DE9314667U1 - Steckverbinder-Kupplung - Google Patents

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Steckverbinder-Kupplung
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Die Erfindung betrifft eine Steckverbinder-Kupplung, mit einem Buchsenstecker und mit einem Stiftstecker, die zusammen ein Stecker-Pärchen bilden und die aus Isoliermaterial bestehen und jeweils Aufnahmen zum Einstecken und primärem Sichern von Buchsenkontakten aufweisen, wobei mindestens eine federnde Kurzschlußbrücke vorgesehen ist, die jeweils zwei Buchsenkontakte des Buchsensteckers miteinander verbindet, und wobei der Stiftstecker, parallel zu in mindestens einer Reihe angeordneten Kontaktstiften, die zum Einstecken in die entsprechend angeordneten Buchsenkontakte des Buchsensteckers bestimmt und jeweils mit den eigenen Buchsenkontakten verbunden sind, für jede Kurzschlußbrücke ein Unterbrecherelement aufweist, welches bei der Kupplung von Buchsenstecker und Stiftstecker den Kurzschluß zwischen den jeweils zwei Buchsenkontakten aufhebt.

Ein derartiger Steckverbinder ist durch das DE-GM 91 12 178 bekannt.

Steckverbinder werden beispielsweise als Komponenten von Airbag-Systemen in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Die zunehmenden Anforderungen an die Betriebssicherheit derartiger Systeme löst zwangsläufig auch steigende Anforderungen an deren Steckverbinder aus. Neben der konventionellen Aufgabe, eine lösbare elektrische Verbindung herzustellen, müssen derartige Steckverbinder deshalb wichtige Schutzfunktionen, insbesondere eine Sicherung vor durch elektrische Ladungen ausgelöste Fehlfunktionen des Airbag-Systems im ungekuppelten Zustand des Steckverbinders und vor einer Fehlauslösung im Fahrbetrieb durch elektromagnetische Störungen, erfüllen.

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Bei der Montage oder Wartung eines Kraftfahrzeugs lassen sich insbesondere elektrostatische Entladungen nie völlig ausschließen. Um zu vermeiden, daß bereits einzelne Entladungsfunken eine Fehlauslösung des Airbag-Systems zur Folge haben, wird der Stromversorgungskontakt des Buchsensteckers des ungekuppelten Steckverbinders mit dem niederohmigeren Massekontakt kurzgeschlossen. Fehlauslösungen der vor statischen Entladungen ungeschützten Kontakte des Buchsensteckers werden demnach durch Ableiten der Entladungen über den Massekontakt verhindert. Im obengenannten Gebrauchsmuster wird zur Verbindung von jeweils zwei Buchsenkontakten im Buchsenstecker ein federndes KurzSchlußelement vorgeschlagen. Dieser Kurzschluß muß im gesteckten Zustand des Steckverbinders natürlich sicher aufgehoben werden. Dies kann durch ein zungenförmiges Unterbrecherelement im Stiftstecker erreicht werden, das sich beim Zusammenfügen des Steckerpärchens zwischen Buchsenkontakte und Kurzschlußelement schiebt.

Wie bereits erwähnt, muß darüber hinaus eine Fehlauslösung des Airbags durch leitungsgeführte hochfrequente Spannungen vermieden werden. Diese können im Betrieb des Kraftfahrzeugs, also bei gekuppeltem Steckverbinder, beispielsweise während einiger Millisekunden des Zündvorganges auftreten. Bisher wird diese, neben dem Kurzschließen zweite Schutzfunktion durch einen zweiten, zusätzlichen Steckverbinder erfüllt, der ein in Reihe geschaltetes Filter-Bauelement beinhaltet. Das Filter-Bauelement des unmittelbar am Gasgenerator des Airbags angeordneten Filter-Steckverbinders wird bisher erst bei Montage des Airbag-Systems eingelötet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in ihren Funktionen erweiterte, kompaktere und gleichzeitig flexiblere Steckverbinder-Kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Stiftstecker ein elektrisches Filter-Bauelement integriert

