EP1026791B1 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

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EP1026791B1
EP1026791B1 EP20000102468 EP00102468A EP1026791B1 EP 1026791 B1 EP1026791 B1 EP 1026791B1 EP 20000102468 EP20000102468 EP 20000102468 EP 00102468 A EP00102468 A EP 00102468A EP 1026791 B1 EP1026791 B1 EP 1026791B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
short circuit
contact elements
connector
contact
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP20000102468
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1026791A3 (de
EP1026791A2 (de
Inventor
Bertrand P. Hoffmann
Dirk Koburg
Christian Alvergnat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Publication of EP1026791A2 publication Critical patent/EP1026791A2/de
Publication of EP1026791A3 publication Critical patent/EP1026791A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1026791B1 publication Critical patent/EP1026791B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2107/00—Four or more poles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
    • H01R24/62—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices

Definitions

  • the invention relates to a multi-pin electrical connector with two connector parts that can be plugged together, each having a plurality of corresponding contact elements, as well as with an electrically conductive shorting bridge, which can be brought into electrical contact with or detachable from the short-circuit contact elements selectively with contact elements of a connector part (short-circuit contact elements) ,
  • the invention further relates to a method for producing a multi-pole electrical contact between two connector parts which can be plugged together, each having a plurality of mutually corresponding contact elements.
  • Such electrical connections are used for example in airbag systems and in particular in those applications in which the risk of damage or malfunction of a connected electrical system or electronics should be avoided with particular security. Namely, due to static charges or inductive effects, unwanted surges may occur during the manufacture of the electrical connection. To avoid such surges it is known, for example from US 5 516 299 A, to short-circuit the contact elements of one of the two connector parts at the time the connection is made. However, this measure is not always able to avoid the risk of unwanted damage or faulty switching with the desired safety.
  • the invention is thus characterized in that before a complete mating of the two connector parts, the short-circuit contact elements of a connector part are brought by the shorting bridge to a common shorting potential and this shorting potential is exchanged via the VorITAelement between the two connector parts, before other corresponding contact elements contact each other.
  • a specific electrical potential is defined within the connector part to be connected, for example within a connector part of an airbag system, on the precontact element or on the electrical and electronic units connected thereto, namely the short-circuit potential of the short-circuiting bridge.
  • the ground contact of the connector part to be connected is selected for the pre-contact element.
  • the short-circuit contact elements are connected by fully mating the two connector parts with the respective corresponding contact elements and the shorting bridge is released from the short-circuit contact elements, so that now transmit individual electrical potentials to the relevant contact elements can be.
  • the invention thus offers the advantage that unwanted surges or flashovers in the production of multi-pin electrical connection can be safely avoided.
  • a positive control may be provided for the shorting bridge and the pre-contact element, so that further manual operations in addition to the mating of the two connector parts are not required and the short-circuiting or Vor. Schl.
  • the realization of the invention with only minor structural complexity and also in any number of poles is possible.
  • the short-circuiting bridge, on the one hand, and the precontacting element or the contact element corresponding thereto, on the other hand are permanently connected to one another in an electrically conductive manner so that the same electrical potential is always applied to them and, if appropriate, forwarded.
  • the pre-contact element is preferably characterized in that it is pre-offset with respect to other contact elements of the relevant connector part in the insertion direction, thereby ensuring a first electrical contact in front of the other contact elements.
  • the VorITAelement may be provided on the shorting the bridge connector part and / or on the complementary connector part.
  • the shorting bridge may be formed as a biased spring element on a connector part and be solved by a positive control element on the respective other connector part against the spring force either from the short-circuit contact elements or brought into contact with the short-circuit contact elements.
  • the short-circuit bridge and the short-circuit contact elements are provided on a connector part and at least one positive control element on the respective other connector part, wherein the shorting bridge abuts the short-circuit contact elements at separate connector parts and only by fully mating the connector parts of the shorting Contact elements is released.
  • a particularly simple construction of the connector is obtained if the short-circuiting bridge is formed in one piece and provided for respectively simultaneous contact of the short-circuit contact elements or simultaneous detachment of the short-circuit contact elements.
  • the short-circuiting bridge may be formed in several parts or at least with independently movable contacts.
  • the short-circuiting bridge own spring element on the respective connector part and / or its own positive control element may be provided on the respective other connector part.
  • the respectively corresponding contact elements of the two connector parts may be formed by plug and sleeve elements or by corresponding sliding contacts.
  • the object of the invention is achieved for a method of the type mentioned in that first an electrical potential (short-circuit potential) is transmitted to a first connection of the two connector parts via at least one VorITAelement one of the two connector parts to the corresponding contact element of the other connector part and on the other by positive control on several, preferably all contact elements of one of the two connector parts (short-circuit contact elements) is transmitted, that thereafter by still incomplete connection of the two connector parts, the short-circuit contact elements with the respective corresponding contact elements of the other connector part are electrically connected, and finally by completely connecting the two connector parts, the transmission of the short-circuit potential to the short-circuit contact elements is automatically interrupted by forced control for subsequent transmission individu eller electrical potentials between the short-circuit contact elements and the respective corresponding contact elements.
