EP0634623B1 - Elektrischer Steckverbinder mit einem Kurzschlusselement - Google Patents

Elektrischer Steckverbinder mit einem Kurzschlusselement Download PDF

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EP0634623B1
EP0634623B1 EP94110453A EP94110453A EP0634623B1 EP 0634623 B1 EP0634623 B1 EP 0634623B1 EP 94110453 A EP94110453 A EP 94110453A EP 94110453 A EP94110453 A EP 94110453A EP 0634623 B1 EP0634623 B1 EP 0634623B1
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EP
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connector
short
contact elements
circuiting element
recess
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EP94110453A
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Friedrich Schauer
Andreas Neuner
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Alcatel Lucent SAS
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Alcatel SA
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/06—Electric contact parts specially adapted for use with electric fuzes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/703—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part
    • H01R13/7031—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity
    • H01R13/7032—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity making use of a separate bridging element directly cooperating with the terminals

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector with a short-circuit element, Consisting of a plug with two contact elements and which run parallel to each other from a mating connector, in which a two-wire to the contact elements of the connector electrical line is connected, in which the contact elements in an open position are free of the mating connector, in which there is an open recess in the connector for Recording of the existing of resilient metal, two approximately V-shaped to each other Arms shorting element is attached, the opening between the Contact elements is located and in which the short-circuit element in its the open position of the Connector corresponding rest position on both contact elements, in its the Close position of the connector corresponding working position, the contact elements touches and in the direction of the axis of the contact elements between its own Shape and spring force predetermined rest position and its working position movable in Plug is arranged (US-A-4 894 019).
  • Such a device is used, for example, to trigger the explosive charge for the So-called "airbag” used by motor vehicles, which if necessary to sudden Inflation of the impact bag housed in the steering wheel of a motor vehicle leads.
  • For Repairs and maintenance may require the connection between To disconnect explosive charge and power source. To do this, the mating connector is removed from the connector deducted, which is attached to the line of the explosive charge. Through the then open There is a risk that the explosive charge can be accidentally and accidentally caused by external charges is triggered uncontrollably. That cannot happen.
  • this is Short-circuit element designed as a coil spring, the two ends of which as arms sideways stand out.
  • the coil spring is arranged on a pin of a carrier which is in a sufficiently large recess of the plug of the connector is movably arranged.
  • On a protrusion is attached to the end face of the mating connector which, when plugged together Plug connector on one end face of the carrier, which projects far beyond the coil spring is present.
  • the invention has for its object the connector described above easier to design.
  • the circuit is one connected to the line of the connector Explosive charge automatically short-circuited if no mating connector is plugged into the connector is. The explosive charge can then no longer be triggered by external charges. Reached is the short-circuit element arranged in the plug, which by its shape and its spring force then short-circuits the two contact elements when the mating connector is not at all or at least not completely plugged into the connector. The short circuit element is only moved from its rest position by the mating connector when its contacts already are in contact with the contact elements. In the working position, the short-circuit element is like this pushed far back into the connector so that it no longer touches the contact elements.
  • the short-circuit element follows because of it Shape and spring force of the movement of the mating connector. It then closes in its Rest position the two contact elements just before the mating connector is completely off deducted the same. In this way it is ensured that the circuit of the Explosive charge is never open. It is either short-circuited or by the Mating connector occupied.
  • the short-circuit element also places between the rest position and Working position only a short way back, so that its effectiveness is quick is guaranteed.
  • Fig. 1 shows an arrangement with a connector according to the invention in a schematic Presentation.
  • Fig. 2 shows a section through a usable in the connector plug in an enlarged Presentation.
  • 1 denotes an explosive charge which can be triggered by an electric current and which has a two-wire electrical line 2 is connected to a power source 3.
  • line 2 is one Coupling consisting of connector 4 and mating connector 5 attached.
  • the connector 4 is located on the side of the explosive charge 1, while the mating connector 5 on the side of the power source 3 is arranged.