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und in Reihe zwischen zwei bei der Kupplung miteinander verbundenen Buchsenkontakten des Stecker-Pärchens geschaltet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Steckverbinder in Explosionsdarstellung,
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Figur 2 eine Realisierung der Reihenschaltung des Filter-Bauelementes,

Figur 3 eine Draufsicht auf einen unverschlossenen Stiftstecker,

Figur 4 eine geschnittene Seitenansicht des Stiftsteckers nach Figur 3,

Figur 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Stiftsteckers,

Figur 6 eine Ansicht der im erfindungsgemäßen Steckverbinders verwendbaren Kurzschlußbrücke.

Der in Figur 1 dargestellte Steckverbinder besteht aus einem Stiftstecker 1 und einem Buchsenstecker 8, 9 und 15. In den annähernd zylindrischen Stiftstecker 1 sind in Axialrichtung Stiftkontakte, beispielsweise mit einem Querschnitt von 0,63 &khgr; 0,63 mm und mit einer vergoldeten Kontaktoberfläche, eingepreßt. Von den äußeren Abmessungen her ist die Stiftsteckerausführung als sechspolige, zweireihige Kontaktanordnung mit

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stirnseitigem Kabelabgang ausgeführt. Die buchsenseitige Stirnseite des Stiftsteckers 1 ist offen, so daß der Stiftstecker 1 dort zur teilweisen Aufnahme des Buchsensteckers bei der Kupplung ausgebildet ist. Die Kupplung wird durch an sich bekannte Führungs- und Rastmittel, insbesondere einen federnden Rasthaken 13 am Buchsenstecker und eine passende Rastöffnung 4 am Stiftstecker 1, unterstützt. Eine vorteilhafte Fixiermöglichkeit des Steckverbinders beispielsweise am Fahrzeugchassis ist durch den dargestellten integrierten Schnapphaken 2 gegeben.

Der Stiftstecker 1 weist zur kabelabgangsseitxgen Stirnseite hin zwei durch einen ersten und zweiten Verschlußdeckel 5 und 6 verschließbare, annähernd als Halbzylinder ausgebildete Kammern auf, die für die getrennte Aufnahme des Filter-Bauelementes bzw. der Buchsenkontakte 11 vorgesehen sind. Durch diese Anordnung sind gute Zugangs- und Verriegelungsmöglichkeiten gewährleistet. Als Filter-Bauelement kann vorzugsweise eine in Reihe geschaltete, als Tiefpaß dienende Spule 3 eingesetzt werden. Es kann jedoch auch ein anderes Bauelement, beispielsweise ein Kondensator oder ein Draht, angeschlossen werden. Die Spule 3 kann, wie in den Figuren 3 bis 5 dargestellt, quer oder parallel zur Axialrichtung des Stiftsteckers 1 angeordnet werden. Sie kann im übrigen auch ohne weiteres mit Kunststoff umgössen werden.

Damit einerseits Spulen mit den üblichen Maßtoleranzen verwendet werden können, die andererseits aber durch die im Betrieb auftretenden hohen Beschleunigungen (10 G und mehr), die auf Vibrationen zurückgehen, nicht beschädigt werden, ist es vorteilhaft, wenn die durch den ersten Verschlußdeckel 5 verschließbare erste Kammer eine zur Aufnahme des etwas kleineren Bauelementes bestimmte wannenartige Ausformung aufweist, in der das Bauelement durch mindestens einen, in Figur 4 dargestellten, an der Innenseite des ersten Verschlußdeckels 5 angeformten Federlappen federnd gehalten ist. Der mit Torsionsrasthaken versehene erste Verschlußdeckel 5

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drückt die Spule 3, nach dem Aufsetzen und Verrasten am Stiftstecker 1, in die Aufnahme. Der erste Verschlußdeckel 5 kann ohne Gewaltanwendung nicht wieder demontiert werden. Durch das Andrücken der Spule durch den Federlappen werden Vibrationen ausreichend gedämpft.

