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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kontaktgeschützte Steckverbinderbaugruppe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Solche Steckverbinderbaugruppen werden in der Automobiltechnik verwendet, zum Beispiel um eine elektrische Verbindung zu erzeugen auf welche hohe Anforderungen erbracht werden. Einerseits betrifft dies die Zuverlässigkeit mit welcher eine solche Verbindung hergestellt werden muss, und andererseits bezieht es sich auf den Schutz gegen eine falsche Handhabung eines Steckverbindersystems.
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Das Dokument
WO 97/41623 offenbart einen Steckverbinder welcher eine Sekundärverriegelung und an der Seite ein abgehendes Kabel hat, wobei der genannte Steckverbinder mit einem Einsteckvorsprung in ein Kupplungsstück einsteckt wird, welches in einem Gegenstecker angeordnet ist und welches eine Kurzschlussbrücke hat und in einer Zündbuchse mit Kontaktstiften angeordnet ist. Ein Clip wird entlang der Verriegelungsarme auf dem Steckverbinder geschoben, um die Sekundärverriegelung des Steckverbinders in dem Kupplungsstück zu beeinflussen, mit dem Ergebnis dass sie nicht von ihren Halterungen entkommen können, welche in der Zündbuchse vorgenommen werden. Aus der
EP 0 902 506 A2 ist ein Steckverbinder mit einem Sekundärverriegelungselement bekannt. Das Verriegelungselement ist jedoch nicht in seiner freien Stellung befestigt.
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Wenn solche Steckverbinder zusammengebaut werden ist es gut möglich, dass der Einsteckvorsprung im Hinblick auf das Kupplungsstück falsch ausgerichtet wird. Ein Nachteil davon ist es, dass unabhängig von der falschen Ausrichtung dieser Einsteckvorsprung die Kontaktstifte auf der Zündbuchse erreichen kann, sie berühren kann, möglicherweise biegen kann und sogar abbrechen kann.
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Es ist notwendig entweder einen Verriegelungsschieber zu bewegen oder sogar die Sekundärverriegelung selbst, um die Sekundärverriegelung anzutreiben, so dass die letztgenannte in den Steckverbinder herabgedrückt werden kann. Ein Nachteil davon ist es, dass der Einrichter („fitter”) die Sekundärverriegelung freigeben und sogar herabdrücken kann ohne dass der Steckverbinder in dem Kupplungsstück oder Gegenstück sein muss.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Steckverbinderbaugruppe bereitzustellen, die die Kontaktstifte auf einem Zünder dagegen schützt, dass der Steckverbinder falsch aufgesteckt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht.
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Die kontaktgeschützte Steckverbinderbaugruppe gemäß der Erfindung umfasst einen Steckverbinder mit einem Paar von im Einsteckvorsprung enthaltenen Kontakthülsen und ein Steckergehäuse, ein Gegenstecker oder Steckerbuchse, der ein Teil eines Mantels eines Zünders ist, der ein Paar Kontaktstifte aufweist, die in einer Einführebene in die Kontakthülsen angeordnet sind, und eine Halterung, und ein im Wesentlichen zylindrisches Kupplungsstück, das im Gegenstecker angeordnet ist und eine zum Einsteckvorsprung komplementäre Aushöhlung hat und dessen Buchse derart ausgestaltet ist, dass diese komplementär zu der Halterung ist. Zusätzlich mindestens eine Führungsschulter, die parallel zu den Kontaktstiften im Kupplungsstück und im Wesentlichen über die ganze Höhe der Buchse verläuft und über den Kontaktstiften vorsteht, an die Aushöhlung angeformt ist.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Kontaktstifte auf dem Zünder durch den Einsteckvorsprung auf dem Steckverbinder nicht länger beschädigt werden, wenn das Steckverbindersystem zusammengebaut wird.
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Ferner dringt ein freies Ende einer Führungsschulter in ein Fenster im Stecker ein und wirkt gegen ein elastisches Element beim Einstecken des Steckers in den Gegenstecker, so dass die Sekundärverriegelung aus einer freien Stellung in eine Verriegelungsstellung übergehen kann. Diese besondere Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Sekundärverriegelung nur in den Stecker eingesteckt werden kann, falls der Stecker in dem Gegenstecker oder in dem Kupplungsstück angeordnet ist. Zusätzlich, abgesehen von der Einsteckoperation, ist keine zusätzliche Aktion durch den Einrichter nötig, um die Sekundärverriegelung freizugeben. Dies verhindert effektiv einen falschen Betrieb der Sekundärverriegelung.