  • connection pins 7 and 8 are the electrical conductor of the two wires 9 and 10 of the electrical line 2 connected.
  • a short-circuit element 11 is attached. It is in the Area between the two connector pins 7 and 8.
  • the short-circuit element 11 is designed as an approximately V-shaped bracket, as is shown in FIG. 2 is shown. At its free ends it has an approximately semicircular curve towards the outside pointing bend 12 or 13.
  • the short-circuit element 11 is made of resilient metal, for example made of steel.
  • Connector In the open position of the plug 4 and the illustrated in FIG. 2 Connector is the short-circuit element 11 in its rest position, which it due to its Shape and its spring force. It looms in relation to the length of the Connector pins 7 and 8 shorter piece into the space provided for the mating connector 5 and lies with its bends 12 and 13 on the connector pins 7 and 8.
  • the connector pins 7 and 8 are short-circuited as well as the circuit of the explosive charge.
  • the surfaces of the short-circuit element 11 be gold-plated, which abut the connector pins 7 and 8.
  • the short-circuit element 11 is in accordance with the illustration in FIGS. 2 to 4 Recess 14 of the plug 4 and the insulating body 6 attached.
  • the recess 14 has an opening that lies between the connector pins 7 and 8.
  • the Recess 14 flared by two bevels 15 and 16, which serve as contact surfaces for the Bends 12 and 13 of the short-circuit element 11 serve.
  • a Stop 17 attached to limit the movement of the short-circuit element 11 to the outside. As a result, it is held captively in the plug 4.
  • the short circuit of the connector pins 7 and 8 remains until the short circuit element 11 is moved from its rest position by the mating connector 5.
  • the mating connector 5 becomes Establishing the conductive connection between explosive charge 1 and current source 3 on the Plug pins 7 and 8 attached. His contacts - for example sockets - already have this Contact with the connector pins 7 and 8 before the end face 18 of the mating connector 5 Short-circuit element 11 touches. This position is shown in Fig. 3. The lead connection between connector 4 and mating connector 5 is thus already made before that Short-circuit element 11 is moved.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder mit einem Kurzschlußelement, bestehend aus einem Stecker mit zwei parallel zueinander verlaufenden Kontaktelementen und aus einem Gegenstecker, bei welchem an die Kontaktelemente des Steckers eine zweiadrige elektrische Leitung angeschlossen ist, bei welchem die Kontaktelemente in einer Offenstellung frei vom Gegenstecker sind, bei welchem im Stecker eine nach außen offene Ausnehmung zur Aufnahme des aus federndem Metall bestehenden, zwei etwa V-förmig zueinander verlaufende Arme aufweisenden Kurzschlußelements angebracht ist, deren Öffnung zwischen den Kontaktelementen liegt und bei welchem das Kurzschlußelement in seiner der Offenstellung des Steckverbinders entsprechenden Ruhestellung an beiden Kontaktelementen anliegt, in seiner der Schließstellung des Steckverbinders entsprechenden Arbeitsstellung die Kontaktelemente nicht berührt und in Richtung der Achse der Kontaktelemente zwischen seiner durch eigene Formgebung und Federkraft vorgegebenen Ruhestellung und seiner Arbeitsstellung bewegbar im Stecker angeordnet ist (US-A-4 894 019).
Eine derartige Vorrichtung wird beispielweise zum Auslösen der Sprengladung fur den sogenannten "Airbag" von Kraftfahrzeugen verwendet, die im Bedarfsfall zum schlagartigen Aufblasen des im Lenkrad eines Kraftfahrzeuges untergebrachten Prallsacks führt. Für Reparaturzwecke und Wartungsarbeiten kann es erforderlich sein, die Verbindung zwischen Sprengladung und Stromquelle aufzutrennen. Dazu wird der Gegenstecker von dem Stecker abgezogen, der an der Leitung der Sprengladung angebracht ist. Durch das dann offene Leitungsende besteht die Gefahr, daß die Sprengladung durch Fremdladungen versehentlich und unkontrolliert ausgelöst wird. Das darf nicht geschehen.
