DE102009053052A1

DE102009053052A1 - Elektrisches Steckerelement für einen Airbaganschluss

Info

Publication number: DE102009053052A1
Application number: DE102009053052A
Authority: DE
Inventors: Bernd Leonhardt; Stefan Glaser
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2011-05-19
Also published as: WO2011058189A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Steckerelement (1) für einen Airbaganschluss, mit einem mit einem Gegensteckelement (2) und einer Einsteckrichtung (E) zusammensteckbaren Steckergehäuse (3), wenigstens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen (6, 6'), einer Kurzschlussbrücke (7), die von wenigstens einem Kontaktelement (6, 6') gebildet ist, und mit einem Aktivierungskörper (8), der relativ zum Steckergehäuse (3) entlang einer Aktivierungsrichtung (A) aus einer Deaktivierungsstellung, in der die Kurzschlussbrücke (7) die beiden Kontaktelemente (6, 6') elektrisch verbindet, in eine Aktivierungsstellung, in der die Kurzschlussbrücke (7) geöffnet ist, bewegbar ausgestaltet ist. Um ein elektrisches Steckerelement für einen Airbaganschluss zu schaffen, das kompakt aufgebaut sowie leicht zu handhaben ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Aktivierungsrichtung (a) im Wesentlichen der Einsteckrichtung (E) entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steckerelement für einen Airbaganschluss, mit einem mit einem Gegensteckerelement in einer Einsteckrichtung zusammensteckbaren Steckergehäuse, wenigstens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen, einer Kurzschlussbrücke, die von wenigstens einem Kontaktelement gebildet ist, und mit einem Aktivierungskörper, der relativ zum Steckergehäuse entlang einer Aktivierungsrichtung aus einer Deaktivierungsstellung, in der Kurzschlussbrücke die beiden Kontaktelemente elektrisch verbindet, in eine Aktivierungsstellung, in der die Kurzschlussbrücke geöffnet ist, bewegbar ausgestaltet ist.
Bei elektrischen Steckverbindungen, insbesondere solchen, die im Automobilbereich eingesetzt werden, muss bei getrenntem Stecker und Gegenstecker sichergestellt sein, dass die elektrischen Kreise deaktiviert sind. Hierzu werden Kurzschlusselemente, sogenannte Kurzschlussbrücken eingesetzt, welche die elektrisch leitenden Kontaktelemente des Steckers und/oder des Gegensteckers kurzschließen und die Steckverbindung somit deaktivieren.
Derartige Steckerelemente werden insbesondere für Airbaganschlüsse verwendet, um zu verhindern, dass der Airbag versehentlich aktiviert wird, wenn die Steckverbindung zusammengesteckt oder bei Wartungsarbeiten gelöst wird und statische Aufladungen auftreten.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindungen für einen Airbaganschluss, beispielsweise der EP 1 339 139 A1 , ist die Kurzschlussbrücke in der Zündpillenbuchse des Airbags, dem Gegenstecker angeordnet. Der Stecker umfasst einen Aktivierungskörper, der die Kurzschlussbrücke löst und die Steckverbindung dadurch aktiviert.
Bei derartigen Steckverbindungen ist problematisch, dass die Kurzschlussbrücke eingebauter Gegensteckerbuchsen nur mit erheblichem Aufwand gewartet werden kann. Außerdem ist es zum Nachrüsten eines Airbaganschlusses ohne Kurzschlussbrücke erforderlich, eine neue Zündpillenbuchse zu montieren, die eine Kurzschlussbrücke umfasst.
Daher ist es vorteilhaft, die Kurzschlussbrücke im Zündpillenstecker unterzubringen, um Zündpillenanschlüsse auch nachträglich mit einer Kurzschlussbrücke zu versehen. Ferner ist es aus wartungstechnischer Sicht und im Hinblick auf einen Austausch einer defekten Kurzschlussbrücke vorteilhaft, wenn die Kurzschlussbrücke im lösbaren Steckerelement und nicht in der eingebauten Zündpillenbuchsen untergebracht ist.
Aus der EP 0 869 883 B1 ist ein Zündpillenstecker der eingangs genannten Art bekannt. Der Zündpillenstecker umfasst zwei von einer Kurzschlussbrücke elektrisch leitend verbundene Kontaktelemente sowie eine Verbindungslagesicherung (CPA: connection position assurance), die am Zündpillenstecker vormontiert ist. Sobald die Steckverbindung für den Airbaganschluss zusammengesteckt ist, wobei die Kurzschlussbrücke nach wie vor die Kontaktelement elektrisch leitend verbindet, kann die Verbindungslagesicherung quer zur Einsteckrichtung, in welcher der Zündpillenstecker in die Buchse eingesetzt wird, verschoben werden, wobei die Verbindungslagesicherung die Kurzschlussbrücke öffnet und die Steckverbindung aktiviert.
Nachteilig beim Steckerelement der EP 0 869 883 B1 ist, dass das Einstecken des Steckers in die Buchse einerseits und das Aktivieren der Steckverbindung quer zur Einsteckrichtung andererseits diskontinuierlich ablaufen, da zum Aktivieren der Steckverbindung durch Verschieben der Verbindungslagesicherung umgegriffen werden muss, um die Verbindungslagesicherung quer zur Einsteckrichtung zu verschieben. Die Handhabung des Steckers ist also verbesserungsbedürftig. Ferner ist der Zündpillenstecker sperrig, da die Verbindungslagesicherung im deaktivierten Zustand seitlich aus dem Steckergehäuse heraussteht, was sich nachteilig auf die Montage der Zündpillensteckverbindung auswirkt, da die im Fahrzeug installierte Zündpillenbuchse in der Regel nicht leicht zugänglich ist.