  • this method also follows the principle that initially the short-circuit potential between the two connector parts is exchanged and is transmitted to the short-circuit contact elements of one of the two connector parts. Only then are all pairs of corresponding contact elements of the two connector parts connected to each other. Subsequently, the short-circuit contact elements are released from the short-circuit potential to allow for the exchange of individual voltages or currents at the different poles. These steps are carried out automatically due to appropriate positive control with simple mating of the two connector parts.
  • a positively controlled shorting bridge can be used.
  • the transmission of the short-circuit potential to the short-circuit contact elements is gradually interrupted by forced control of a multi-part shorting bridge for each time staggered subsequent transmission of individual electrical potentials between the short-circuit contact elements and the respective corresponding contact elements.
  • the embodiment of the connector according to the invention shown in FIGS. 1 to 5 has an insertion part 11 (FIG. 1) and a receiving part 13 (FIG. 2).
  • the male part 11 has on its front side two contact elements 15, 17, one of which is designed as a protruding finger-shaped sliding contact and serves as a pre-contact element 15.
  • the other contact element 17 is formed as a plug-in element and acted upon by a shorting bridge 19, and thus it serves as a short-circuit contact element.
  • the short-circuiting bridge 19 is integrally formed with the pre-contact element 15 connected leaf spring with three convexly curved in the direction of the short-circuit contact element 17 contact projections 21 and four concave and with respect to FIG. 1 in the direction of the bottom of the male part 1 arched Rasteinbuchtitch 23.
  • the shorting bridge 19 biased such that when free plug 11 (Fig. 1), the short-circuit contact element 17 is contacted by the associated contact projection 21.
  • a multi-pole connection cable 25 is provided which is connected to the male element 17 (FIG. 5) and to the pre-contact element 15 or the shorting bridge 19 in a manner not shown.
  • the receiving part 13 has on its front side (FIG. 2) three receiving openings 27 which each open into a receiving element 13 on a sleeve element 29, which in turn is connected to an associated connecting cable 31 (FIG. 5).
  • a projecting control pin 33 is formed on the receiving part 13.
  • the receiving part 13 below the two outer control pins 33 and laterally offset outwardly each have a latching projection 35 on.
  • a pre-contact receiving opening 37 is formed on the formed by the front and the side surface of the receiving part 13 edge (Fig. 2), which opens at a pre-contact spring 39.
  • the pre-contact spring 39 is electrically conductively connected to the adjacent sleeve element 29 (FIG. 5).
  • the pre-contact receiving opening 37 is laterally limited to the outside by a guide wall 41, not shown in Figs. 2 and 3.
  • the short-circuiting bridge 19 is in contact with the short-circuit contact element 17 due to its bias with its corresponding contact projection 21.
  • the pre-contact element 15 of the male member 11 enters into electrical contact with the VorANDfeder 39 of the receiving part 13.
  • the guide wall 41 of the receiving part 13 facilitates the insertion of the pre-contact element 15 in the pre-contact receiving opening 37 and ensures the maintenance of the electrical Contact between the pre-contact element 15 and the pre-contact spring 39 upon further insertion of the male part 11 into the receiving part 13.
  • the short-circuited plug-in element 17 of the plug-in part 11 is not yet in electrical contact with the receiving part 13 at the time shown in FIGS. 4 and 5. However, if - starting from this position - the two connector parts 11, 13 are still further mated, this is true Plug element 17 on the associated sleeve member 29, so that between these two elements 17, 29 also an electrical connection is made. At this time, the plug-in element 17 is initially short-circuited on the short-circuiting bridge 19, so that in the contact with the associated sleeve member 29, the short-circuit potential of the Voressorelements 15 is also transmitted to the sleeve member 29 and the corresponding terminal 31.
  • plug-in elements 17 may be provided in the plug 11, in each case at the height of a contact projection 21 of the shorting bridge 19.
  • these other plug-in elements - like the plug-in element 17 shown - of the short-circuiting bridge 19 are short-circuited. In this way, for example, creates a three-pin connector.
  • the pre-contact element as indicated in FIGS. 1, 3 and 5 by the reference numeral 15, need not necessarily be integrally connected to the shorting bridge (reference numeral 19). It can also be such - in particular finger-shaped - pre-contact element may be provided which is inserted as a separate component in the relevant connector part and only passes through this insertion into electrical contact with the short-circuit contact bridge.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of a two-part connector according to the invention. Similar elements as in the connector of FIG. 1 to 5 are indicated by the same reference numerals.
  • a plug-in part 11 is provided with two plug-in elements 17, which can be short-circuited with each other via a short-circuiting bridge 19.
  • a receiving part 13 has associated receiving openings 27, control pin 33 and sleeve members 29.
  • a pre-contact spring 39 which is pre-offset with respect to the plug-in direction, is connected in an electrically conductive manner within the receiving part 13 to the upper sleeve element 29 with respect to FIG.
  • this spring 39 is designed as a pre-contact element, while the plug-in elements 17 of the plug 11 are each formed identically and are located at the same height with respect to the plugging direction.
  • the plug-in part 11 is therefore a conventional connector part with a short-circuiting bridge 19. The invention is thus realized in this embodiment by the special design of the receiving part 13.
  • the connector of FIG. 6 may be configured by three providential three plug-in elements 17 three-pole.