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Die abhängigen Ansprüche spezifizieren ferner bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
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Bevorzugte illustrative Ausführungsformen des Steckverbinders gemäß der Erfindung werden unten im Detail mit Bezug auf die Figur beschrieben, in welcher
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1 eine Schrägansicht eines Steckers gemäß der Erfindung und ein Kupplungsstück gemäß der Erfindung zeigt;
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2a, 2b zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines Kupplungsstücks gemäß der Erfindung mit Führungsschultern unterschiedlicher Länge zeigen;
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3a, 3b eine Draufsicht der Kupplungsstücke der 2a und 2b mit einem eingesteckten Einsteckvorsprung zeigen, wobei sich der Einsteckvorsprung in einer transversalen Schnittebene im Hinblick auf die Einsteckrichtung befindet;
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4a, 4b und 4c zeigen einen Schnitt entlang der Ebene G mit den verschiedenen Einsteckphasen die gezeigt sind; und
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5a, 5b zeigen eine Schrägansicht der Oberfläche des Steckers des Einsteckvorsprungs mit der Sekundärverriegelung die entsprechend teilweise oder vollständig eingesteckt wird.
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Der obere Teil von 1 zeigt eine Schrägansicht eines Steckers 1 mit einem Gehäuse 2, einem Einsteckvorsprung 3, der rechtwinklig zu diesem angeformt ist und zwei Zungen 4, die auf ähnliche Weise rechtwinklig zu dem Gehäuse 2 angeformt sind. Ein Kabelausgang 8 ist an den Rücken 7 des Gehäuses 2 angeformt, welcher zwei Kabel 9 hat, die auf Kontaktelemente 10 und 11 aufgecrimpt werden. Diese Kontaktelemente 10 und 11 verlaufen im Wesentlichen längslaufend in dem Gehäuse 2 und laufen in Kontakthülsen in dem Stecker zusammen, welche vollständig in dem Einsteckvorsprung 3 in entsprechenden Abteilen untergebracht sind. Zwei Stifte 16 und 17 sind an den Boden 15 des Gehäuses 2 und in dem Gehäuse nahe der Vorderseite 18 des Steckers angeformt, um das U-förmige elastische Element 20 zu befestigen. Zusätzlich hat die Vorderseite 18 des Gehäuses 2, im Wesentlichen in dem Zentrum eine Schulter 19, die in das Innere des Gehäuses ragt. Ferner weist der Stecker 1 ein U-förmiges elastisches Element 20 mit einer Basis auf, welche zwischen den Stiften 17 und 16 und der Schulter 19 angeordnet ist und zwei Glieder 21 und 22 hat, welche rechtwinklig dazu angeformt sind und über eine Querstrebe 23 miteinander verbunden sind. Oberhalb des geöffneten Gehäuses 2 und teilweise in diesem eingesteckt befindet sich eine Sekundärverriegelung 5 mit einer Basis 6 und zwei Armen 25, 26, die rechtwinklig an die genannte Basis angeformt sind und über die 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 mit Hilfe von 2a genauer beschrieben, welche eine Schrägansicht des Kupplungsstücks der 1 zeigt mit einem Einsteckvorsprung 3 der schräg positioniert ist. Das Kupplungsstück 30 hat eine zylindrische Buchse 31 mit einem Kragen 32, der außerhalb an der Vorderseite des genannten Kupplungsstücks ausgebildet ist. Die Buchse weist eine Aushöhlung 34 auf, die von der Vorderseite zur Rückseite verläuft (verlaufend in die Einsteckrichtung), um den Einsteckvorsprung 3 zu halten. Zwei Führungsschultern 35 und 36 sind an die Kante der Aushöhlung 34 angeformt, welche der Öffnung 34 gegenüber liegen und zumindest über die ganze Höhe des Kupplungsstücks in die Einsteckrichtung verlaufen, wie in 2b ersichtlich. In der Ausführungsform in 2a ragen die Führungsschultern über den Kragen 32 hinaus. Ein verbreitetes Merkmal der zwei Ausführungsformen des Kupplungsstücks 30 ist, dass die Führungsschultern 35 und 36 mit der Buchse 31 mittels einer Codierrippe 37 und 38 verbunden sind. Zwei Ausschnitte 33 zum Halten der Verriegelungszunge 4 auf dem Einsteckvorsprung 3 sind diametrisch gegenüber in der Buchse 31 rechtwinklig zu den Führungsrippen 35 und 36 angeordnet. Wie bereits erwähnt, ragen die Führungsrippen 35 und 36 in der ersten Ausführungsform, in 2 gezeigt, aus dem Kragen 32 hinaus mit den auswärts gerichteten Kanten 39 und 40 der zwei angeschrägten Führungsschultern 35 und 36. Ebenso ragen die Codierrippen 37 und 38 aus dem Kragen 32 hinaus, aber diese enden unterhalb der angeschrägten Kanten 39 und 40.