Angesichts der Nachteile der bekannten Zündpillenstecker ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Steckerelement für einen Airbaganschluss zu schaffen, das kompakt aufgebaut sowie leicht zu handhaben ist.
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte elektrische Steckerelement dadurch gelöst, dass die Aktivierungsrichtung, entlang welcher der Aktivierungskörper beim Übergang von der Deaktivierungsstellung in die Aktivierungsstellung bewegbar ausgestaltet ist, im Wesentlichen der Einsteckrichtung entspricht.
Durch diese überraschend einfache Lösung kann die Bauweise des Zündpillensteckers vereinfacht und kompakter gestaltet werden. Der Aktivierungskörper ist erfindungsgemäß in Einsteckrichtung, und nicht wie bei der EP 0 869 883 B1 quer zur Einsteckrichtung, bewegbar ausgestaltet und ragt daher nicht seitlich aus dem Steckergehäuse heraus. Auch die Handhabung des erfindungsgemäßen Steckerelements ist verbessert, da Stecken des Zündpillensteckers in das Gegensteckerelement einerseits und Aktivieren der Steckverbindung durch Verschieben des Aktivierungskörpers relativ zum Steckergehäuse andererseits in der gleichen Richtung erfolgen. Die beiden Schritte können somit kontinuierlich nacheinander in einer fließenden Steckbewegung auf einfache und kontrollierte Weise durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt sein, die beliebig miteinander kombinierbar sind. Auf die einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen und die damit verbundenen Vorteile wird im Folgenden kurz eingegangen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Aktivierungskörper und/oder das Steckergehäuse ein Sicherungsmittel aufweisen, welches den Aktivierungskörper in Aktivierungsrichtung in der Deaktivierungsstellung blockiert, wenn Steckerelement und Gegenstecker getrennt sind. Das Sicherungsmittel gewährleistet, dass eine Aktivierung des erfindungsgemäßen Steckerelements und somit auch der Steckverbindung für einen Airbaganschluss erst dann erfolgen kann, wenn Steckerelement und Gegenstecker vollständig zusammengesteckt sind. Vorher blockiert das Sicherungsmittel ein Verschieben des Aktivierungskörpers in Aktivierungsrichtung relativ zum Steckergehäuse, beispielsweise indem ein Sicherungsmittel des Aktivierungskörpers in Aktivierungsrichtung gegen einen Absatz des Steckergehäuses stößt und somit in Aktivierungsrichtung verriegelt ist. Erst nach vollständigem Zusammenstecken der Steckverbindung, d. h. wenn das erfindungsgemäße Steckerelement ordnungsgemäß mit einem entsprechenden Gegensteckerelement zusammengesetzt ist, gibt das Sicherungsmittel den Aktivierungskörper in Aktivierungsrichtung frei, so dass dieser relativ zum Steckergehäuse aus der Deaktivierungsstellung in die Aktivierungsstellung bewegbar ist. Bei dieser Ausführungsform dient der Aktivierungskörper also erstens als Element, das die Steckverbindung aktiviert, indem es die Kurzschlussbrücke zwischen den beiden Kontaktelementen in der Aktivierungsstellung unterbricht, und zweitens als Indikator dafür, dass Steckerelement und Gegenstecker ordnungsgemäß zusammengesteckt sind.
Vorzugsweise ist der Aktivierungskörper als Verbindungslagesicherung ausgestaltet, die in der Aktivierungsstellung ein Verbindungsorgan, welches das Steckerelement im Gegenstecker hält, blockiert. Erst wenn die Verbindungslagesicherung zurück in die Deaktivierungsstellung überführt und der Kurzschluss wieder geschlossen ist, kann das geschlossene Ver-Verbindungsorgan geöffnet werden und können Steckerelement und Gegenstecker voneinander gelöst werden, wodurch ein unbeabsichtigtes Lösen des Airbagsteckers verhindert werden kann.
In einer konstruktiv einfachen Ausführungsform des elektrischen Steckerelements weist wenigstens ein Kontaktelement einen Kurzschlussarm auf, der sich als Teil der Kurzschlussbrücke zumindest abschnittsweise in Richtung des anderen Kontaktelements erstreckt. Da die Kontaktelemente üblicherweise Stanzteile sind, die durch entsprechende Biegevorgänge in die gewünschte Form gebracht werden, ist eine Ausgestaltung des Kontaktelements mit einem Kurzschlussarm, der seitlich vom Kontaktelement absteht, auf einfache Weise und ohne Probleme in die üblichen Konstruktionsabläufe von Kontaktelementen für Zündpillenstecker integrierbar. Die Integration der Kurzschlussbrücke in die Kontaktelemente hat ferner den Vorteil, dass die Kurzschlussbrücke nicht als separates Bauteil gefertigt werden muss, wodurch zusätzliches Material gespart wird und weniger Montageschritte erforderlich sind.
Ein Kurzschlussarm, der sich als Teil der Kurzschlussbrücke zumindest abschnittsweise in Richtung des anderen Kontaktelements erstreckt, ermöglicht ferner eine kompakte Bauweise des Steckerelements, wobei eine besonders platzsparende Ausführungsform vorsieht, dass ein im Wesentlichen senkrecht vom Kontaktelement abstehendes Federelement den wenigstens einen Kurzschlussarm ausbildet. Dass der Kurzschlussarm senkrecht vom Kontaktelement absteht, d. h. orthogonal zum Körper bzw. der Längsrichtung des Kontaktelements ausgerichtet ist, vereinfacht dessen Fertigung. Die Ausgestaltung als Federelement ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise ein funktionssicheres Öffnen und Schließen der Kurzschlussbrücke durch den Kurzschlussarm.