  • the short-circuiting bridge 19 as shown in FIG. 6 can either be detachable from all the plug-in elements 17 or be permanently connected to precisely that plug-in element 17 of the plug-in part 11 which corresponds to the pre-contact spring 39 of the receiving part 13 and serves in particular as a grounding pole.
  • each row can be assigned its own shorting bridge.
  • each row of contact elements or each corresponding shorting bridge can be assigned its own pre-contact element.
  • the plug-in part according to FIG. 1 can have three lower plug-in elements 17 corresponding to the contact projections 21 shown, and three upper plug-in elements respectively arranged above these plug-in elements 17.
  • a separate shorting bridge can be provided with VorANDfinger, which is rotated with respect to the shorting bar 19 shown in FIG. 1 by 180 ° about the longitudinal axis of the plug 11 and thus able to short-circuit the upper three plug-in elements from above either.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen elektrischen Steckverbinder mit zwei zusammensteckbaren Verbinderteilen, die jeweils mehrere einander entsprechende Kontaktelemente aufweisen, sowie mit einer elektrisch leitenden Kurzschlußbrücke, die wahlweise mit Kontaktelementen eines Verbinderteils (Kurzschluß-Kontaktelemente) in elektrischen Kontakt bringbar oder von den Kurzschluß-Kontaktelementen lösbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erzeugung eines mehrpoligen elektrischen Kontakts zwischen zwei zusammensteckbaren Verbinderteilen mit jeweils mehreren einander entsprechenden Kontaktelementen.
  • Derartige elektrische Verbindungen werden beispielsweise bei Airbag-Systemen und insbesondere bei solchen Anwendungen verwendet, bei denen die Gefahr einer Beschädigung oder Fehlschaltung einer anzuschließenden Elektrik oder Elektronik mit besonderer Sicherheit vermieden werden soll. Bei der Herstellung der elektrischen Verbindung kann es nämlich aufgrund statischer Aufladungen oder durch induktive Effekte zu unerwünschten Spannungsstößen kommen. Zur Vermeidung derartiger Spannungsstöße ist es wie z.B. aus US 5 516 299 A bekannt, die Kontaktelemente eines der beiden Verbinderteile zum Zeitpunkt der Verbindungsherstellung miteinander kurzzuschließen. Allerdings vermag diese Maßnahme nicht immer, die Gefahr einer unerwünschten Beschädigung oder Fehlschaltung mit der gewünschten Sicherheit zu vermeiden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine mehrpolige elektrische Steckverbindung einfachen Aufbaus zu schaffen, bei der unerwünschte Spannungsstöße noch sicherer vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird für einen Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß wenigstens ein Kontaktelement eines Verbinderteils als ein Vorkontaktelement ausgebildet ist, über das im Falle des Verbindens der beiden Verbinderteile noch vor der Erzeugung eines elektrischen Kontakts zwischen den Kurzschluß-Kontaktelementen und den hierzu entsprechenden Kontaktelementen ein elektrisches Potential zwischen den beiden Verbinderteilen übertragbar ist.
  • Die Erfindung zeichnet sich also dadurch aus, daß vor einem vollständigen Zusammenstecken der beiden Verbinderteile die Kurzschluß-Kontaktelemente eines Verbinderteils mittels der Kurzschlußbrücke auf ein gemeinsames Kurzschlußpotential gebracht werden und dieses Kurzschlußpotential über das Vorkontaktelement zwischen den beiden Verbinderteilen ausgetauscht wird, noch bevor andere einander entsprechende Kontaktelemente miteinander kontaktieren. Somit wird innerhalb des anzuschließenden Verbinderteils, beispielsweise innerhalb eines Verbinderteil eines Airbag-Systems, an dem Vorkontaktelement bzw. an den hiermit verbundenen elektrischen und elektronischen Einheiten ein bestimmtes elektrisches Potential definiert, nämlich das Kurzschlußpotential der Kurzschlußbrücke. Dadurch können unbeabsichtigte elektrische Aufladungen abgebaut werden, bevor weitere Kontakte angeschlossen werden. Zweckmäßigerweise wird für das Vorkontaktelement der Massekontakt des anzuschließenden Verbinderteils gewählt.
  • Erst nachdem auf diese Weise ein sicherer Vorkontakt hergestellt ist, werden durch vollständiges Zusammenstecken der beiden Verbinderteile die Kurzschluß-Kontaktelemente mit den jeweils entsprechenden Kontaktelementen verbunden und wird die Kurzschlußbrücke von den Kurzschluß-Kontaktelementen gelöst, so daß an den betreffenden Kontaktelementen nun individuelle elektrische Potentiale übertragen werden können.
  • Die Erfindung bietet also den Vorteil, daß unerwünschte Spannungsstöße oder -überschläge bei der Herstellung der mehrpoligen elektrischen Verbindung sicherer vermieden werden können. Außerdem kann für die Kurzschlußbrücke und das Vorkontaktelement eine Zwangssteuerung vorgesehen sein, so daß weitere manuelle Tätigkeiten zusätzlich zu dem Zusammenstecken der beiden Verbinderteile nicht erforderlich sind und das Kurzschließen bzw. Vorkontaktieren auch nicht unbeabsichtigt vergessen werden kann. Überdies ist die Verwirklichung der Erfindung mit lediglich geringfügigem baulichen Aufwand und auch bei einer beliebigen Anzahl von Polen möglich.
