WO2000038278A1

WO2000038278A1 - Sensor-kupplung

Info

Publication number: WO2000038278A1
Application number: PCT/DE1999/000158
Authority: WO
Inventors: Thomas Waible
Original assignee: Taller Gmbh
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2000-06-29
Also published as: AU2609599A; DE19982822D2; EP1147575A1; DE19859417A1; SK8672001A3

Abstract

Bei einer aus einem Kupplungsstecker und einer Kupplungsdose bestehenden, insbesondere zweipoligen elektrischen Kupplung, zur Verbindung eines mit einer zu aktivierenden Funktionseinheit gekoppelten Sensors mit seiner Energieversorgung, wobei die Steckerstifte des Kupplungssteckers mit thermoplastischem Kunststoff so umspritzt sind, dass ein Griffkörper mit endseitig vorstehenden Steckerstiften entsteht, und wobei der Griffkörper eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings aufweist, der den Übergang zwischen dem Kupplungsstecker und der Kupplungsdose nach aussen sicher abdichtet, ist vorgesehen, dass der Kupplungsstecker (300) einen insbesondere hartelastischen Einsatz (1) aufweist, und dass dieser Einsatz (1) zusammen mit den vormontierten Stiften (101) umspritzt ist.

Description

S en s o r - Ku p p l un g

B E S C H R E I B U N G

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

Kupplungen dieser Art sind bekannt und haben sich im Großen und Ganzen auch bewährt. In Verbindung mit der spezifischen Verwendung für ABS-BREMS-Systeme bei PKW' s ist es in der Vergangenheit jedoch hin und wieder vorgekommen, daß ein Bremssystem nicht funktioniert hat, weil die Kupplung Mängel aufwies. Dies war für die zuständigen Stellen, insbesondere die PKW-Hersteller, Veranlassung diese Kupplung zu überarbeiten beziehungsweise überarbeiten zu lassen, um dem erhöhten Sicherheitsbedürfnis gerecht zu werden.

Einer der beobachteten beziehungsweise festgestellten Mängel bezieht sich auf den Dichtring, der die Kontaktstellen der Kupplung gegen äußere Einflüsse schützen soll. Einerseits wurde beobachtet, daß der Dichtring aufgrund des beim Spritzen des Griffkörpers für den Kupplungsstecker entstehenden Formtrenngrats unter Umständen nicht absolut dicht auf- beziehungsweise anliegt; und andererseits war auch festgestellt worden, daß der Dichtring ganz fehlte, was dadurch unerkannt geblieben war, daß Dichtring und Griffkörper gleiche Farbe haben und so das Fehlen nicht bemerkt wurde.

In Verbindung mit dem Spritzvorgang für den Griffkörper nach dem Stand der Technik war/ist auch nicht absolut zu vermeiden, daß im Kunststoffmaterial des Griffkörpers Einschlüsse beziehungsweise Lunker verbleiben. Diese Lunker führen zu Inhomogenitäten am Griffkörper, was wiederum dazu führen kann, daß offene Stellen und damit Kriechwege für äußere Einflüsse entstehen können. Diese Lunker ließen sich zwar mittels Erhöhung des Spritzdrucks für den thermoplastischen Kunststoff kompensieren - damit würde aber der bereits genannte Formtrenngrat verstärkt entstehen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht mithin darin, eine Kupplung der gattungsgemäßen Art zu konzipieren, bei der die vorgenannten Problemstellen beziehungsweise Risiken von vornherein ausgeschaltet sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale definiert.

Mit anderen als im vorgenannten Anspruch 1 angegebenen Worten besteht der Kern der erfindungsgemäßen Lösung darin, daß die Stekkerstifte vor dem Umspritzen in einen gratfreien, das heißt über den Umfang homogenen hülsenförmigen Einsatz aus, insbesondere hart elastischem Kunststoff eingelegt beziehungsweise vormontiert werden, und nicht die Steckerstifte direkt, sondern der Einsatz mit den montierten Steckerstiften umspritzt wird. Damit kann der Spritzdruck erhöht werden, so daß keine Einschlüsse / Lunker ver- bleiben. Diese Konzeption hat darüber hinaus den weiteren Vorteil, daß auf Grund des hülsenförmigen Einsatzes eine zusätzliche Sicherheit gegen die Gefahr von Kurzschlüssen und die mit abstehenden Litzendrähten der Anschlußleitung verbundenen Risiken gegeben ist.