In einer Ausführungsform kann der Kurzschlussarm in der Deaktivierungsstellung, zumindest abschnittsweise, die elektrische Leitung der Kurzschlussbrücke zwischen den beiden Kontaktelementen darstellen. Diese elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen über die Kurzschlussbrücke kann bei dieser Ausführung durch den Aktivierungskörper unterbrochen sein. Durch den Aktivierungskörper kann das Federelement, beispielsweise ein federnder Kontaktarm, in Aktivierungsstellung entgegen seiner Federkraft so ausgelenkt sein, dass die Kurzschlussbrücke geöffnet ist. Sobald der Aktivierungskörper aus der Aktivierungsstellung zurück in die Deaktivierungsstellung bewegt wird, schließt sich die federnde Kurzschlussbrücke aufgrund der Rückstellkraft des Federelements wieder.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Kurzschlussbrücke durch den Aktivierungskörper in der Deaktivierungsstellung geschlossen sein. Dies hat den Vorteil, dass die Kurzschlussbrücke aktiv geschlossen wird und somit sichergestellt ist, dass der Stecker deaktiviert ist. Hierzu kann ein Kurzschlussarm durch den Aktivierungskörper in der Deaktivierungsstellung elastisch verformt sein. Bei dieser Ausführungsform lenkt der Aktivierungskörper also den federnden Kurzschlussarm in der Deaktivierungsstellung entgegen seiner Federkraft aus und drückt den Federarm zum Schließen der Kurzschlussbrücke gegen eine entsprechende Kontaktstelle der Kurzschlussbrücke, beispielsweise einen weiteren Federarm, welcher dem anderen Kontaktelement zugeordnet ist oder von diesem gebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Kontaktbrücke wenigstens zwei Federelemente aufweisen, wobei das eine Federelement vom Aktivierungskörper in der Deaktivierungsstellung entgegen seiner Federkraft so elastisch verformt ist, dass es das andere Federelement elektrisch leitend berührt und entgegen seiner Federkraft elastisch verformt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass nicht nur die Kraftübertragung vom Aktivierungskörper auf das eine Federelement zum Schließen der Kontaktbrücke beiträgt. Auch der weitere federnde Kontaktarm der Kurzschlussbrücke ist durch das erste Federelement elastisch verformt, so dass auch dieser weitere Kontaktarm aufgrund seiner Rückstellkraft gegen den Gegenkontaktarm gepresst wird und somit eine sichere elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontaktarmen gewährleistet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Kurzschlussarm von dem einen Kontaktelement weg im Wesentlichen senkrecht in Richtung des anderen Kontaktelements verläuft, was eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht, da sich der Kurzschlussarm bei dieser Ausführungsform entlang des kürzesten Weges vom einen zum anderen Kontaktelement erstreckt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich der Kurzschlussarm im Wesentlichen senkrecht zur Aktivierungsrichtung erstrecken. Bei dieser Ausführungsform trifft der Aktivierungskörper beim Übergang aus der Deaktivierungsstellung in die Aktivierungsstellung orthogonal auf die Kurzschlussbrücke bzw. den wenigstens einen Kurzschlussarm der Kurzschlussbrücke, so dass beim minimalen Verstellweg des Aktivierungskörpers eine maximale Auslenkung der Kurzschlussbrücke bzw. des wenigstens einen Kurzschlussarms der Kurzschlussbrücke zu deren Unterbrechung erreicht werden kann.
Um zu gewährleisten, dass der Aktivierungskörper wie beabsichtigt auf die Kurzschlussbrücke trifft, kann, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, die Kurzschlussbrücke eine Einlaufschräge ausbilden. Die Einlaufschräge kann sich quer zur Aktivierungsrichtung erstrecken. Vorzugsweise läuft die Einlaufschräge oder Kurzschlussbrücke in Aktivierungsrichtung zu einer Kontaktzone hin zu. Die Kontaktzone ist der Bereich der Kurzschlussbrücke, an welchem der Aktivierungskörper beim Montieren des Aktivierungskörpers in der Deaktivierungsstellung und/oder beim Bewegen aus der Deaktivierungs- in die Aktivierungsstellung auf die Kurzschlussbrücke bzw. dessen wenigstens einen Kurzschlussarm auftritt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kontaktzone gleichzeitig der Bereich ist, an dem die Kurzschlussbrücke das eine Kontaktelement mit dem anderen Kontaktelement in der Deaktivierungsstellung elektrisch leitend verbindet. Die in Aktivierungsrichtung zu der Kontaktzone hin zulaufende Einlaufschräge bildet somit eine Führung für den Aktivierungskörper, entlang dieser beim Bewegen in die Aktivierungsrichtung sicher in die Kontaktzone geführt ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine Kurzschlussarm sich von dem einen Kontaktelement zunächst in Richtung des anderen Kontaktelements und dann in Aktivierungsrichtung erstrecken, wodurch auf konstruktiv einfache Weise die Einlaufschräge ausgebildet wird.