Die sich in der in Figur 1 gewählten Darstellung nicht einsehbar nach unten hin öffnende zweite Kammer des Stiftsteckers 1 dient vornehmlich zur Aufnahme der Buchsenkontakte 11, für die in ihrer Basis Aufnahmen zum Einstecken und Fenster zum primären Sichern der vorzugsweise als Rasthülse mit Federlappen ausgebildeten Buchsenkontakte 11. Die aus Sicherheitsgründen vorgeschriebene Sekundärverriegelung kann vorteilhafterweise durch einen an der Innenseite des die zweite Kammer verschließenden zweiten Verschlußdeckels 6 angeformten Quersteg 7 erfolgen, durch den die Buchsenkontakte 11 des Stiftsteckers 1 bei geschlossenem Verschlußdeckel 6 endgültig gesichert sind. Zum Verschließen wird der zweite Verschlußdeckel 6 seitlich am Stiftstecker 1 in Scharniere eingelegt 0 und eingeschwenkt. Er rastet über einen am Stiftstecker 1 angespritzten Rasthaken ein, kann aber, der leichteren Zugänglichkeit wegen, wieder geöffnet werden.

Der Buchsenstecker besteht, wie in Figur 1 dargestellt, aus einem in eine Abdeckkappe 8 polarisiert einschiebbaren Buchsengehäuse 9, in dem die Buchsenkontakte 10 und die mindestens eine, in Figur 6 detaillierter dargestellte Kurzschlußbrücke 12 angeordnet sind, und aus einer axial auf die Abdeckkappe 8 aufschiebbaren Verschlußplatte 15. Dabei ist das 0 Buchsengehäuse 9 mit Führungsnuten 16 versehen, in die beim Einschieben in die Abdeckkappe 8 an dieser angeformte Führungsrippen 14 eingreifen, wobei gleichzeitig eine endgültige Sicherung der Buchsenkontakte 10 bewirkt ist. Auf der Abdeckkappe 8 sind darüber hinaus Rastnasen und an der Verschlußplatte 15 entsprechende Vertiefungen vorgesehen, wobei ein falsches Aufschieben durch eine geschlossene Nut an der Abdeckkappe 8 vermieden wird.

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In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Verschaltung der Kontaktstifte 21, 22 und 23 mit der Filter-Spule dargestellt. Es ist erkennbar, daß das Filter-Bauelement mit den abgewinkelten Enden zweier Kontaktstiftteile 21 elektrisch verbunden ist, die, um 180° gedreht und gespiegelt, seitlich versetzt zueinander in einer Reihe mit den anderen Kontaktstiften im Stiftstecker angeordnet und befestigt sind. Diese Realisierung der Reihenschaltung ist, über den grundsätzlichen Vorteil jeder erfindungsgemäßen Ausführung, eine in einem einzigen Steckverbinder mit Kurzschlußelement integrierte Reihenschaltung vorzusehen hinaus, dadurch vorteilhaft, daß zwei identische Kontaktstifttexle, die jedoch unsymmetrisch montiert werden, verwendet werden können, was insbesondere einen leichten Einbau in zwei identischen Arbeitsgängen ermöglicht. Üblicherweise ist einer der im Buchsenstecker kurzgeschlossenen Kontaktwege mit der Reihenschaltung versehen. Die beiden übrigen Kontaktstifte 22 und 23, von denen einer im dargestellten Ausführungsbeispiel weder als Stromversorgungs- noch Masseanschluß, sondern als eine fakultative Anschlußmöglichkeit dient, sind mit ihren beiden Enden jeweils unmittelbar in die axial in einer Linie liegenden Buchsenkontakte des Stiftsteckers und des Buchsensteckers eingesteckt, während ^ die durch die beiden Kontaktstifttexle 21 und die in Reihe geschaltete Spule miteinander verbundenen Buchsenkontakte seitlich etwas versetzt sind, was den Spielraum für die Anordnung der Spule oder eines anderen Filter-Bauelementes erheblich erhöht.