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Im Gegensatz dazu hat die zweite Ausführungsform, in 2b gezeigt, eine leichte Erhebung 41 im Hinblick auf den Kragen 32. Sowohl die Führungsschultern 43 und 44 als auch die Codierrippen 45 und 46 schließen in der zweiten Ausführungsform bündig mit der Erhebung 41 ab, wie in 2b gezeigt. (Beide Ausführungsformen haben an jeder Führungsschulter 35, 36, 43, 44, eine Führungslasche 42, welche über die ganze Höhe und in die Einsteckrichtung verläuft und im Wesentlichen in das Zentrum der Führungsschulter hineinragt). Unterhalb des Kragens 32 sind halbkreisförmige Codierlappen 70 ersichtlich. Der Kragen 32 in der zweiten Ausführungsform, in 2b gezeigt, ist im Wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung abgeschnitten, so dass eine Kante 47 erzeugt wird. Die Kontaktstifte 51 und 52 ragen in die Öffnung 34 hinein, wobei diese Kontaktstifte in der Einsteckrichtung angeordnet sind und in einer Ebene die parallel zur Verlängerung der Führungsschultern ist.
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An jedem der zwei entgegengesetzten Seitenflächen 61 und 62 hat der im Wesentlichen rechtwinklige Einsteckvorsprung 3 zwei im Wesentlichen L-förmige Arme 63a, 63b, 64a und 64b, und ein Glied 65a von jedem der zwei Arme ist rechtwinklig an die Seitenfläche 61 angeformt, so dass die anderen der zwei Glieder 65b aufeinander zu gerichtet sind, so dass die Arme 63a und 63b um die Führungsschulter 36 greifen, zum Beispiel, wenn der Stecker 1 in das Kupplungsstück 30 eingesteckt wird. Wie in 3a und 3b klar gezeigt ist, sind die Glieder 65b der zwei Arme 63a und 63b zwischen der Führungsschulter 36 und der inneren Wand der Buchse 31 angeordnet, wenn der Stecker eingesteckt wird. Das gleiche gilt für die L-förmigen Arme 64a und 64b. Der rechtwinklige Einsteckvorsprung hat zwei Einsteckabteile die in die Einsteckrichtung verlaufen, um die Kontakthülsen 66 und 67 zu halten. Zusätzlich ist eine entsprechende Einkerbung 68 und 69 zum Halten der Führungslaschen 61 und 62 über die ganze Länge des Einsteckvorsprungs 3. Diese Einkerbungen 68 und 69 teilen den Einsteckvorsprung 3 in Hälften von im Wesentlichen gleicher Größe, wobei jede Hälfte exakt eine dieser Kontakthülsen 66 und 67 umfasst.
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3a und 3b zeigen eine Draufsicht des Kupplungsstücks 30a und 30b mit einem eingesteckten Einsteckvorsprung 3 der an der Ebene des Kragens 32 aufgeschnitten ist, so dass die Kontakthülsen 66 und 67 aus dem Einsteckvorsprung hinaus ragen. In diesen Kontakthülsen sind die Kontaktstifte 51 und 52 in einem Zünder ersichtlich. Wenn der Stecker eingesteckt wurde, wie hier gezeigt, treten die Verriegelungsarme 4 in die Ausschnitte 33 ein.
