchsen und ein Steckergehäuse aufweist, einen Gegenstecker
oder Buchse, der Teil des Mantels eines Zündmechanismus ist, der ein
Paar von in einer Einsteckebene in die Kontaktbuchsen befindlichen
Kontaktstiften und eine Aufnahme aufweist, und ein im wesentlichen
zylindrisches, im Gegenstecker befindliches Kupplungsstück auf,
das eine zum Steckansatz komplementäre Aussparung aufweist, und
dessen Hülse
zur Aufnahme komplementär
geformt ist. Außerdem
ist in der Aussparung mindestens eine parallel zu den Kontaktstiften
im Kupplungsstück
und im wesentlichen über
die ganze Höhe
der Buchse verlaufende Führungsschulter
angeformt, die über
die Kontaktstifte hinausragt.
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Die Erfindung bietet den Vorteil,
dass beim Montieren des Steckverbindersystems die Kontaktstifte
des Zünders
nicht mehr durch den Steckansatz des Steckers beschädigt werden
können.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der
Erfindung ist es, dass beim Einstecken des Steckers in den Gegenstecker
ein freies Ende einer Führungsschulter
in eine Fenster des Steckers gelangt und gegen ein elastisches Element
wirkt, mit dem Ergebnis, dass die Sekundärverriegelung aus einer freien
Stellung in eine verriegelte Stellung gebracht werden kann. Diese
besondere Ausführung
bietet den Vorteil, dass die Sekundärverrie gelung nur dann in den Stecker
geschoben werden kann, wenn der Stecker sich im Gegenstecker bzw.
im Kupplungsstück
befindet. Zusätzlich
ist, abgesehen vom Einführvorgang, keine
weitere Einwirkung durch den Monteur notwendig, um die Sekundärverriegelung
freizugeben. Damit werden Fehlbedienungen der Sekundärverriegelung
wirkungsvoll vermieden.
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In den Unteransprüchen sind weitere bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung angegeben.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Steckverbinders
werden nachfolgend ausführlich
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der:
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1 eine
schräge
Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckers
und eines erfindungsgemäßen Kupplungsstücks zeigt,
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2a, 2b zwei verschiedene Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen Kupplungsstücks mit
Führungsschultern
unterschiedlicher Länge
zeigen,
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3a, 3b eine Draufsicht auf die
Kupplungsstücke
der 2a und 2b mit eingeführtem Steckansatz
zeigen, wobei dieser quer zur Einführrichtung geschnitten ist,
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4a, 4b und 4c einen Schnitt entlang der Ebene G
mit den verschiedenen Einführphasen
zeigen, und
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5a, 5b eine schräge Ansicht
der Steckerfläche
des Steckansatzes mit der Sekundärverriegelung
teilweise bzw. vollständig
eingedrückt
zeigen.
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Der obere Teil von 1 zeigt eine schräge Ansicht eines Steckers 1 mit
einem Gehäuse 2,
einem senkrecht daran angeformten Steckansatz 3, und zwei
ebenfalls senkrecht am Gehäuse 2 angeformten
Zungen 4. An der Rückseite 7 des
Gehäuses 2 ist
ein Kabelabgang 8 angeformt, von dem zwei Kabel 9 auf
Kontaktelemente 10 und 11 gecrimpt sind. Diese
Kontaktelemente 10 und 11 verlaufen im Gehäuse 2 im
wesentlichen in Längsrichtung
und gehen in Kontaktbuchsen des Steckers über, die voll im Steckansatz 3 in
entsprechende Kammern eingesetzt worden sind. An den Boden 15 des
Gehäuses 2 und
im Gehäuse 2 sind
nahe der Stirnseite 18 des Steckers 1 zwei Stifte 16 und 17 angeformt,
um ein U-förmiges,
elastisches Element 20 zu befestigen. Zusätzlich hat
die Stirnseite 18 des Gehäuses 2 im wesentlichen
in der Mitte eine Schulter 19, die ins Innere des Gehäuses vorsteht.
Außerdem
weist der Stecker 1 ein U-förmiges elastisches Element 20 mit einer
Basis auf, die sich zwischen den Stiften 17 und 16 und
der Schulter 19 befindet und zwei senkrecht dazu angeformte
Schenkel 21 und 22 hat, die durch eine Querstrebe 23 miteinander
verbunden sind. Über
dem offenen Gehäuse 2 und
teilweise in dieses eingesetzt befindet sich eine Sekundärverriegelung 5 mit
einer Basis 6 und zwei senkrecht dazu angeformten Armen 25 und 26,
die von der Querstrebe 23 blockiert werden.
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Der untere Teil der 1 zeigt ein im wesentlichen zylindrisches
Kupplungsstück 30 gemäß der Erfindung.