  • Es ist bevorzugt, wenn die Kurzschlußbrücke einerseits und das Vorkontaktelement oder das hierzu entsprechende Kontaktelement andererseits dauerhaft elektrisch leitend miteinander verbunden sind, so daß an ihnen stets dasselbe elektrische Potential anliegt und gegebenenfalls weitergeleitet werden kann.
  • Außerdem zeichnet sich das Vorkontaktelement vorzugsweise dadurch aus, daß es bezüglich anderer Kontaktelemente des betreffenden Verbinderteils in Steckrichtung vorversetzt ist, um dadurch einen ersten elektrischen Kontakt vor den anderen Kontaktelementen sicherzustellen. Das Vorkontaktelement kann an dem die Kurzschlußbrücke aufweisenden Verbinderteil und/oder an dem hierzu komplementären Verbinderteil vorgesehen sein.
  • Die Kurzschlußbrücke kann als vorgespanntes Federelement an einem Verbinderteil gebildet sein und durch ein Zwangssteuerungselement an dem jeweiligen anderen Verbinderteil entgegen der Federkraft entweder von den Kurzschluß-Kontaktelementen gelöst oder mit den Kurzschluß-Kontaktelementen in Kontakt gebracht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kurzschlußbrücke und die Kurzschluß-Kontaktelemente an einem Verbinderteil und wenigstens ein Zwangssteuerungselement an dem jeweiligen anderen Verbinderteil vorgesehen, wobei die Kurzschlußbrücke bei voneinander getrennten Verbinderteilen an den Kurzschluß-Kontaktelementen anliegt und erst durch vollständiges Zusammenstecken der Verbinderteile von den Kurzschluß-Kontaktelementen gelöst wird.
  • Ein besonders einfacher Aufbau des Steckverbinders ergibt sich, falls die Kurzschlußbrücke einstückig ausgebildet und zum jeweils gleichzeitigen Kontaktieren der Kurzschluß-Kontaktelemente bzw. gleichzeitigen Loslösen von den Kurzschluß-Kontaktelementen vorgesehen ist.
  • Es ist jedoch auch möglich, ein zeitlich abgestuftes Loslösen der Kurzschlußbrücke von den Kurzschluß-Kontaktelementen vorzusehen, um dadurch die Übertragung individueller elektrischer Potentiale an den Kurzschluß-Kontaktelementen in einer vorbestimmten zeitlichen Abfolge zu bewirken und unerwünschte Spannungsstöße oder -überschläge noch sicherer zu vermeiden. Hierfür kann die Kurzschlußbrücke mehrteilig oder zumindest mit unabhängig voneinander beweglichen Kontakten ausgebildet sein. Außerdem kann bei einer derartigen definierten Kontaktierungsreihenfolge für jeden betreffenden Kontakt der Kurzschlußbrücke ein eigenes Federelement an dem jeweiligen Verbinderteil und/oder ein eigenes Zwangssteuerungselement an dem jeweils anderen Verbinderteil vorgesehen sein.
  • Die jeweils einander entsprechenden Kontaktelemente der beiden Verbinderteile, insbesondere die Kurzschluß-Kontaktelemente oder das Vorkontaktelement, können durch Steck- und Hülsenelemente oder durch einander entsprechende Schleifkontakte gebildet sein.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zunächst ein elektrisches Potential (Kurzschlußpotential) zum einen durch ein erstes Verbinden der beiden Verbinderteile über wenigstens ein Vorkontaktelement eines der beiden Verbinderteile auf das entsprechende Kontaktelement des anderen Verbinderteils übertragen wird und zum anderen durch Zwangssteuerung auf mehrere, vorzugsweise alle Kontaktelemente eines der beiden Verbinderteile (Kurzschluß-Kontaktelemente) übertragen wird, daß danach durch noch unvollständiges Verbinden der beiden Verbinderteile die Kurzschluß-Kontaktelemente mit den jeweils entsprechenden Kontaktelementen des anderen Verbinderteils elektrisch verbunden werden, und daß schließlich durch vollständiges Verbinden der beiden Verbinderteile die Übertragung des Kurzschlußpotentials auf die Kurzschluß-Kontaktelemente durch Zwangssteuerung automatisch unterbrochen wird zur nachfolgenden Übertragung individueller elektrischer Potentiale zwischen den Kurzschluß-Kontaktelementen und den jeweils entsprechenden Kontaktelementen.
  • Auch dieses Verfahren folgt also dem Prinzip, daß zunächst das Kurzschlußpotential zwischen den beiden Verbinderteilen ausgetauscht wird und auf die Kurzschluß-Kontaktelemente eines der beiden Verbinderteile übertragen wird. Erst danach werden alle Paare einander entsprechender Kontaktelemente der beiden Verbinderteile miteinander verbunden. Anschließend werden die Kurzschluß-Kontaktelemente von dem Kurzschlußpotential freigegeben, um an den verschiedenen Polen einen Austausch individueller Spannungen bzw. Ströme zu ermöglichen. Diese Verfahrensschritte erfolgen aufgrund entsprechender Zwangssteuerung automatisch bei einfachem Zusammenstecken der beiden Verbinderteile.
