DE3906667A1 - Steckverbinder mit sperrmechanismus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit Sperrmechanis­ mus nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wobei es sich hier insbesondere um einen auftrennbaren Steckverbinder für elektronische Anordnungen handelt, z.B. für ein elektronisches Steuersystem für Kraftfahrzeuge.

Aus der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der Offenle­ gungsnummer 53-1 01 638 ist ein Steckverbinder für elektrische Ausrüstungsgegenstände eines Kraftfahrzeuges bekannt. Der Steckverbinder umfaßt einen Stecker, eine Buchse und einen Sperrmechanismus, um den Stecker und die Buchse im verbundenen Zustand derart zu halten, daß eine Trennung des Steckers aus der Buchse verhindert wird.

Wenn jedoch die Sperrung des Steckverbinders unvollständig ist, so kann der Stecker aus der Buchse rutschen, wenn Vi­ brationen am Steckverbinder auftreten oder wenn ein Impuls bei einem Aufprall auf das Fahrzeug auftritt. Wenn der Steckverbinder getrennt wird, können gefährliche Fehler auf­ treten, so z.B. kann der Air-Bag unwirksam werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Steckver­ binder mit einem Sperrmechanismus aufzuzeigen, dessen Sicher­ heit erhöht ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentan­ spruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steckverbinder aufgezeigt, der einen Stecker mit Kontakten und eine Buchse mit einer Struktur aufweist, um den Stecker aufzunehmen, wobei Stifte vorgesehen sind, die in Eingriff mit den Kon­ takten kommen können. Ein erster Sperrmechnismus ist vorge­ sehen, um den Stecker in einer knappen Einsetzposition festzusetzen. Ein zweiter Sperrmechanismus ist vorgesehen, um den Stecker in einer tiefen Einsetzposition festzusetzen. Es sind Anzeigeeinrichtungen vorgesehen, um den durch den zweiten Sperrmechanismus gesperrten Zustand anzuzeigen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt jeder Sperrmechanismus einen Haken, der am Stecker ausge­ bildet ist und eine Öffnung, in welche der Haken einsetzbar ist, wobei die Anzeigeeinrichtungen eine Marke am Stecker umfassen, die in der knappen Einsetzposition offen liegt.

Ein wichtiger Gedanke der Erfindung liegt darin, daß bei den bekannten Steckerverbindungen auch im unvollständig ge­ sperrten Zustand eine elektrische Verbindung aufrechterhal­ ten wird, so daß der Benutzer (der Fahrer) diesen unvollstän­ dig eingerasteten oder gesperrten Zustand nicht erkennen kann. Es wird nun vorgeschlagen, den Steckverbinder so aus­ zubilden, daß der unvollständig gesperrte Zustand des Ver­ binders angezeigt wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfin­ dung anhand von Abbildungen näher beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Steckver­ binders mit Sperrmechanismus;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Steckverbinder im Teil­ schnitt, wobei der Sperrmechanismus eine Vor- Sperrposition einnimmt;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Steckverbinder im Teil­ schnitt, wobei der gesperrte Zustand vorliegt;

Fig. 4a und 4b einen Verbinderanschluß und einen Detektoran­ schluß in der Vor-Sperrposition des Steckverbin­ ders;

Fig. 5a und 5b den Verbinderanschluß und den Detektoranschluß in der Sperrposition des Steckverbinders; und

Fig. 6 ein Schaltdiagramm einer Alarmanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, umfaßt der hier ge­ zeigte Steckverbinder einen Stecker 1 und eine Buchse 2, in welche der Stecker 1 einsetzbar ist. Die Buchse 2 weist eine Schachtel-Struktur auf, die eine obere Platte 2 a, zwei Sei­ tenplatten 2 b und eine Endplatte 2 c aufweist. Ein Paar von Schraubenfedern 3 ist in der Endplatte 2 c der Buchse 2 der­ art vorgesehen, daß ein eingesetzter Stecker 1 nach außen vorgespannt wird.

Als Sperrmechanismus umfaßt der Steckverbinder einen ersten Sperrmechanismus 4 und einen zweiten Sperrmechanismus 5, die jeweils in verschiedenen Einsetztiefen des Steckers 1 wirk­ sam werden.