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4a bis 4c zeigen einen Abschnitt entlang der Ebene G in 1, wobei dieser Abschnitt auf ähnliche Weise durch das Kupplungsstück 30 verläuft. Die Schnittebene verläuft durch die zwei gegenüberliegenden Codierrippen 37 und 38. Diese 4a bis 4c werden dazu verwendet die illustrative Ausführungsform des Kupplungsstücks 30a zu erklären. Der obere Teil der 4a zeigt ein Gehäuse 2 des Steckers 1. Die teilweise eingesteckte Sekundärverriegelung 5 ragt aus diesem Gehäuse 2 hinaus. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass 4a den Zustand von 1 wiedergibt. Wie bereits erwähnt, hält der Boden 15 in dem Gehäuse 2 das elastische Element 20 mit Flügeln 21 und eine Querstrebe 23, wobei die genannte Querstrebe einen Finger 85 hat, der rechtwinklig angeformt ist, ein angeschrägtes Ende 86 hat und in ein Fenster 12 hineinragt, welches sich in dem Boden befindet. Wie in 4a zu sehen ist, liegt der Finger 85 gegen die Seitenwand 62 an. Die obere Kante der Querstrebe 23 verläuft unterhalb der Stirnkante 48 des Glieds 25. Dies bedeutet, dass es nicht möglich ist die Sekundärverriegelung 5 weiter in das Gehäuse 2 hineinzudrücken. Wenn der Stecker 1 in das Kupplungsstück 30a eingesteckt wird, siehe 4b, tritt der Einsteckvorsprung 3 in die Aushöhlung 34 ein, wobei die Führungslaschen 42 in die Einkerbungen 68 und 69 eintreten und die Arme 63 und 64 entsprechend um die Führungsschultern 35 und 36 greifen. Die Kontaktstifte 51 und 52 treten in die entsprechenden Kontakthülsen 66 und 67 ein. Während dieser Einsteckoperation verlaufen die Führungsschultern 35 in das Fenster 12, zum Beispiel, so dass die angeschrägte Kante 39 das angeschrägte Ende der Querstrebe 23 erreicht und sie nach links drückt mit dem Ergebnis, dass der Finger 85 den Boden 15 trifft. Die obere Kante der Querstrebe 23 lässt dann die Stirnkante 48 frei. Es ist jetzt möglich die Sekundärverriegelung 5 herunter zu drücken, wie in 4c ersichtlich, so dass die Glieder zwischen den Einsteckvorsprung 3 und den Zungen 4 verlaufen, um letztere davon hindern zurück zu federn. Zur gleichen Zeit kommt der Verriegelungshaken 80, der an der Seite des Glieds 25 unterhalb des Bodes 15 angeformt ist, an und verriegelt die Sekundärverriegelung in eine Verriegelungsstellung. 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 die Sekundärverriegelung davor geschützt wird unbeabsichtigt herunter gedrückt zu werden. Es steht nichts im Wege, dass es wieder verwendet wird.
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Wie die 5a und 5b zeigen kann der Vorsprung 71, der an die Stirnkante 48 angeformt ist, zusätzlich eine im Wesentlichen V-förmige Kurzschlussbrücke 72 während der Einsteckoperation freigeben. Die Kurzschlussbrücke 72 schützt die Zündkapsel vor einer unbeabsichtigten Auslösung, aber es ist notwendig dabei sicherzustellen, dass sie von mindestens einem Kontaktstift 51 oder 52 abgehoben wird, wenn der Stecker eingesteckt wird, so dass die Steuerungselektronik die Zündmittel zünden kann, falls nötig. Während der Einsteckoperation oder während der Verriegelung greifen die Glieder 25 und 26 auf einer bügelähnlichen Sekundärverriegelung um den Einsteckvorsprung 3. 5a und 5b zeigen die Kontaktstifte 51 und 52, die in die Abteile in dem Einsteckvorsprung 3 eingesteckt sind und die Kurzschlussbrücke 72 in angeschrägten Draufsichten der Oberfläche des Steckers des Einsteckvorsprungs. Zusätzlich greift die bügelähnliche Verriegelung 5 um den Einsteckvorsprung, wie ersichtlich. 5a zeigt, dass die Kurzschlussbrücke beide Kontaktstifte berührt; im Gegensatz dazu ist die Kurzschlussbrücke in 5b von einem Kontaktstift abgehoben. Ein nach außen gerichteter Bügel 75 auf der Kurzschlussbrücke 72, dessen Bügel über den Einsteckvorsprung ragt und im Hinblick zu der Einsteckrichtung quer verläuft durch den Vorsprung 71 beim Einstecken angehoben wird, so dass diese ganze Brücke geöffnet ist.