Gemäß einer Weiterbildung des Ausführungsbeispiels nach Anspruch 1 wird eine (axial betrachtet zweigeteilte) Spritzform verwendet, so daß ein scheinbar zweigeteilter Griffkörper entsteht, dessen beide Teile (im Abstand zueinander) auf den hülsenförmigen Einsatz auf- gespritzt sind und die somit durch eine vom Einsatz begrenzte und definierte Ringnut voneinander getrennt sind. In diese Ringnut wird der Dichtring eingelegt (vergleiche Anspruch 2) - weichen die Farben des Griffkörper-Kunststoffs und des Einsatzmaterials voneinander ab, so läßt sich das Fehlen des Dichtrings ohne weiteres visuell feststellen (vergleiche Anspruch 3) . Selbstverständlich ist zu gewährleisten, daß der äußere auf den Einsatz aufgespritzte Griffkörper und der Einsatz selbst fest miteinander verbunden sind; dies wird durch eine entsprechende Abstimmung der thermischen Eigenschaften der verwendeten Materialien erreicht (vergleiche Anspruch 4) .

Bezüglich der konstruktiven Form der Kupplung in ihrer speziellen Ausgestaltung als zwei-polige Kupplung wird auf die weiteren Unteransprüche verwiesen.

Die Einzelheiten der aus einem Kupplungsstecker und einer Kupplungsdose bestehenden erfindungsgemäßen Kupplung werden anhand der Zeichnung näher dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 den aus (hart) elastischem Kunststoff gefertigten Einsatz; Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch den Einsatz gemäß Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie A-A nach Fig. 5; Fig. 3 den Einsatz nach Fig. 1/Fig. 2 in Perspektivdarstellung mit vormontierten Stiften, die ihrerseits mit einer Anschlußleitung verbunden sind; Fig. 4 den Einsatz nach Fig. 3 in Perspektivdarstellung mit angespritztem Griff- / Spritzkörper, und zwar in geschnittener Ansicht (Fig. 4 a) und - insoweit als kom- pletten Kupplungsstecker - in Vollansicht;

Fig. 5 die konstruktiven Details des Einsatzes in teilweise geschnittenen fünf Darstellungen (Fig. 5 a, 5 b, 5 c, 5d, 5 e) ; Fig. 6 einen Kupplungsstecker in zwei Ansichten nach dem Stand der Technik;

Fig. 7 eine Kupplungsdose in zwei Ansichten - gleichermaßen nach Stand der Technik und zur Verwendung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Kupplungsstecker.

Anhand von Fig. 6 und Fig. 7 soll zunächst eine aus einem Kupplungsstecker 100 und einer Kupplungsdose 200 bestehende beziehungsweise zusammensteckbare Kupplung - entsprechend dem Stand der Technik - erläutert werden. Fig. 6 zeigt einen Kupplungsstecker 100; Fig. 7 zeigt eine Kupplungsdose 200. Beide können in an sich bekannter Weise über ihre komplementären Steckelemente zusammengefügt werden und bilden so eine Kupplungseinheit.

Der Kupplungsstecker 100 weist zwei stirnseitig vorstehende Stekkerstifte 101 auf, die im Inneren des aus thermoplastischem Kunststoff in einer einteiligen Spritzform ausgeformten beziehungsweise gespritzten Griffkörpers 102 mit den Leiterenden einer mit einer elektrischen Energieversorgungsquelle gekoppelten Anschlußleitung 103 verbunden sind. Der Griffkörper 102 hat eine längliche Form und kann stirnseitig mit den voreilenden Steckerstiften 101 in eine komplementär ausgebildete Aufnahmekammer 201 der Kupplungsdose 200 eingeführt werden. Am Grund dieser Aufnahmekammer 201 sind zwei zu den Steckerstiften 101 komplementäre Anschlußbuchsen 202 vorgesehen, die ihrerseits im Inneren eines ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoff in einer einteiligen Spritzform ausgeformten Steckkörper 203 mit den Leiterenden einer zu einem (nicht dargestellten) Sensorelement führenden Signalleitung 204 verbunden sind. Der Steckkörper 203 hat gleichermaßen wie der Griffkörper 102 eine längliche Form.