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Das Kupplungsstück 30 wird anhand
von 2a näher erklärt, die
eine schräge
Ansicht des Kupplungsstücks
aus 1 zeigt, bei dem
ein Steckansatz 3 schräg
dazu angesetzt ist. Das Kupplungsstück 30 hat eine zylindrische
Hülse 31 mit
einem Kragen 32, der an der Stirnseite des Kupplungsstücks nach
außen
hin geformt ist. In der Hülse
befindet sich eine durchgehende Aussparung 34, die von vorne
nach hinten (in Ein steckrichtung) verläuft, um den Steckansatz 3 aufzunehmen.
An den Rand der Aussparung 34 sind zwei der Aussparung 34 gegenüberliegende
Führungsschultern 35 und 36 angeformt,
die mindestens über
die gesamte Höhe
des Kupplungsteils in Einführrichtung
verlaufen, wie man in 2b sehen
kann. In der Ausführungsform
der 2a ragen die Führungsschultern über den
Kragen 32 hinaus. Ein gemeinsames Merkmal der beiden Ausführungsformen
des Kupplungsstücks 30 ist es,
dass die Führungsschultern 35 und 36 mit
der Hülse 31 über eine
Codierrippe 37 bzw. 38 verbunden sind. Zwei Ausschnitte 33 zur
Aufnahme der Rastzunge 4 auf dem Steckansatz 3 sind
diametral gegenüberliegend
in der Buchse 3 senkrecht zu den Führungsschultern 35 und 36 angeordnet.
Wie bereits erwähnt,
ragen die Führungsschultern 35 und 36 der
ersten Ausführungsform
aus 2a über den Kragen 32,
wobei die nach außen
weisenden Kanten 39 und 40 der beiden Führungsschultern 35 und 36 abgeschrägt sind.
In gleicher Weise stehen die Codierrippen 37 und 38 über den
Kragen 32 vor, aber diese enden unter den abgeschrägten Kanten 39 und 40.
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Im Gegensatz dazu weist die zweite
Ausführungsform,
die in 2b gezeigt ist,
eine leichte Erhebung 41 in Bezug auf den Kragen 32 auf.
Beide Führungsschultern 43 und 44 und
die Codierrippen 45 und 46 des zweiten Ausführungsbeispiels
aus 2b enden bündig mit
der Erhebung 41. (Beide Ausführungsformen haben auf jeder
Führungsschulter 35, 36, 43, 44 eine über die
ganze Höhe
und in Einsteckrichtung verlaufende, im wesentlichen in die Mitte
der Führungsschulter
nach innen ragende Führungsnase 42.)
Unter dem Kragen 32 sind halbkreisförmige Codierohren 70 zu
sehen. Der Kragen 32 in der zweiten Ausführungsform
der 2b ist im wesentlichen
parallel zur Einführrichtung
abgeschnitten, so dass eine Kante 47 entsteht. Die Kontaktstifte 51 und 52 stehen
in die Aussparung 34 vor, wobei diese Kontaktstifte in
Einführrichtung
und in einer Ebene parallel zur Verlängerung der Schultern angeordnet sind.
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Auf jeder seiner beiden einander
gegenüberliegenden
Seitenflächen 61 und 62 hat
der im wesentlichen rechteckige Steckansatz 3 zwei im wesentlichen
L-förmige
Arme 63a, 63b, 64a und 64b, wobei
jeweils der eine Schenkel 65a der beiden Arme derart senkrecht
an die Seitenfläche 61 angeformt
ist, dass die anderen beiden Schenkel 65b zueinander weisen,
damit die Arme 63a und 63b die Führungsschulter 36 umgreifen,
zum Beispiel wenn der Stecker 1 in das Kupplungsstück 30 eingeführt wird.
Wie die 3a und 3b klar zeigen, befinden
sich, wenn der Stecker eingeführt
ist, die Schenkel 65b der beiden Arme 63a und 63b zwischen
der Führungsschulter 36 und
der Innenwand der Hülse 31.
Gleiches gilt für
die L-förmigen
Arme 64a und 64b. Der rechteckige Steckansatz
hat zwei in Einsteckrichtung verlaufende Einsteckkammern zur Aufnahme
von Kontaktbuchsen 66 und 67. Zusätzlich ist
je eine entsprechende Nut 68 bzw. 69 für die Aufnahme
der Führungsnasen 42 im
wesentlichen in der Mitte der Seitenflächen 61 und 62 über die
ganze Länge
des Steckansatzes 3 ausgebildet. Diese Nuten 68 und 69 halbieren
den Steckansatz 3 in im wesentlichen gleiche Hälften, wobei
jede Hälfte
genau eine dieser Kontaktbuchsen 66 bzw. 67 enthält.
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Die 3a und 3b zeigen eine Draufsicht
auf die Kupplungsstücke 30a und 30b mit
einem eingeführten
Steckansatz 3, der in Höhe
des Kragens 32 aufgeschnitten ist, so dass die Kontaktbuchsen 66 und 67 aus
dem Steckansatz vorstehen. In diesen Kontaktbuchsen sieht man die
Kontaktstifte 51 und 52 des Zünders. Wenn der Stecker eingeführt wurde, wie
hier gezeigt, dringen die Rastarme 4 in die Ausschnitte 33 ein.