Beispielsweise kann der Kurzschlussarm bogenförmig gekrümmt sein. Vorteilhafterweise weist die bogenförmige Krümmung einen Krümmungsradius von wenigstens 90°, insbesondere 90° bis 180° und besonders bevorzugt einen Radius von etwa 90° oder etwa 180° auf.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Aktivierungsrichtung in der Kontaktzone im Wesentlichen tangential zum Kurzschlussarm verlaufen, wodurch der Kurzschlussarm durch den Aktivierungskörper nur soweit wie unbedingt nötig ausgelenkt wird. Große Kräfte beim Auftreffen des Aktivierungskörpers auf die Kurzschlussbrücke, die ein ungewolltes Verformen der Kurzschlussbrücke bzw. des Kurzschlussarms bewirken könnten, werden somit vermieden. Auf diese Weise wird der Kurzschlussarm in der Kontaktzone nur lateral zur Aktivierungsrichtung so weit ausgelenkt, dass die Kurzschlussbrücke durch den Aktivierungskörper unterbrochen oder geschlossen ist. Auch diese Ausführungsform kann durch einen bogenförmig gekrümmten Kurzschlussarm auf einfache Weise realisiert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Kurzschlussbrücke von wenigstens zwei Kurzschlussarmen der Kontaktelemente gebildet sein, die an einem der beiden Kontaktelemente ausgebildet sind. Dabei können sich die Kurzschlussarme in der Ausführungsform, in der die Kurzschlussbrücke durch den Aktivierungskörper geöffnet wird, in der Deaktivierungsstellung in der Kontaktzone berühren. Auf diese Weise lässt sich die Kontaktzone zwischen die beiden Kontaktelemente verlagern, wodurch einerseits ausreichend Bewegungsfreiraum für den Aktivierungskörper geschaffen wird. Andererseits können, da nun wenigstens zwei Kurzschlussarme die Kurzschlussbrücke bilden, kürzere Kurzschlussarme eingesetzt werden.
Mögliche Ausführungsformen können vorsehen, dass sich die von den jeweiligen Kontaktelementen weg erstreckenden Enden des Kontaktarms in der Deaktivierungsstellung in der Kontaktzone berühren, sei es bei geradlinigen Kurzschlussarme, V-förmigen Kurzschlussarme oder bogenförmig gekrümmten Kurzschlussarmen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Aktivierungskörper in der Aktivierungsstellung in der Kontaktzone zwischen den beiden Kontaktelementen, vorzugsweise zwischen den wenigstens zwei Kurzschlussarmen der Kontaktelemente, angeordnet sein. Auf diese Weise wird der Aktivierungskörper in der Aktivierungsstellung in der Kontaktzone, also genau dort positioniert, wo sich die Kurzschlussarme der beiden Kontaktelemente in der Deaktivierungsstellung berühren. Dadurch ist gewährleistet, dass ein Schließen der Kurzschlussbrücke in der Aktivierungsstellung ausgeschlossen ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die beiden Kontaktelemente spiegelsymmetrisch ausgestaltet sind, was hinsichtlich deren Fertigung vorteilhaft ist. Ferner ermöglicht eine spiegelsymmetrische Ausgestaltung eine besonders kompakte Bauform des erfindungsgemäßen Steckerelements, bietet die Möglichkeit, dass der Aktivierungskörper die Kurzschlussbrücke in der Mitte zwischen den beiden Kontaktelementen unterbindet und erlaubt eine gleichmäßige Krafteinwirkung des Aktivierungskörpers auf die wenigstens zwei Kurzschlussarme der beiden Kontaktelemente.
Schließlich sieht eine weitere Ausführungsform, die ein besonders kompaktes Steckerelement ermöglicht, vor, dass die Kurzschlussbrücke eine Durchlassöffnung für den Aktivierungskörper aufweist. Durch diese Durchlassöffnung kann sich der Aktivierungskörper im zusammengesetzten Zustand des elektrischen Steckerelementes hindurcherstrecken. Auf diese Weise musste das Steckergehäuse des Steckerelementes nicht neu konzipiert und für die Führung des Aktivierungskörpers ausgelegt werden. Vielmehr wird die Kurzschlussbrücke an den Aktivierungskörper durch Aufweisen der Durchlassöffnung angepasst.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Steckerelement für einen Airbaganschluss, mit einem mit einem Gegensteckerelement in einer Einsteckrichtung zusammensteckbaren Steckergehäuse, wenigstens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen, einer Kurzschlussbrücke und einem Aktivierungskörper, der relativ zum Steckergehäuse entlang einer Aktivierungsrichtung aus einer Deaktivierungsstellung, in der die Kurzschlussbrücke die beiden Kontaktelemente elektrisch verbindet, in eine Aktivierungsstellung, in der die Kurzschlussbrücke geöffnet ist, bewegbar ausgestaltet ist.
Bei herkömmlichen elektrischen Steckerelementen mit einer Kurzschlussbrücke wird diese in der Deaktivierungsstellung in der Regel passiv geschlossen, d. h. die Kurzschlussbrücke ist normalerweise so ausgebildet, dass sie in ihrer Ruheposition die beiden Kontaktelemente elektrisch verbindet.
Bei fehlerhaften Kurzschlussbrücken, die beispielsweise durch unsachgemäße Montage so beschädigt werden, dass die Kurzschlussbrücke in der Ruheposition keine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen gewährleisten kann, tritt das Problem auf, dass ein Steckerelement mit einer solchen beschädigten Kurzschlussbrücke, obwohl es dem Anschein nach deaktiviert ist, tatsächlich aktiviert ist und bei der Montage der Steckverbindung beispielsweise ein Airbag ausgelöst werden kann.