Im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Kupplungssteckers 100 einerseits und der Kupplungsdose 200 andererseits wird erster in die Aufnahmekammer 201 eingeführt; die Steckerstifte 101 greifen dabei in die Anschlußbuchsen 202 ein, so daß die Leitungen der Anschlußleitung 103 mit den konjugierten Leitungen der Signalleitung 204 verbunden sind. Da der Übergang zwischen dem Kupplungsstecker und der Kupplungsdose 200 hermetisch abgedichtet sein soll, ist am Um- fang des Griffkörpers 102 eine Ringnut 104 vorgesehen, in die ein Dichtring 105 eingelegt wird. Dieser Dichtring 105 liegt bei der zusammengesteckten Kupplung an der Wandung der Aufnahmekammer 201 an. Zur Verbesserung der Dichtwirkung ist an der Innenwandung der Aufnahmekammer 201 eine Hinterschneidung vorgesehen, an deren Aus- laufkante der Dichtring 105 anliegt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich nur auf den Kupplungsstek- ker 100; die Kupplungsdose 200 bleibt unberührt und dient im vorgenannten Sinne nur der allgemeinen Erläuterung der Kupplung an sich.

Bezüglich des Kupplungssteckers 100 ist anzumerken, daß der Fertigungsvorgang nach dem Stand der Technik wie folgt abläuft: Die Steckerstifte 101 werden mit dem unmittelbar anschließenden Teil der Anschlußleitung 103 in eine zweiteilige Form eingelegt und so der Form entsprechend mit thermoplastischem Kunststoff umspritzt. Dabei entsteht der Griffkörper 102, der einerseits die vorstehenden Steckerstifte 101 aufweist und andererseits an der Anschlußleitung 103 hängt. Aufgrund der zweiteiligen Form entsteht am Griffkörper 102 ein Formtrenngrat, der - im Bereich der Ringnut 104 - zu Problemen führen kann, weil der Dichtring 105 gegebenenfalls nicht voll an-/aufliegt. Ein weiters Problem besteht - wie bereits eingangs erwähnt - darin, daß im Griffkörper 102 Lunker entstehen können; diese könnten zwar durch Erhöhung des Spritzdrucks vermieden werden, womit jedoch das Problem mit dem Form- trenngrat erhöht würde. Darüber hinaus weist aufgrund der einstük- kigen Gestaltung des Griffkörpers 102 dieser durchgehend die gleiche Färbung auf, die zu dem auch der des Dichtrings 105 entspricht. Sollte dieser fehlen, so ist dies visuell nicht erkennbar.

Diese vorgenannten Probleme sind zu vermeiden, was erfindungsgemäß im Kern dadurch erreicht wird, daß die Steckerstifte 101 des Kupplungssteckers 100 vor dem Umspritzen in einem gratfreien hülsenförmigen Einsatz aus insbesondere hartelastischem Kunststoff vor- montiert werden.

Anhand von Fig. 1 ... Fig. 4 soll dieser Kern des erfindungsgemäßen Kupplungssteckers 100 näher erläutert werden.

Fig. 1/Fig. 2 zeigen einen erfindungsgemäß vorgesehenen Einsatz 1 für einen Kupplungsstecker 100 der in Fig. 6 gezeichneten Art. Dieser Einsatz 1 hat eine hülsenartige beziehungsweise zylindrische Grundform, deren Innenraum durch eine Trennwand 2 in zwei separate (halbrunde) Kammern 3, 4 geteilt ist. Axial betrachtet ist etwa die eine Hälfte seitlich offen (vergleiche Ausschnitte 5) ; die verbleibenden Wandungen (vergleiche 7, 8) sind stirnseitig miteinander über einen Verbindungssteg 9 verbunden. Dieser Verbindungssteg 9 weist zwei Bohrungen 10, 11 auf, die jeweils koaxial zu den Kammern 3, 4 orientiert sind.

Fig. 2 zeigt ergänzend eine Schnitt-Perspektivdarstellung des Einsatzes 1 entsprechend der Schnittlinie A-A nach Fig. 5 a zur näheren Erläuterung beziehungsweise Kenntlichmachung der durch die Trennwand 2 separierten Kammern 3, 4.

Fig. 3 zeigt den Einsatz 1 nach Fig. 1/Fig. 2 mit dem eingelegten (vormontierten) Teil der Anschlußleitung 103. Die Steckerstifte 101 ragen über den Verbindungssteg 9 vor; die Anschlußleitung 103 steht rückwärts ab. Im Inneren der Kammern 3, 4 liegen die über die Trennwand 2 voneinander separierten Verbindungsstellen 104, 105 zwischen den Steckerstiften 101 und den Leitungen der Anschlußleitung 103.

Fig. 4 a und Fig. 4 b zeigen den Einsatz 1 mit der vormontierten Anschlußleitung 103 entsprechend Fig. 3, wobei der Griffkörper 102 angespritzt ist. In Fig. 4 ist somit ein Kupplungsstecker 300 dargestellt, der funktional dem Kupplungsstecker 100 nach Fig. 6 entspricht.