  • Weitere mögliche Ausführungsformen dieses Verfahrens ergeben sich unmittelbar aus der vorstehenden Beschreibung des entsprechenden Steckverbinders. Insbesondere kann eine zwangsgesteuerte Kurzschlußbrücke verwendet werden. Außerdem kann vorgesehen sein, daß die Übertragung des Kurzschlußpotentials auf die Kurzschluß-Kontaktelemente durch Zwangssteuerung einer mehrteiligen Kurzschlußbrücke stufenweise unterbrochen wird für eine jeweils zeitlich versetzte nachfolgende Übertragung der individuellen elektrischen Potentiale zwischen den Kurzschluß-Kontaktelementen und den jeweils entsprechenden Kontaktelementen.
  • Weitere Ausführungsformen des Steckverbinders und des entsprechenden Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Perspektivansicht eines Einsteckteils des erfindungsgemäßen Steckverbinders,
    Fig.2
    eine Perspektivansicht eines dem Einsteckteil gemäß Fig. 1 zugeordneten Aufnahmeteils,
    Fig. 3
    eine Perspektivansicht des Einsteckteils gemäß Fig. 1 und des Aufnahmeteils gemäß Fig. 2 in vollständig zusammengestecktem Zustand,
    Fig. 4 und 5
    das Einsteckteil gemäß Fig. 1 und das Aufnahmeteil gemäß Fig. 2 in unvollständig zusammengestecktem Zustand, und zwar in einer Seitenansicht bzw. in einer aufgeschnittenen Draufsicht, und
    Fig. 6
    ein Aufnahmeteil und ein Ansteckteil eines weiteren erfindungsgemäßen Steckverbinders.
  • Die in der Fig. 1 bis 5 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders besitzt ein Einsteckteil 11 (Fig. 1) und ein Aufnahmeteil 13 (Fig. 2). Das Einsteckteil 11 besitzt an seiner Vorderseite zwei Kontaktelemente 15, 17, von denen das eine als hervorstehender fingerförmiger Schleifkontakt ausgebildet ist und als Vorkontaktelement 15 dient. Das andere Kontaktelement 17 ist als Steckelement ausgebildet und von einer Kurzschlußbrücke 19 beaufschlagt, und es dient somit als Kurzschluß-Kontaktelement.
  • Die Kurzschlußbrücke 19 ist als einstückig mit dem Vorkontaktelement 15 verbundene Blattfeder ausgebildet mit drei konvex in Richtung des Kurzschluß-Kontaktelements 17 gewölbten Kontaktvorsprüngen 21 sowie mit vier konkav und bezüglich Fig. 1 in Richtung der Unterseite des Einsteckteils 1 gewölbten Rasteinbuchtungen 23. Die Kurzschlußbrücke 19 ist dergestalt vorgespannt, daß bei freiem Einsteckteil 11 (Fig. 1) das Kurzschluß-Kontaktelement 17 von dem zugeordnetem Kontaktvorsprung 21 kontaktiert wird.
  • An der Rückseite des Einsteckteils 11 ist ein mehrpoliges Anschlußkabel 25 vorgesehen, das zum einen mit dem Steckelement 17 (Fig. 5) und zum anderen auf nicht dargestellte Weise mit dem Vorkontaktelement 15 bzw. der Kurzschlußbrücke 19 verbunden ist.
  • Das Aufnahmeteil 13 besitzt an seiner Vorderseite (Fig. 2) drei Aufnahmeöffnungen 27, die innerhalb des Aufnahmeteils 13 jeweils an einem Hülsenelement 29 münden, welches wiederum mit einem zugeordnetem Anschlußkabel 31 verbunden ist (Fig. 5). Bezüglich der Darstellung gemäß Fig. 2 unterhalb jeder Aufnahmeöffnung 27 ist ein hervorstehender Steuerungszapfen 33 an dem Aufnahmeteil 13 angeformt. Ferner weist das Aufnahmeteil 13 unterhalb der beiden äußeren Steuerungszapfen 33 und hierzu seitlich nach außen versetzt jeweils einen Rastvorsprung 35 auf.
  • Außerdem ist an der von der Vorderseite und der Seitenfläche des Aufnahmeteils 13 gebildeten Kante (Fig. 2) eine Vorkontakt-Aufnahmeöffnung 37 gebildet, die an einer Vorkontaktfeder 39 mündet. Die Vorkontaktfeder 39 ist elektrisch leitend mit dem benachbarten Hülsenelement 29 verbunden (Fig. 5). Die Vorkontakt-Aufnahmeöffnung 37 ist seitlich nach außen durch eine in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellte Führungswand 41 begrenzt.
  • Nachfolgend werden die Funktionsweise des durch den Einsteckteil 11 und den Aufnahmeteil 13 gebildeten Steckverbinders sowie die verschiedenen Schritte der Herstellung einer elektrischen Verbindung mit diesem Steckverbinder erläutert.
  • Bei noch voneinander getrenntem Einsteckteil 11 und Aufnahmeteil 13 (Fig. 1 und 2) liegt die Kurzschlußbrücke 19 aufgrund ihrer Vorspannung mit ihrem entsprechenden Kontaktvorsprung 21 an dem Kurzschluß-Kontaktelement 17 an. Ein über das Anschlußkabel 25 an den Einsteckteil 11 des Steckverbinders übertragenes Kurzschlußpotential, beispielsweise ein Masse-Potential, kann somit zum einen auf das Vorkontaktelement 15 und zum anderen über die Kurzschlußbrücke 19 auf das Kurzschlußelement 17 übertragen werden.