Aus der GB-A-2 245 775 geht eine Vorrichtung hervor, bei welcher das Kurzschlußelement mit einem Ende im Material des Steckers fixiert ist. Sein anderes Ende ist frei und dadurch federnd verbiegbar. In der Schließstellung der Vorrichtung, in der Stecker und Gegenstecker zusammengefügt sind, ist das Kurzschlußelement durch einen am Gegenstecker angebrachten Stift so weit aus seiner Ruhestellung weggebogen, daß es die Kontaktelemente nicht berührt.
Bei dein aus der US-A-4 894 019 bekannten, eingangs beschriebenen Steckverbinder ist das Kurzschlußelement als Schraubenfeder ausgebildet, deren beide Enden als Arme seitwärts abstehen. Die Schraubenfeder ist auf einem Zapfen eines Trägers angeordnet, der in einer ausreichend großen Ausnehmung des Steckers des Steckverbinders beweglich angeordnet ist. An der Stirnfläche des Gegensteckers ist ein Vorsprung angebracht, der bei zusammengestecktem Steckverbinder an einer Stirnfläche des weit über die Schraubenfeder hinausragenden Trägers anliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs geschilderten Steckverbinder konstruktiv einfacher zu gestalten.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
  • daß das als Bügel ausgebildete Kurzschlußelement in seiner Ruhestellung in den für den Gegenstecker in der Schließstellung des Steckverbinders vorgesehenen Raum um eine im Verhältnis zur Länge der als aus dem Stecker herausragende Steckerstifte ausgebildeten Kontaktelemente kürzere Strecke hineinragt,
  • daß das Kurzschlußelement in seiner Arbeitsstellung unter Anlage an der Stirnfläche des auf den Stecker aufgesteckten Gegensteckers im Stecker angeordnet ist und
  • daß die Ausnehmung des Steckers im Bereich ihrer Öffnung durch als Anlageflächen für das Kurzschlußelement dienende Schrägen nach außen konisch erweitert ist.
Bei diesem Steckverbinder ist der Stromkreis einer an die Leitung des Steckers angeschlossenen Sprengladung automatisch kurzgeschlossen, wenn auf den Stecker kein Gegenstecker aufgesteckt ist. Die Sprengladung kann dann nicht mehr durch Fremdladungen ausgelöst werden. Erreicht wird das durch das im Stecker angeordnete Kurzschlußelement, das durch seine Formgebung und seine Federkraft die beiden Kontaktelemente dann kurzschließt, wenn der Gegenstecker gar nicht oder zumindest nicht vollständig auf den Stecker aufgesteckt ist. Das Kurzschlußelement wird durch den Gegenstecker erst dann aus seiner Ruhestellung bewegt, wenn dessen Kontakte bereits in Berührung mit den Kontaktelementen sind. In der Arbeitsstellung ist das Kurzschlußelement so weit in den Stecker zurückgedrängt, daß es die Kontaktelemente nicht mehr berührt. Wenn der Gegenstecker vom Stecker abgezogen wird, folgt das Kurzschlußelement wegen seiner Formgebung und Federkraft der Bewegung des Gegensteckers. Es schließt dann in seiner Ruhestellung die beiden Kontaktelemente kurz, bevor der Gegenstecker vollständig von denselben abgezogen ist. Es ist auf diese Weise sichergestellt, daß der Stromkreis der Sprengladung zu keiner Zeit offen ist. Er ist entweder kurzgeschlossen oder durch den Gegenstecker belegt. Das Kurzschlußelement legt außerdem zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung einen nur kurzen Weg zurück, so daß eine schnelle Wirksamkeit desselben garantiert ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenständes ist in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung mit einem Steckverbinder nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
Fig. 2 einen Schnitt durch einen bei dem Steckverbinder verwendbaren Stecker in vergrößerter Darstellung.
Fig. 3 und 4 einen Stecker mit Gegenstecker in zwei unterschiedlichen Positionen ebenfalls in vergrößerter Darstellung.