Um sicherzustellen, dass die Kurzschlussbrücke in der Deaktivierungsstellung tatsächlich geschlossen ist und die beiden Kontaktelemente elektrisch verbindet, schließt der Aktivierungskörper bei diesem weiteren Steckerelement die Kurzschlussbrücke in der Deaktivierungsstellung.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann hierzu ein Kurzschlussarm zum Schließen der Kurzschlussbrücke durch den Aktivierungskörper elastisch verformt sein.
Auch dieses Steckerelement kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt sein, die beliebig miteinander kombinierbar sind, insbesondere die vorteilhaften Ausgestaltungen, die bereits eingangs dargestellt wurden.
So kann beispielsweise bei diesem Steckerelement die Kurzschlussbrücke von wenigstens einem Kontaktelement gebildet sein und/oder die Aktivierungsrichtung des Aktivierungskörpers kann im Wesentlichen der Einsteckrichtung entsprechen.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale können dabei unabhängig voneinander kombiniert oder weggelassen werden, wie dies oben bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.
Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Steckerelements nebst Gegensteckerelement in der Deaktivierungsstellung;
2 eine schematische perspektivische Darstellung des Aktivierungskörpers des elektrischen Steckerelements von 1;
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung des elektrischen Steckerelements von 1 gemäß einer ersten Ausführungsform;
4A–C eine schematische perspektivische Darstellung der Kontaktelemente nebst Kurzschlussbrücke der Ausführungsform von 3 (4A) sowie eine schematische Darstellung der geschlossenen (4B) und der geöffneten (4C) Kurzschlussbrücke der ersten Ausführungsform;
5 eine schematische perspektivische Darstellung eines elektrischen Steckerelements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
6A–C eine schematische perspektivische Darstellung der Kontaktelemente nebst Kurzschlussbrücke der zweiten Ausführungsform von 5 (6A) sowie eine schematische Darstellung der geschlossenen (6B) und der geöffneten (6C) Kurzschlussbrücke der zweiten Ausführungsform;
7 eine schematische perspektivische Darstellung des Steckerelements an 1 in der Aktivierungsstellung.
8 eine schematische perspektivische Darstellung einer Kurzschlussbrücke für ein Steckerelement gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
9A–C die Funktionsweise der in 8 gezeigten Kurzschlussbrücke, insbesondere deren Interaktion mit dem Aktivierungskörper beim Öffnen und Schließen der Kurzschlussbrücke.
Die 1 und 3 zeigen ein erfindungsgemäßes elektrisches Steckerelement 1 am Beispiel eines Zündpillensteckers. Das Steckerelement 1 ist mit einem schematisch dargestellten Gegensteckerelement 2 in einer Einsteckrichtung E zu einer Steckverbindung für einen Airbaganschluss zusammensteckbar ausgestaltet.
Das Steckerelement 1 weist ein Steckergehäuse 3, das einen Steckerkörper 4 und einen mit dem Steckerkörper 4 verrastbaren Deckel 5 umfasst, zwei elektrisch leitende Kontaktelemente 6, 6', eine Kurzschlussbrücke 7, welche die Kontaktelemente 6, 6' in der in den 1 und 3 gezeigten Deaktivierungsstellung des elektrischen Steckerelements 1 elektrisch leitend verbindet, und einen Aktivierungskörper 8 auf, der gleichzeitig als eine Verbindungslagesicherung 9 ausgestaltet ist.
Der Deckel 5 und der Steckerkörper 4 sind über Rastmittel 10 und entsprechende Gegenrastmittel 11 wiederholt lösbar miteinander verbunden, so dass der Deckel 5 zur Montage und Wartung bzw. Reparatur des elektrischen Steckerelements 1 vom Steckerkörper 5 abgenommen werden kann. Der Steckerkörper 4 weist ferner einen Steckbereich 12 auf, der in das Gegensteckerelement 2 in Einsteckrichtung E einsetzbar ausgestaltet ist. Im Steckbereich 12 sind weitere Rastmittel 13 zur Befestigung des Steckerelements 1 in dem Gegenstecker 2 vorgesehen.
Am kabelseitigen Ende 14 des Steckergehäuses 3 sind Einlassöffnungen 15, 15' für elektrische Leitungen 16, 16' vorgesehen. Die elektrischen Leitungen 16, 16' sind von einer Isolationsschicht 17 umhüllt und nur die im Inneren des Steckergehäuses 3 angeordneten blanken Enden 18 der Leitungen 16, 16' sind nicht isoliert.
Die blanken Enden 18 der elektrischen Leitungen 16, 16' sind mit dem einen Ende der Kontaktelemente 6, 6' elektrisch leitend verbunden. Hierzu sind die Kontaktelemente 6, 6' mit Anschlussklemmen 19, die mit den blanken Enden 18 vercrimpt sind, an einem Ende ausgestaltet. An ihrem anderen Ende weisen die Kontaktelemente 6, 6' Kontaktbereiche 20 auf, die in der gezeigten Ausführungsform als Kontaktklammern 21 ausgestaltet sind. Die Kontaktklammern 21 werden mit entsprechenden Kontaktstiften 22 des Gegensteckerelements 2 beim Zusammenstecken von Steckerelement 1 und Gegensteckerelement 2 in Einsteckrichtung E elektrisch leitend verbunden.