  • Falls nun der Einsteckteil 11 und der Aufnahmeteil 13 zu einer ersten Verbindung zusammengefügt werden, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, tritt das Vorkontaktelement 15 des Einsteckteils 11 in elektrischen Kontakt mit der Vorkontaktfeder 39 des Aufnahmeteils 13. Dadurch wird das Kurzschlußpotential über die Vorkontaktfeder 39 auf das entsprechende Hülsenelement 29 und über das zugeordnete Anschlußkabel 31 an das mit dem Aufnahmeelement 13 verbundene Bauteil, beispielsweise an ein Airbag-System, übertragen. Die Führungswand 41 des Aufnahmeteils 13 erleichtert das Einführen des Vorkontaktelements 15 in die Vorkontakt-Aufnahmeöffnung 37 und gewährleistet das Beibehalten des elektrischen Kontakts zwischen dem Vorkontaktelement 15 und der Vorkontaktfeder 39 bei weiterem Einführen des Einsteckteils 11 in das Aufnahmeteil 13.
  • Das kurzgeschlossene Steckelement 17 des Einsteckteils 11 ist zu dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Zeitpunkt noch nicht in elektrischem Kontakt mit dem Aufnahmeteil 13. Falls jedoch - ausgehend von dieser Position - die beiden Verbinderteile 11, 13 noch weiter zusammengesteckt werden, trifft das Steckelement 17 auf das zugeordnete Hülsenelement 29, so daß zwischen diesen beiden Elementen 17, 29 ebenfalls eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Steckelement 17 zunächst noch über die Kurzschlußbrücke 19 kurzgeschlossen, so daß bei dem Kontakt mit dem zugeordneten Hülsenelement 29 das Kurzschlußpotential des Vorkontaktelements 15 auch auf das Hülsenelement 29 und den entsprechenden Anschluß 31 übertragen wird.
  • Falls der Einsteckteil 11 und der Aufnahmeteil 13 nun vollständig zusammengesteckt werden, wie in Fig. 3 gezeigt, bleiben die elektrische Verbindung zwischen dem Vorkontaktelement 15 und der Vorkontaktfeder 39 sowie die Verbindung zwischen den Steckelement 17 und dem zugeordnetem Hülsenelement 29 erhalten. Allerdings greifen die Steuerungszapfen 33 an den jeweils zugeordnetem Kontaktvorsprüngen 21 der Kurzschlußbrücke 19 an und drücken so die Kurzschlußbrücke 19 entgegen ihrer Vorspannung von dem Steckelement 17 weg.
  • Die elektrische Verbindung zwischen der Kurzschlußbrücke 19 und somit des Vorkontaktelements 15 einerseits und dem Steckelement 17 andererseits ist dadurch aufgehoben. Somit kann nun unabhängig von dem am Vorkontaktelement 15 bzw. der Kurzschlußbrücke 19 anliegenden Kurzschlußpotential ein weiteres elektrisches Potential über das Anschlußkabel 25 des Einsteckteils 11 und über das Steckelement 17 auf das zugeordnete Hülsenelement 29 übertragen werden.
  • Außerdem rasten bei vollständig zusammengestecktem Einsteckteil 11 und Aufnahmeteil 13 die Rastvorsprünge 35 des Einsteckteils 11 in die zugeordneten Rasteinbuchtungen 23 der bezüglich Fig. 4 nach unten gespannten Kurzschlußbrücke 19. Dadurch sind die beiden Teile 11, 13 des Steckverbinders miteinander verrastet, und es ist aufgrund der bezüglich Fig. 4 nach unten gehaltenen Rasteinbuchtungen 23 zusätzlich gewährleistet, daß die Kurzschlußbrücke 19 nicht unbeabsichtigt das Steckelement 17 nach oben kontaktiert.
  • Wie insbesondere aus Fig. 5 ohne weiteres ersichtlich, können bei dem Einsteckteil 11 selbstverständlich weitere Steckelemente 17 vorgesehen sein, und zwar jeweils auf Höhe eines Kontaktvorsprungs 21 der Kurzschlußbrücke 19. In diesem Fall können auch diese weiteren Steckelemente - wie das dargestellte Steckelement 17 - von der Kurzschlußbrücke 19 kurzgeschlossen werden. Auf diese Weise entsteht ein beispielsweise dreipoliger Steckverbinder.
  • Das Vorkontaktelement, wie in den Figuren 1, 3 und 5 mit dem Bezugszeichen 15 gekennzeichnet, muß nicht unbedingt einstückig mit der Kurzschlußbrücke (Bezugszeichen 19) verbunden sein. Es kann auch ein solches - insbesondere fingerförmiges - Vorkontaktelement vorgesehen sein, das als separates Bauelement in den betreffenden Verbinderteil eingesteckt wird und das erst durch dieses Einstecken in elektrischen Kontakt mit der Kurzschlußkontaktbrücke gelangt.
  • Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen zweiteiligen Steckverbinders. Gleichartige Elemente wie bei dem Steckverbinder gemäß Fig. 1 bis 5 sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Insbesondere ist ein Einsteckteil 11 mit zwei Steckelementen 17 vorgesehen, die über eine Kurzschlußbrücke 19 miteinander kurzgeschlossen werden können. Ein Aufnahmeteil 13 weist zugeordnete Aufnahmeöffnungen 27, Steuerungszapfen 33 und Hülsenelemente 29 auf. Eine bezüglich der Steckrichtung vorversetzte Vorkontaktfeder 39 ist innerhalb des Aufnahmeteils 13 mit dem bezüglich Fig. 6 oberen Hülsenelement 29 elektrisch leitend verbunden.
  • Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 5 ist lediglich diese Feder 39 als ein Vorkontaktelement ausgebildet, während die Steckelemente 17 des Einsteckteils 11 jeweils gleichartig ausgebildet sind und sich bezüglich der Steckrichtung auf gleicher Höhe befinden. Bei dem Einsteckteil 11 handelt es sich also um einen üblichen Verbinderteil mit Kurzschlußbrücke 19. Die Erfindung ist bei dieser Ausführungsform somit durch die besondere Ausgestaltung des Aufnahmeteils 13 verwirklicht.
  • Auch der Steckverbinder gemäß Fig. 6 kann durch Vorsehung von drei Steckelementen 17 dreipolig ausgestaltet sein. Außerdem kann die Kurzschlußbrücke 19 gemäß Fig. 6 entweder von allen Steckelementen 17 lösbar sein oder mit genau jenem Steckelement 17 des Einsteckteils 11, das der Vorkontaktfeder 39 des Aufnahmeteils 13 entspricht und insbesondere als Massepol dient, dauerhaft verbunden sein.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf elektrische Verbindungen mit einreihigen Anordnungen von Kontaktelementen 17, 29 - wie in Figuren 1 bis 6 gezeigt - beschränkt. Stattdessen können an den Verbinderteilen auch mehrere Reihen von Kontaktelementen vorgesehen sein. In diesem Fall kann jeder Reihe eine eigene Kurzschlußbrücke zugeordnet sein. Außerdem kann jeder Reihe von Kontaktelementen oder jeder entsprechenden Kurzschlußbrücke ein eigenes Vorkontaktelement zugeordnet sein.
  • Beispielsweise kann der Einsteckteil gemäß Fig. 1 zur Ermöglichung einer sechspoligen Verbindung drei den gezeigten Kontaktvorsprüngen 21 entsprechende untere Steckelemente 17 aufweisen sowie drei jeweils oberhalb dieser Steckelemente 17 angeordnete obere Steckelemente. Für diese drei oberen Steckelemente kann dann eine eigene Kurzschlußbrücke mit Vorkontaktfinger vorgesehen sein, die bezüglich der in Fig. 1 dargestellten Kurzschlußbrücke 19 um 180° um die Längsachse des Einsteckteils 11 gedreht ist und somit die oberen drei Steckelemente von oben wahlweise kurzzuschließen vermag.
    • Bezugszeichenliste
    • 11
    Einsteckteil
    13
    Aufnahmeteil
    15
    Vorkontaktelement
    17
    Kurzschluß-Kontaktelement
    19
    Kurzschlußbrücke
    21
    Kontaktvorsprung
    23
    Rasteinbuchtung
    25
    Anschlußkabel
    27
    Aufnahmeöffnung
    29
    Hülsenelement
    31
    Anschlußkabel
    33
    Steuerungszapfen
    35
    Rastvorsprung
    37
    Vorkontakt-Aufnahmeöffnung
    39
    Vorkontaktfeder
    41
    Führungswand.

Claims (15)

  1. Mehrpoliger elektrischer Steckverbinder
    mit zwei zusammensteckbaren Verbinderteilen (11, 13), die jeweils mehrere einander entsprechende Kontaktelemente (17, 29; 15, 39) aufweisen,
    sowie mit einer elektrisch leitenden Kurzschlußbrücke (19), die wahlweise mit Kontaktelementen (17) eines Verbinderteils (11) (Kurzschluß-Kontaktelemente) in elektrischen Kontakt bringbar oder von den Kurzschluß-Kontaktelementen (17) lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontaktelement (15, 39) eines Verbinderteils (11) als ein Vorkontaktelement ausgebildet ist, über das im Falle des Verbindens der beiden Verbinderteile (11, 13) noch vor der Erzeugung eines elektrischen Kontakts zwischen den Kurzschluß-Kontaktelementen (17) und den hierzu entsprechenden Kontaktelementen (29) ein elektrisches Potential zwischen den beiden Verbinderteilen (11, 13) übertragbar ist.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
    wobei zum einen die Kurzschlußbrücke (19) und zum anderen das Vorkontaktelement (15) des einen Verbinderteils (11) oder das hierzu (39) entsprechende Kontaktelement (17) des jeweils anderen Verbinderteils (11) dauerhaft elektrisch leitend miteinander verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet sind.
  3. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Vorkontaktelement (15) bezüglich wenigstens eines anderen Kontaktelements (17), vorzugsweise aller anderen Kontaktelemente des betreffenden Verbinderteils (11) in Steckrichtung des betreffenden Verbinderteils (11) vorversetzt ist.