Mit 1 ist eine durch elektrischen Strom auslösbare Sprengladung bezeichnet, die über eine zweiadrige elektrische Leitung 2 mit einer Stromquelle 3 verbunden ist. In der Leitung 2 ist eine aus Stecker 4 und Gegenstecker 5 bestehende Kupplung angebracht. Der Stecker 4 befindet sich auf der Seite der Sprengladung 1, während der Gegenstecker 5 auf der Seite der Stromquelle 3 angeordnet ist.
Der Stecker 4 besteht gemäß Fig. 2 aus einem Isolierkörper 6, in dem zwei als Steckerstifte ausgebildete Kontaktelemente 7 und 8 angebracht sind. Der Einfachheit halber wird im folgenden die Bezeichnung "Steckerstifte 7 und 8" verwendet. An die Steckerstifte 7 und 8 sind die elektrischen Leiter der beiden Adern 9 und 10 der elektrischen Leitung 2 angeschlossen. Im Stecker 4 bzw. in dessen Isolierkörper 6 ist ein Kurzschlußelement 11 angebracht. Es liegt im Bereich zwischen den beiden Steckerstiften 7 und 8.
Das Kurzschlußelement 11 ist als etwa V-förmiger Bügel ausgeführt, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Es hat an seinen freien Enden je eine etwa halbkreisförmig gebogene, nach außen weisende Ausbiegung 12 bzw. 13. Das Kurzschlußelement 11 besteht aus federndem Metall, beispielsweise aus Stahl. In der in Fig. 2 dargestellten Offenstellung des Steckers 4 bzw. des Steckverbinders liegt das Kurzschlußelement 11 in seiner Ruhestellung, die es aufgrund seiner Formgebung und seiner Federkraft einnimmt. Es ragt dabei um ein im Verhältnis zur Länge der Steckerstifte 7 und 8 kürzeres Stück in den für den Gegenstecker 5 vorgesehenen Raum hinein und liegt mit seinen Ausbiegungen 12 und 13 an den Steckerstiften 7 und 8 an. Die Steckerstifte 7 und 8 sind dadurch ebenso wie der Stromkreis der Sprengladung kurzgeschlossen. Zur Verbesserung des Kontaktes zwischen Kurzschlußelement 11 und Steckerstiften 7 und 8 können die Flächen des Kurzschlußelements 11 vergoldet sein, die an den Steckerstiften 7 und 8 anliegen.
Das Kurzschlußelement 11 ist entsprechend der Darstellung in den Fig. 2 bis 4 in einer Ausnehmung 14 des Steckers 4 bzw. des Isolierkörpers 6 angebracht. Die Ausnehmung 14 hat eine Öffnung, die zwischen den Steckerstiften 7 und 8 liegt. Im Bereich der Öffnung ist die Ausnehmung 14 durch zwei Schrägen 15 und 16 konisch erweitert, die als Anlageflächen für die Ausbiegungen 12 und 13 des Kurzschlußelements 11 dienen. In der Ausnehmung 14 ist ein Anschlag 17 zur Begrenzung der Bewegung des Kurzschlußelements 11 nach außen angebracht. Es ist dadurch unverlierbar im Stecker 4 gehalten.
Der Kurzschluß der Steckerstifte 7 und 8 bleibt solange bestehen, bis das Kurzschlußelement 11 durch den Gegenstecker 5 aus seiner Ruhestellung bewegt wird. Der Gegenstecker 5 wird zur Herstellung der leitenden Verbindung zwischen Sprengladung 1 und Stromquelle 3 auf die Steckerstifte 7 und 8 aufgesteckt. Dabei haben seine Kontakte - beispielweise Buchsen - bereits Berührung mit den Steckerstiften 7 und 8 bevor die Stirnfläche 18 des Gegensteckers 5 das Kurzschlußelement 11 berührt. Diese Position ist in Fig. 3 dargestellt. Die leitende Verbindung zwischen Stecker 4 und Gegenstecker 5 ist damit also bereits hergestellt, bevor das Kurzschlußelement 11 bewegt wird.