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Die 4a bis 4c zeigen einen Schnitt entlang
der Ebene G in 1, wobei
dieser Schnitt auch durch das Kupplungsstück 30 verläuft. Die
Schnittebene verläuft
durch die beiden gegenüberliegenden Codierrippen 37 und 38.
Anhand dieser 4a bis 4c soll ein Beispiel des
Kupp lungsstücks 30a erläutert werden.
Die obere Hälfte
von 4a zeigt das Gehäuse 2 des
Steckers 1. Aus diesem Gehäuse 2 steht die teilweise
eingeführte
Sekundärverriegelung 5 vor. Es
ist anzumerken, dass 4a den
Zustand der 1 wiedergibt.
Wie bereits erwähnt,
befinden sich auf dem Boden 15 im Gehäuse 2 das elastische
Element 20 mit Flügeln 21 und
einer Querstrebe 23, wobei diese einen senkrecht angeformten
Finger 85 mit abgeschrägtem
Ende 86 aufweist, der in ein Fenster 12 ragt,
das im Boden 15 ausgebildet ist. Wie in 4a zu sehen, liegt der Finger 85 gegen
die Seitenwand 62 an. Die Oberkante der Querstrebe 23 verläuft unter
der Stirnkante 48 des Schenkels 25. Das heißt, dass
es nicht möglich
ist, die Sekundärverriegelung 5 weiter
in das Gehäuse 2 zu
drücken. Wenn
der Stecker 1 in das Kupplungsstück 30a eingeführt ist,
siehe 4b, dringt der
Steckansatz 3 in die Aussparung 34 ein, die Führungsnasen 42 dringen
in die Nuten 68 und 69 ein, und die Arme 63 und 64 umgreifen
entsprechend die Führungsschultern 35 und 36.
Die Kontaktstifte 51 und 52 dringen in die entsprechenden
Kontaktbuchsen 66 und 67 ein. Während dieses
Einführvorgangs
gelangt beispielsweise die Führungsschulter 35 in
das Fenster 12, so dass die schräge Kante 39 das abgeschrägte Ende der
Querstrebe 23 erreicht und diese nach links drückt, mit
dem Ergebnis, dass der Finger 85 gegen den Boden 15 anschlägt. Die
Oberkante der Querstrebe 23 gibt dann die Stirnkante 48 frei.
Es ist nun möglich,
die Sekundärverriegelung 5 nach
unten zu drücken,
wie in 4c zu sehen,
so dass die Schenkel zwischen den Steckansatz 3 und die
Zungen 4 gelangen, um letztere am Zurückfedern zu hindern. Zugleich
kommt der seitlich am Schenkel 25 angeformte Rasthaken 80 unter
den Boden 15 und verriegelt die Sekundärverriegelung in einer verriegelten Stellung.
Wenn die Sekundärverriegelung
und das Kupplungsstück 30a herausgezogen
werden, drückt die
Federkraft des elastischen Elements 20 die Querstrebe 23 wieder
unter die Stirnkante 48 der Sekundärverriegelung, so dass diese
gegen ein unabsichtli ches Herunterdrücken geschützt ist. Einem erneuten Einsatz
steht nichts entgegen.
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Wie die 5a und 5b zeigen,
kann der an die Stirnkante 48 angeformte Vorsprung 71 während des
Einführvorgangs
zusätzlich
eine im wesentlichen V-förmige
Kurzschlussbrücke
lösen.
Die Kurzschlussbrücke 72 sichert
die Zünderkapsel
vor einem unbeabsichtigtem Auslösen,
aber es muss gewährleistet
sein, dass sie im eingesteckten Zustand von mindestens einem Kontaktstift 51 oder 52 abgehoben
ist, damit die Steuerelektronik die Zündpille ggf. zünden kann.
Während
des Einführvorgangs
oder während
des Verriegelns umgreifen die Schenkel 25 und 26 auf
der bügelartigen
Sekundärverriegelung den
Steckansatz 3. (die 5a und 5b zeigen in schräger Draufsicht
auf die Steckerfläche
des Steckansatzes die in die Kammern im Steckansatz 3 eingeführten Kontaktstifte 51 und 52 und
die Kurzschlussbrücke 72.)
Zusätzlich
ist die den Steckansatz umgreifende, bügelförmige Sekundärverriegelung 5 zu
sehen. 5a zeigt, dass
die Kurzschlussbrücke
die beiden Kontaktstifte berührt;
im Gegensatz dazu ist in 5b die
Kurzschlussbrücke
von einem Kontaktstift abgehoben. Ein nach außen weisender Bügel 75 auf
der Kurzschlussbrücke 72,
der über
den Steckansatz hinausragt und in Bezug auf die Einführrichtung
quer verläuft,
wird vom Vorsprung 71 während
des Einführens
angehoben, so dass diese Brücke
geöffnet
wird.