Der erste Sperrmechanismus 4 umfaßt ein Paar von Nuten 1 a an der rechten und an der linken Seitenwand des Steckers 1 und einen einseitig angelenkten Sperrarm 4 a in jeder der Nu­ ten 1 a. Der elastische Arm 4 a erstreckt sich in Einsetzrich­ tung des Steckers und weist einen Haken 4 b auf, der von sei­ ner Basis aus nach außen ragt. Ein Paar von rechteckigen Öffnungen 4 c ist in den Seitenplatten 2 b der Buchse 2 vor­ gesehen. Der Haken 4 b ist so ausgebildet, daß er in die Öff­ nung 4 c einrasten und mit einer Kante 4 e in Eingriff gelan­ gen kann. Ein Anschlag 4 d ist am freien Ende des elastischen Arms 4 a ausgebildet. Durch nach Innen Drücken des Anschlags 4 d an den beiden Armen 4 a wird der Haken 4 b außer Eingriff mit den Kanten 4 e gebracht.

Der zweite Sperrmechanismus 5 umfaßt eine Nut 1 b an der Ober­ seite des Steckers 1 und zwar in deren Zentrum, sowie einen einseitig angelenkten elastischen Arm 5 a, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er in der Nut 1 b liegt. Ein Haken 5 b ist an einem Basisabschnitt des Arms 5 a vorgesehen. Eine rechteckige Öffnung 5 c ist in der oberen Platte 2 a der Buchse 2 ausgebildet und weist eine Kante 5 e auf, die in Eingriff mit dem Haken 5 b gelangen kann. Am freien Ende des Arms 5 a ist ein Anschlag 5 d ausgebildet. Durch Beaufschlagung des Anschlages 5 d kann der eingreifende Haken 5 b außer Eingriff mit der Öffnung 5 c gebracht werden.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Öffnung 4 c des ersten Sperrmechanismus 4 in einer knappen Einsetzposition ange­ ordnet, während die Öffnung 5 c in einer tiefen Einsetzposi­ tion sitzt.

Als Verbinderanschlüsse des Steckverbinders sind eine Vielzahl von Stiften 6 in der Buchse 2 und eine Vielzahl von elastischen Kontakten 7 entsprechend den Stiften 6 im Stecker 1 vorgesehen. Weiterhin ist als Detektoranschluß ein Paar von Stiften 9 b in der Buchse 2 (Fig. 6) und ein Paar von elastischen Kontakten 9 a im Stecker 1 vorgesehen.

Wenn der Stecker 1 in die Buchse 2 eingesteckt ist und die Haken 4 b der elastischen Arme 4 a in Eingriff mit den Kan­ ten 4 e der Öffnungen 4 c in der Buchse 2 stehen, so ist der Stecker in einer Vor-Sperrposition festgesetzt. Wie in Fig. 4a gezeigt, ragt der Stift 6 in den Kontakt 7, und zwar in einem knappen Einsetzzustand, in welchem der Stift 9 b noch nicht in Eingriff mit dem Kontakt 9 a gelangt.

Wenn der Stecker 1 weiter in die Buchse 2 eingeschoben wird und der Haken 5 b in Eingriff mit der Kante 5 e der Öffnung 5 c gelangt, so ist der Stecker 1 in seiner endgül­ tigen Sperrposition, so daß jeder Stift 6 weiter in den Kontakt 7 über einen langen Einsetzabstand eingesteckt ist, wie dies aus Fig. 5a hervorgeht, wobei der Stift 9 b in Eingriff mit dem Kontakt 9 a steht.

Um nun anzuzeigen, daß der Stecker 1 endgültig in die Buchse 2 eingesetzt ist, wird eine Marke 8 an der Oberseite des Steckers 1 vorgesehen. In dem durch den ersten Sperrmecha­ nismus 4 vorgegebenen Vor-Sperrzustand liegt die Marke 8 offen an der Oberfläche des Steckers 1. Wenn der endgültige Sperrzustand über den zweiten Sperrmechanismus 5 erreicht ist, so verschwindet die Marke 8 hinter der Buchse 2.

Weiterhin ist eine Alarmanordnung 9 vorgesehen, die in Fig. 6 gezeigt ist. Die Alarmanordnung 9 umfaßt die zwei Detektoranschlüsse, bestehend aus einem Paar von Stiften 9 b und einem Paar von Kontakten 9 a. Weiterhin ist eine Lichtsteuerung 9 d und eine Alarmlampe 9 c vorgesehen. Die Kontakte 9 a sind untereinander über eine Leitung 9 e ver­ bunden. Die Stifte 9 b sind mit einem Komparator 9 f verbun­ den, der in der Lichtsteuerschaltung 9 d sitzt. Eine CPU und ein Treiber zum Treiben der Alarmlampe 9 c sind in der Schal­ tung 9 d vorgesehen. Wenn die Stifte 9 a nicht in Eingriff mit den Kontakten 9 b liegen, so gibt der Komparator 9 f ein Ausgangssignal ab, um die Lampe 9 c aufleuchten zu lassen. Wenn die Stifte 9 a in Eingriff mit den Kontakten 9 b stehen, so wird der Ausgang des Komparators 9 f zu Null, so daß die Alarmlampe 9 c ausgeschaltet wird.