  4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Kurzschlußbrücke (19) zumindest bei noch unvollständiger Verbindung der beiden Verbinderteile (11, 13) in lösbaren elektrischen Kontakt mit den Kurzschluß-Kontaktelementen (17) vorgespannt ist.
  5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Kurzschlußbrücke (19) wenigstens ein Federelement aufweist oder durch ein Federelement, insbesondere eine Blattfeder oder eine Federklemme, gebildet ist.
  6. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei wenigstens ein Zwangssteuerungselement (33) an einem Verbinderteil (13) vorgesehen ist, durch welches die Kurzschlußbrükke (19) bei vollständigem Zusammenstecken der Verbinderteile (11, 13) von wenigstens einem, vorzugsweise allen der Kurzschluß-Kontaktelemente (17) lösbar ist.
  7. Steckverbinder nach Anspruch 6,
    wobei das Zwangssteuerungselement (33) elektrisch isolierend ist und/oder durch einen Steuerungszapfen gebildet ist, der vorzugsweise angeschrägt ist und/oder von dem betreffenden Verbinderteil (13) hervorsteht.
  8. Steckverbinder nach Anspruch 6 oder Anspruch 7,
    wobei eine Anzahl von Zwangssteuerungselementen (33) vorgesehen ist, die der Anzahl der Kurzschluß-Kontaktelemente (17) entspricht.
  9. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Kurzschlußbrücke wahlweise mit einzelnen der Kurzschluß-Kontaktelemente in elektrischen Kontakt bringbar oder von einzelnen der Kurzschluß-Kontaktelemente lösbar ist.
  10. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Kurzschlußbrücke (19) und die Kurzschluß-Kontaktelemente (17) an einem Einsteckteil (11) des Steckverbinders vorgesehen sind,
    wobei bei noch nicht oder noch unvollständig verbundenen Verbinderteilen (11, 13) die Kurzschlußbrücke (19) durch Federkraft an den Kurzschluß-Kontaktelementen (17) anliegt, und
    wobei an einem Aufnahmeteil (13) des Steckverbinders mehrere Zwangssteuerungselemente (33) vorgesehen sind, durch die durch vollständiges Zusammenstecken der Verbinderteile (11, 13) die Kurzschlußbrücke (19) entgegen der Federkraft von den Kurzschluß-Kontaktelementen (17) lösbar ist.
  11. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die jeweils einander entsprechenden Kontaktelemente (17, 29; 15, 39) durch Steckelemente und Hülsenelemente und/oder durch einander entsprechende Schleifkontakte gebildet sind.
  12. Verfahren zur Erzeugung eines mehrpoligen elektrischen Kontakts zwischen zwei zusammensteckbaren Verbinderteilen (11, 13) mit jeweils mehreren einander entsprechenden Kontaktelementen (17, 29; 15, 39),
    insbesondere bei einem Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei zunächst ein elektrisches Potential (Kurzschlußpotential) zum einen durch ein erstes Verbinden der beiden Verbinderteile (11, 13) über wenigstens ein Vorkontaktelement (15; 39) eines (11; 13) der beiden Verbinderteile auf das entsprechende Kontaktelement (39; 17) des anderen Verbinderteils (13; 11) übertragen wird und zum anderen durch eine elektrisch leitende Kurzschlußbrücke (19) auf mehrere, vorzugsweise alle Kontaktelemente (17) eines (11) der beiden Verbinderteile (Kurzschluß-Kontaktelemente) übertragen wird,
    danach durch noch unvollständiges Verbinden der beiden Verbinderteile (11, 13) die Kurzschluß-Kontaktelemente (17) mit den jeweils entsprechenden Kontaktelementen (29) des anderen Verbinderteils (13) elektrisch verbunden werden, und
    schließlich durch vollständiges Verbinden der beiden Verbinderteile (11, 13) die Übertragung des Kurzschlußpotentials auf die Kurzschluß-Kontaktelemente (17) durch Zwangssteuerung (33) automatisch unterbrochen wird zur nachfolgenden Übertragung individueller elektrischer Potentiale zwischen den Kurzschluß-Kontaktelementen (17) und den jeweils entsprechenden Kontaktelementen (29).
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    wobei das Kurzschlußpotential auf die Kurzschluß-Kontaktelemente (17) übertragen wird, indem diese sowohl miteinander als auch mit dem Vorkontaktelement (15) oder dem hierzu entsprechenden Kontaktelement (17) lösbar elektrisch verbunden werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13,
    wobei das Kurzschlußpotential auf die Kurzschluß-Kontaktelemente (17) übertragen wird, indem diese in lösbaren elektrischen Kontakt mit einer zwangsgesteuerten Kurzschlußbrücke (19) gebracht werden, die mit dem Vorkontaktelement (15) oder dem hierzu entsprechenden Kontaktelement (17) dauerhaft elektrisch verbunden ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    wobei die Übertragung des Kurzschlußpotentials auf die Kurzschluß-Kontaktelemente (17) unterbrochen wird, indem eine elektrische Verbindung der Kurzschluß-Kontaktelemente (17) miteinander und eine elektrische Verbindung der Kurzschluß-Kontaktelemente (15) mit dem Vorkontaktelement bzw. dem hierzu entsprechenden Kontaktelement (17) gelöst werden.
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