Zwischen Anschlussklemmen 19 und Kontaktklammern 21 der Kontaktelemente 6, 6' liegt ein Leitungsabschnitt 23, der Anschlussklemme 19 und Kontaktklammer 21 elektrisch leitend miteinander verbindet. Der Leitungsabschnitt 23 ist an die Geometrie des Steckergehäuses 3 angepasst und weist einen Winkel von etwa 90° auf, so dass Anschlussklemmen 19 und die damit koaxial vercrimpten elektrischen Leitungen 16, 16' einerseits und der Kontaktbereich bzw. die sich darin befindlichen Kontaktklammern 21 andererseits im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind. Dabei erstrecken sich die Kontaktklammern 21 im Wesentlichen in Einsteckrichtung E.
Im Leitungsabschnitt 23 der Kontaktelemente 6, 6' ist die Kurzschlussbrücke 7 angeordnet. Die Kurzschlussbrücke 7 wird bei dem Steckerelement 1 der 1 und 3 von wenigstens einem Kontaktelement 6, 6', in der gezeigten Ausführungsform von beiden Kontaktelementen 6, 6' gebildet. Dazu ist jedes der Kontaktelemente 6, 6' mit einem Kurzschlussarm 24, 24' ausgestaltet, die sich in einer Kontaktzone 25 elektrisch leitend berühren und die Kurzschlussbrücke 7 in der Deaktivierungsstellung schließen. Auf diese Weise ist das elektrische Steckerelement 1 durch die Kurzschlussbrücke 7, welche die beiden Kurzschlussarme 24, 24' der beiden Kontaktelemente 6, 6' umfasst, deaktiviert.
Der Aktivierungskörper 8 ist in der in 1 gezeigten Deaktivierungsstellung am Gehäuse 3 vormontiert, wozu weitere Rastmitteln 26 am Aktivierungskörper 8 und entsprechende Gegenrasten (nicht sichtbar) am Steckergehäuse 3 vorgesehen sind. Auf diese Weise kann der Aktivierungskörper 8 in der Deaktivierungsstellung unverlierbar mit dem Steckergehäuse 3 verbunden werden.
Der Aktivierungskörper 8 umfasst eine Betätigungsfläche 27, die, in der Ausführungsform der 1 und 3, bei vormontiertem Aktivierungskörper 8 im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung E verläuft und entgegen der Einsteckrichtung E oberhalb des Gehäusedeckels 5 angeordnet ist. Ein Aktivierungsstift 28, der Abschnitt des Aktivierungskörpers 8, der bei der Ausführungsform des Steckers aus den 1 und 3 in der Aktivierungsstellung die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen 6, 6' über die Kurzschlussbrücke 7 unterbricht, sowie Führungsschienen 29 und Sicherungshebel 30 erstrecken sich von der Betätigungsfläche 27 im Wesentlichen in Einsteckrichtung E weg.
Im montierten Zustand ist der Aktivierungsstift 28 an dem Rand der Befestigungsfläche 27 angeordnet, der zum kabelseitigen Ende 14 des Steckergehäuses 3 hinweist. Die Sicherungshebel 30 sind an dem gegenüberliegenden Ende der Befestigungsfläche 27 vorgesehen. An den beiden dazwischen liegenden Seiten der im Wesentlichen rechteckigen Betätigungsfläche 27 sind die Führungsschienen 29 angeordnet.
Der Deckel 5 des Steckerkörpers 3 ist mit Öffnungen für Aktivierungsstift 28, Führungsschienen 29 und Sicherungshebel 30 versehen, durch welche sich diese Elemente des Aktivierungskörpers 8 im vormontierten Zustand hindurch erstrecken. Die Führungsschienen 29 verlaufen durch den Deckel 5 bis in Führungskammern 31 des Steckerkörpers 5 hinein, in denen die Führungsschienen 29 so gelagert sind, dass der Aktivierungskörper 8 ausschließlich in bzw. entgegen der Einsteckrichtung E relativ zum Steckergehäuse 3 verschoben werden kann. Die Sicherungshebel 30 sind ebenfalls in dafür vorgesehenen Kammern 32 des Steckerkörpers 4 angeordnet, wobei sich sowohl Führungsschienen 29 als auch Sicherungshebel 30 bis in den Steckbereich 12 des Steckerelements 1 hinein erstrecken.
Solange das Steckerelement 1 und Gegensteckerelement 2 noch nicht vollständig zusammengesteckt sind, stößt ein Sicherungsanschlag 35 des Sicherungshebels 30 in Aktivierungsrichtung A gegen einen Halteanschlag (nicht sichtbar) des Steckergehäuses 3, wodurch der Aktivierungskörper 8 in der Deaktivierungsstellung in Aktivierungsrichtung A verriegelt ist. Erst bei vollständig geschlossener Steckverbindung aus Steckerelement 1 und Gegensteckerelement 2 werden die Sicherungshebel 30 seitlich ausgelenkt und der Sicherungsanschlag 35 von Sicherungsabsatz des Steckergehäuses abgehoben, wodurch der Aktivierungskörper 8 in Aktivierungsrichtung A freigegeben wird.
Durch Druck in Einsteckrichtung E auf die Betätigungsfläche 27 kann der Aktivierungskörper 8 dann aus der Deaktivierungsstellung der 1 in die Aktivierungsstellung der 7 verschoben werden, in welcher die Betätigungsfläche 27 bündig mit dem Deckel 5 des Steckergehäuses 3 abschließt. In dieser Aktivierungsstellung ruhen die Führungsschienen 30 des Aktivierungskörpers 8 neben den Rastmitteln 13 des Steckerkörpers 4, die in entsprechenden Gegenrasten des Gegensteckerelements 2 verrastet sind. Diese Verrastung zwischen Steckerelement 1 und Gegensteckerelement 3 kann nicht gelöst werden, solange der als Verbindungslagesicherung 9 ausgestaltete Aktivierungskörper 8 sich in der Aktivierungsstellung der 7 befindet.