Jeder Stift 9 a weist eine kürzere Länge auf als ein Stift 6. Dadurch kommt es, daß wie oben beschrieben dann, wenn der Stecker 1 in seiner Vor-Sperrposition über den ersten Sperrmechanismus 4 festgesetzt ist, der Stift 9 b noch nicht in Kontakt mit den Kontaken 9 a gelangt.

Wenn der Stift 1 in die Buchse 2 entgegen der Kraft der Fe­ dern 3 in seine tiefste Position eingeschoben wird, so ge­ langt der Haken 5 b in Eingriff mit der Kante 5 e der Öffnung 5 c, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Auf diese Weise wird der Steckverbinder in der Sperrposition gehalten, in welcher der zweite Sperrmechanismus 5 und die Stifte 6 in hinreichen­ dem Eingriff mit den Kontakten 7 stehen, wie dies in Fig. 5a gezeigt ist. Gleichzeitig kommen die Stifte 9 b in Kontakt mit den Kontakten 9 a, wie dies in Fig. 5b gezeigt ist. Dem­ entsprechend wird die Alarmlampe 9 c ausgeschaltet und die Marke 8 am Stecker 1 verschwindet hinter der Buchse 2.

Wenn der durch den zweiten Sperrmechanismus 5 gesicherte Sperrzustand unvollständig ist, so wird der Stecker 1 über die Kraft der Federn 3 herausgedrückt und in der Vor-Sperr­ position durch den ersten Sperrmechanismus 4 gehalten, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Fall ist die Marke 8 am Stecker 1 sichtbar und die Alarmlampe 9 c leuchtet auf. Auf diese Weise kann der unvollständige Sperrzustand des Steckverbinders angezeigt werden. Diesen Sperrzustand er­ kennend, kann der Stecker 1 in die Buchse 2 tiefer einge­ setzt werden, so daß der Stecker endgültig durch den zwei­ ten Sperrmechanismus 5 gesperrt wird.

Wenn somit der zweite (endgültige) Sperrmechanismus nicht endgültig eingerastet ist, so wird der Stecker in seiner Vor-Sperrposition (durch den ersten Sperrmechanismus) ge­ halten, in welchem zwar die zu verbindenden Kontakte mit­ einander Berührung haben und so noch die Funktion aufrecht­ erhalten ist, andererseits aber die Detektorkontakte einan­ der nicht berühren, so daß die unvollständige Sperrung de­ tektierbar und anzeigbar ist.

Claims (6)

1. Steckverbinder mit Sperrmechanismus, umfassend einen Stecker (1) mit Kontakten (7) und eine Buchse (2) mit einer Struktur, die geeignet ist zur Aufnahme des Steckers (1), wobei die Buchse (2) Stifte (6) umfaßt, die mit den Kontakten (7) in Eingriff bringbar sind, gekennzeichnet durch
einen ersten Sperrmechanismus (4 b, e) zum Sperren des Steckers (1) in einer knappen Einsetzposition,
einen zweiten Sperrmechanismus (5 b, e) zum Sperren des Steckers (1) in einer tiefen Einsetzposition, und durch
Anzeigeeinrichtungen (8, 9) zum Anzeigen des Zustandes, in welchem eine Sperrung durch den zweiten Sperrmechanismus (5 b, e) vorliegt.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sperrmechanismus einen Haken (4 b, 5 b) am Stecker (1) und eine Öffnung (4 c, 5 c) umfaßt, in welche der Haken (4 b, 5 b) einsetzbar ist.

3. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine Marke (8) am Stecker (1) umfaßt, die in der knappen Einsetzposition sichtbar ist.

4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel eine elektrische Schaltung (9) um­ fassen, die derart ausgebildet ist, daß in der knappen Einsetzposition ein Stromkreis geöffnet (oder geschlossen) und in der tiefen Einsetzposition der Stromkreis ge­ schlossen (oder geöffnet) ist und dadurch eine Warnlampe zum Aufleuchten gebracht wird.

5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stecker (1) und der Buchse (2) Beauf­ schlagungsmittel (3) angebracht sind, die den Stecker von der tiefen in die knappe Einsetzposition beauf­ schlagen.

6. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (6) und die Kontakte (7) derart lang aus­ gebildet sind, daß sowohl in der knappen als auch in der tiefen Sperrposition ein elektrischer Kontakt sicherge­ stellt wird.