Claims (8)

&iacgr;3 6· 1 6 8 9 DE Schut zansprüche

1. Steckverbinder-Kupplung, mit einem Buchsenstecker und mit einem Stiftstecker, die zusammen ein Stecker-Pärchen bilden und die aus Isoliermaterial bestehen und jeweils Aufnahmen zum Einstecken und primärem Sichern von Buchsenkontakten aufweisen, wobei mindestens eine federnde Kurzschlußbrücke vorgesehen ist, die jeweils zwei Buchsenkontakte des Buchsensteckers miteinander verbindet, und wobei der Stiftstecker, parallel zu in mindestens einer Reihe angeordneten Kontaktstiften, die zum Einstecken in die entsprechend angeordneten Buchsenkontakte des Buchsensteckers bestimmt und jeweils mit den eigenen Buchsenkontakten verbunden sind, für jede Kurzschlußbrücke ein Unterbrecherelement aufweist, welches bei der Kupplung von Buchsenstecker und Stiftstecker den Kurzschluß zwischen den jeweils zwei Buchsenkontakten aufhebt, dadurch gekennzeichnet, daß im Stiftstecker (1) ein elektrisches Filter-Bauelement integriert und in Reihe zwischen zwei bei der Kupplung miteinander verbundenen Buchsenkontakten 0 (10, 11) des Stecker-Pärchens geschaltet ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Bauelement mit den abgewinkelten Enden zweier Kontaktstiftteile (21) elektrisch verbunden ist, die, um 180° gedreht und gespiegelt, seitlich versetzt zueinander in einer Reihe mit den anderen Kontaktstiften (22, 23) im Stiftstecker (1) angeordnet und befestigt sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Stiftstecker (1) annähernd zylindrisch ausgebildet ist, wobei die buchsenseitige Stirnseite offen ist und der Stiftstecker (1) dort zur teilweisen Aufnahme des Buchsensteckers bei der Kupplung ausgebildet ist, und wobei der Stiftstecker (1) zur kabelabgangss'eitigen Stirnseite hin zwei durch einen ersten und zweiten Verschlußdeckel (5, 6) verschließbare, insbesondere annähernd als Halbzylinder ausgebildete Kammern aufweist, die für die getrennte Aufnahme

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des Bauelementes bzw. der Buchsenkontakte (11) vorgesehen sind.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die durch den ersten Verschlußdeckel (5) verschließbare erste Kammer eine zur Aufnahme des etwas kleineren Bauelementes bestimmte wannenartige Ausformung aufweist, in der das Bauelement durch mindestens einen an der Innenseite des ersten Verschlußdeckels (5) angeformten Federlappen federnd gehalten ist.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenstecker aus einem in eine Abdeckkappe (8) polarisiert einschiebbaren Buchsengehäuse (9), in dem die Buchsenkontakte (10) und die mindestens eine Kurzschlußbrücke (12) angeordnet sind, und aus einer axial auf die Abdeckkappe (8) aufschiebbaren Verschlußplatte (15) besteht.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsengehäuse (9) mit Führungsnuten (16) versehen ist, in die beim Einschieben in die Abdeckkappe (8) an dieser angeformte Führungsrippen (14) eingreifen, wobei gleichzeitig eine endgültige Sicherung der Buchsenkontakte (10) bewirkt ist.

7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsenkontakte (11) des Stiftsteckers (1) durch einen an der Innenseite des die zweite Kammer verschließenden zweiten Verschlußdeckels (6) angeformten Quersteg (7) endgültig gesichert sind.

8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Stiftstecker (1) eine Spule (3) als Filter-Bauelement integriert ist.