In der in 1 gezeigten Deaktivierungsstellung ist der Aktivierungskörper 8, insbesondere dessen Aktivierungsstift 28 von der Kurzschlussbrücke 7 beabstandet. Zwar ist der Aktivierungsstift 28 der Kurzschlussbrücke 7 zugeordnet und liegt in Steckrichtung E betrachtet vor der Kurzschlussbrücke 7. In der Deaktivierungsstellung berührt der Aktivierungsstift 28 die Kurzschlussbrücke 7 jedoch noch nicht, so dass diese geschlossen ist.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 4A bis 4C Kontaktelemente 6, 6' des Steckerelements 1 der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform näher erläutert, wobei gleichzeitig das Überführen des Steckerelements 1 aus der Deaktivierungsstellung in die Aktivierungsstellung und das damit verbundene Lösen der Kurzschlussbrücke 7 unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen der 4B und 4C beschrieben wird.
In 4A ist in einer perspektivischen Darstellung das Paar der Kontaktelemente 6, 6' schematisch so dargestellt, wie die Kontaktelemente 6, 6' im Steckerkörper 4 des Steckergehäuses 3 angeordnet sind.
Jedes der in dieser Ausführungsform spiegelsymmetrisch ausgestalteten Kontaktelemente 6, 6' weist einen Kurzschlussarm 24, 24' auf, der sich als Teil der Kurzschlussbrücke 7 vom Leitungsabschnitt 23 bzw. 23' des jeweiligen Kontaktelementes 6, 6' in Richtung des anderen Kontaktelementes 6', 6 erstreckt. Die beiden die Kurzschlussbrücke 7 ausbildenden Kurzschlussarme 24, 24' stehen im Wesentlichen senkrecht vom Leitungsabschnitt 23, 23' des Kontaktelements 6, 6' ab und erstrecken sich vom Leitungsabschnitt 23, 23' weg senkrecht in Richtung des anderen Kontaktelements 6, 6' bzw. dessen Kurzschlussarms 24, 24'. An ihren endständigen, vom Kontaktelement 6, 6' weg zeigenden freien Enden 34, 34' überlappen und berühren sich die Kurzschlussarme 24, 24' der Kurzschlussbrücke 7, in der in 4A gezeigten Deaktivierungsstellung des Steckerelements 1, in einer Kontaktzone 25.
Die Kurzschlussarme 24, 24' der Steckerelemente 6 und 6' sind nur an einem Ende mit dem Leitungsabschnitt 23, 23' verbunden und stellen somit Federelemente 33, 33' dar, die sich als federnde Kurzschlussarme 24, 24' im Wesentlichen senkrecht zur Aktivierungsrichtung A erstrecken, wenn sie sich in der in 4A gezeigten Ruhelage der Deaktivierungsstellung befinden. Die Federelemente 33, 33' der Ausführungsform aus 3 und 4 können gegen ihre Federkraft in und entgegen der Aktivierungsrichtung ausgelenkt werden.
Durch Bewegen des Aktivierungskörpers 8 relativ zum Steckgehäuse 3 aus der in 1 gezeigten Deaktivierungsstellung entlang der Aktivierungsrichtung A in die Aktivierungsstellung (4C, 7) wird die elektrische Verbindung in der Kontaktzone 25 zwischen den Kontaktelementen 6, 6' durch den Aktivierungskörper 8 unterbrochen. Der Übersichtlichkeit halber ist der Aktivierungskörper 8 in der 4A weggelassen und in den 4B und 4C, die die Kurzschlussbrücke 7 in der Deaktivierungsstellung (4B) und der Aktivierungsstellung (4C) schematisch darstellen, nur mit seinem Aktivierungsstift 28 dargestellt, welcher der Kurzschlussbrücke 7 zugeordnet ist und beim Verschieben aus der Deaktivierungsstellung entlang der Aktivierungsrichtung A auf die Kurzschlussbrücke 7 trifft und diese öffnet.
In der Deaktivierungsstellung ist der Aktivierungsstift 28 der Kontaktzone 25 im oder dem Bereich um die Kontaktzone 25 der beiden Kurzschlussarme 24, 24' zugeordnet und liegt mit seinem freien Ende 36 in Aktivierungsrichtung A vor der Kurzschlussbrücke 7.
Beim Verschieben des Aktivierungskörpers 8 aus der Deaktivierungsstellung entlang der Aktivierungsrichtung A in die Aktivierungsstellung wird der Aktivierungsstift 28 relativ zu der Kurzschlussbrücke 7 bewegt und trifft auf die Kurzschlussbrücke 7, wodurch wenigstens einer der federnden Kurzschlussarme 24, 24' ausgelenkt und die elektrische Verbindungen zwischen den beiden Kurzschlussarmen 24, 24' der Kurzschlussbrücke 7 durch den Aktivierungsstift 28 des Aktivierungskörpers 8 unterbrochen wird.