Wenn der Gegenstecker 5 dann in seine aus Fig 4 ersichtliche, der Schließstellung des Steckverbinders entsprechende Endposition gebracht wird, wird das Kurzschlußelement 11 in seine Arbeitsstellung verschoben, in der es keinen Kontakt mehr mit den Steckerstiften 7 und 8 hat. Seine Ausbiegungen 12 und 13 gleiten dabei auf den Schrägen 15 und 16 der Ausnehmung 14 entlang, so daß das Kurzschlußelement 11 entgegen seiner Federkraft zusammengedrückt wird. Es rutscht automatisch in seine aus Fig. 2 ersichtliche Ruhestellung zurück, sobald der Gegenstecker 5 aus dem Stecker 4 herausgezogen und damit von den Steckerstiften 7 und 8 abgezogen wird. Dabei legt das Kurzschlußelement 11 einen sehr kurzen Weg zurück. Es liegt bereits wieder an den Steckerstiften 7 und 8 an, bevor der Gegenstecker 5 von denselben abgezogen wird.

Claims (4)

  1. Elektrischer Steckverbinder mit einem Kurzschlußelement (11), bestehend aus einem Stecker (4) mit zwei parallel zueinander verlaufenden Kontaktelementen (7,8) und aus einem Gegenstecker (5), bei welchem an die Kontaktelemente (7,8) des Steckers (4) eine zweiadrige elektrische Leitung (2) angeschlossen ist, bei welchem die Kontaktelemente (7,8) in einer Offenstellung frei vom Gegenstecker (5) sind, bei welchem im Stecker (4) eine nach außen offene Ausnehmung (14) zur Aufnahme des aus federndem Metall bestehenden, zwei etwa V-förmig zueinander verlaufende Arme aufweisenden Kurzschlußelements (11) angebracht ist, deren Öffnung zwischen den Kontaktelementen (7,8) liegt, und bei welchem das Kurzschlußelement (11) in seiner der Offenstellung des Steckverbinders entsprechenden Ruhestellung an beiden Kontaktelementen (7,8) anliegt, in seiner der Schließstellung des Steckverbinders entsprechenden Arbeitsstellung die Kontaktelemente (7,8) nicht berührt und in Richtung der Achse der Kontaktelemente (7,8) zwischen seiner durch eigene Formgebung und Federkraft vorgegebenen Ruhestellung und seiner Arbeitsstellung bewegbar im Stecker (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
    daß das als Bügel ausgebildete Kurzschlußelement (11) in seiner Ruhestellung in den fiir den Gegenstecker (5) in der Schließstellung des Steckverbinders vorgesehenen Raum um eine im Verhältnis zur Länge der als aus dem Stecker (4) herausragende Steckerstifte ausgebildeten Kontaktelemente (7,8) kürzere Strecke hineinragt,
    daß das Kurzschlußelement (11) in seiner Arbeitsstellung unter Anlage an der Stirnfläche (18) des auf den Stecker (4) aufgesteckten Gegensteckers (5) im Stecker (4) angeordnet ist und
    daß die Ausnehmung (14) des Steckers (4) im Bereich ihrer Öffnung durch als Anlageflächen für das Kurzschlußelement (11) dienende Schrägen (15,16) nach außen konisch erweitert ist.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel des Kurzschlußelements (11) an seinen beiden freien Enden jeweils eine nach außen weisende, etwa halbkreisförmig gebogene Ausbiegung (12,13) aufweist.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (14) ein Anschlag (17) zur Begrenzung der Bewegung des Kurzschlußelements (11) angebracht ist.
  4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Flächen des Kurzschlußelements (11) vergoldet sind, die in dessen Ruhestellung an den Kontaktelementen (7,8) anliegen.
EP94110453A 1993-07-16 1994-07-05 Elektrischer Steckverbinder mit einem Kurzschlusselement Expired - Lifetime EP0634623B1 (de)

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