Dieser Kupplungsstecker 300 wird gemäß einer ersten Ausführungs- form - analog zu Fig. 6 - durchgehend einstückig aufgespritzt. In bevorzugter weiterer Ausgestaltung wird er jedoch in einer - axial betrachtet - zweigeteilten Spritzform gefertigt, so daß auf dem hülsenförmigen Einsatz 1 einerseits ein an die Steckerstifte 101 anschließender erster Teil 301 und andererseits ein dem Maß der Ringnut 304 entsprechend abgesetzter zweiter Teil 302 entstehen. Wird die Farbe des Einsatzes 1 unterschiedlich zu der des Griffkörpers (301, 302) gewählt, so ist im Fertigungsprozeß leicht festzustellen, wenn ein Dichtring 305 fehlt. Da die Ringnut 304 unmittelbar durch den Einsatz gebildet ist, entfällt das Problem mit dem Formtrenngrat quasi automatisch. Um zu gewährleisten, daß der Griffkörper (301, 302) und der Einsatz 1 eine innige Verbindung miteinander eingehen, sind die thermischen Eigenschaften der jeweils verwandten Kunststoffe aufeinander abgestimmt.

Fig. 5 zeigt die Konstruktionszeichnung des Einsatzes 1 in mehreren, zum Teil geschnittenen, Darstellungen.

Fig. 5 a zeigt eine Aufsicht auf den Einsatz 1. Hier sind insbesondere die Bohrungen 10, 11, die Trennwand 2, sowie die separaten Kammern 3, 4 und der Verbindungssteg 9 zu ersehen.

Fig. 5 b zeigt eine Seitenansicht des Einsatzes 1. Zu erkennen sind dabei insbesondere die Trennwand 2 und die separaten Kammern 3, 4.

Fig. 5 c zeigt eine Rückansicht auf den Einsatz 1; dadurch sind die Kammern 3, 4 und die Trennwand 2, sowie die Bohrungen 10, 11 ersichtlich.

Fig. 5 d zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend A-A nach Fig. 4a zur Darstellung der durch die Trennwand 2 getrennten durchge- henden Kammern 3, 4 und des Verbindungsstegs 9 mit den Bohrungen 10, 11.

Fig. 5 e zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittline B-B nach Fig. 5 a zur Darstellung der Trennwand 2 und des Ver- bindungsstegs 9.

Claims

Sensor-KupplungP A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Aus einem Kupplungsstecker und einer Kupplungsdose bestehende, insbesondere zweipolige elektrische Kupplung, insbesondere zur Verbindung eines mit einer zu aktivierenden Funktionseinheit gekoppelten Sensors mit seiner Energieversor- gung, vorzugsweise zur Verwendung in Verbindung mit dem Sensorelement eines ABS - BREMS - SYSTEMS von Personenkraftwagen, wobei die Steckerstifte des Kupplungssteckers mit thermoplastischem Kunststoff so umspritzt sind, daß ein Griffkörper mit endseitig vorstehenden Steckerstiften entsteht, und wobei der Griffkörper eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings aufweist, der den Übergang zwischen dem Kupplungsstecker und der Kupplungsdose nach außen sicher abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsstecker (300) einen insbesondere hartelastischen Einsatz (1) aufweist, und daß dieser Einsatz (1) zusammen mit den vormontierten Stiften (101) umspritzt ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Griffkörper derart zweiteilig ausgebildet ist, daß zwischen dem an die Steckerstifte (101) anschließenden Teil (301) und dem weiteren Teil (302) eine vom Einsatz (1) definierte Ringnut (304) zur Aufnahme des Dichtrings (305) ent- steht.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe des thermoplastischen Kunststoffs und des Materials des Einsatzes (1) unterschiedlich sind, so daß bei um- spritztem Einsatz (1) dieser einen sichtbaren Ring entstehen läßt.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Eigenschaften der Materialien für den

Griffkörper (301, 302) und den Einsatz (1) so aufeinander abgestimmt sind, daß der Einsatz (1) und der Griffkörper (301,302) an ihren Berührungsflächen eine feste Verbindung bilden.

5. Zweipolige Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (1) aus einer zylindrischen Hülse mit einer inneren Trennwand (2) zur Separierung der Steckerstifte (101) und der Anschlußlitzen der Anschlußleitung (103) besteht.

6. Zweipolige Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse im Bereich der Verbindungsstellen (104, 105) zwischen den Steckerstiften (101) und den Anschlußlitzen der An- Schlußleitung (103) offen ist.