In der in den 4A–4C gezeigten Ausführungsform trifft das freie Ende 36 des Aktivierungsstiftes 28 bei Aktivieren des Steckerelements 1, in Aktivierungsrichtung A bzw. Einsteckrichtung E betrachtet, von oben auf den einen Kurzschlussarm 24, der in Aktivierungsrichtung A gesehen unterhalb des anderen Kurzschlussarmes 24' in der Kontaktzone 25 angeordnet ist. Dadurch wird dieser untere Kurzschlussarm 24 entgegen seiner Federkraft aus seiner Ruheposition der 4B ausgelenkt und mit seinem freien Ende 34 in Aktivierungsrichtung A nach unten gedrückt, wobei sich der Kontakt zwischen den freien Ende 34, 34' der beiden Kurzschlussarme 24, 24' in der Kontaktzone 25 unterbrochen und die Kurzschlussbrücke 7 geöffnet wird.
Sobald man den Aktivierungskörper 8 aus der Aktivierungsstellung der 4C und 7 zurück in die Deaktivierungsstellung der 1 verschiebt, bewegt sich der in der Aktivierungsstellung, die in 4C schematisch dargestellt ist, entgegen seiner Federkraft ausgelenkte untere Kurzschlussarm 24 zurück in seine Ruheposition der Deaktivierungsstellung, die in 4B gezeigt ist, wobei sich die Kurzschlussbrücke 7 wieder schließt. Erst nachdem der Aktivierungskörper 8 in die Deaktivierungsstellung zurückgeführt wurden und die Kurzschlussbrücke 7 wieder geschlossen ist, kann das Rastmittel 13 des Steckerelements 1 vom entsprechenden Gegenrastmittel (nicht dargestellt) des Gegensteckerelements 2 gelöst und können Steckerelement 1 und Gegensteckerelement 2 voneinander getrennt werden.
In den 5 ist eine alternative Ausführungsform der in dem erfindungsgemäßen Steckerelement 1 vorhandenen Kontaktelemente 6, 6' mit einer alternativ ausgestalteten Kurzschlussbrücke 7 dargestellt.
In den 6A–6C sind, in analoger Weise zu den 4A–4C der ersten Ausführungsform, die beiden Kontaktelemente 6, 6' der zweiten Ausführungsform schematisch perspektivisch dargestellt (6A), und es ist angedeutet, wie die Kurzschlussbrücke 7 beim Übergang aus der Deaktivierungsstellung (6B) in die Aktivierungsstellung (6C) gelöst wird.
Im Folgenden wird dabei lediglich auf die Unterschiede zu der vorherigen Ausführungsform der Kontaktelemente 6, 6' eingegangen. Für Elemente, deren Funktion und/oder Aufbau ähnlich oder identisch zu Elementen der vorherigen Ausführungsform ist/sind, werden dieselben Bezugszeichen wie in der vorherigen Ausführungsform verwendet.
Bei der Ausführungsform der 5 und 6 ist das elektrische Steckerelement identisch aufgebaut zu dem Steckerelement 1 ersten Ausführungsform der 3 und 4, mit Ausnahme der Kurzschlussbrücke 7.
Bei der zweiten Ausführungsform sind die Kontaktelemente 6, 6' ebenfalls spiegelsymmetrisch ausgebildet, und jedes Kontaktelement 6, 6' umfasst einen federnden Kurzschlussarm 24, 24', die zusammen die Kurzschlussbrücke 7 ausbilden.
Im Unterschied zu den Kurzschlussarmen 24, 24' der ersten Ausführungsform aus den 3 und 4, bei denen gerade Kurzschlussarme 24, 24', die sich von dem einen Kurzschlusselement 6 weg senkrecht zur Aktivierungsrichtung A und senkrecht auf das andere Kontaktelement 6, 6' zu erstrecken, sind bei der zweiten Ausführungsform der 5 und 6 die Kurzschlussarme 24, 24' bogenförmig verkrümmt ausgestaltet.
Die Kurzschlussarme 24, 24' bilden im Wesentlichen halbkreisförmige Bögen, die sich von dem Kontaktelement 6. 6' weg, genauer von dessen Leitungsbereich 23, zunächst in Richtung des anderen Kontaktelements 6, 6', und dann in Aktivierungsrichtung A krümmen. In dem Scheitelbereich 37 stoßen die bogenförmig gekrümmten Kurzschlussarme 24, 24' in der Ruheposition, die in 6B schematisch dargestellt ist, in der Kontaktzone 25 der Kurzschlussbrücke 7 aneinander.
Die aus den bogenförmigen Kurzschlussarmen 24, 24' gebildete Kurzschlussbrücke 7 der Ausführungsform gemäß den 5 und 6 weist somit eine sich von ihrer Anbindungsstelle am Leitungsbereich 23 in Aktivierungsrichtung A zur Kontaktzone 25 zulaufende Einlaufschräge 38 aus. Das freie Ende 36 des Aktivierungsstiftes 28 ist der Einlaufschräge 38 bzw. der Kontaktzone 25 zugeordnet und trifft beim Verschieben des Aktivierungskörpers 8 in Aktivierungsrichtung A auf die Einlaufschräge 38. Durch die sich zur Kontaktzone 25 hinzulaufenden Einlaufschräge 38 wird der Aktivierungsstift 28 sicher in die Kontaktzone 25 geführt.
Aufgrund der spiegelsymmetrischen Ausgestaltung der Kontaktelemente 6, 6' mit bogenförmig gekrümmten Kurzschlussarmen 24, 24', die sich an ihren Scheitelpunkten 37 in der Kontaktzone 25 berühren, bildet sich eine symmetrische, trichterförmige Einlaufschräge 38 aus, die sich von beiden Kontaktelementen 6, 6' in Aktivierungsrichtung A zur Kontaktzone 25 hin verjüngt.
Beim Öffnen der Kurzschlussbrücke 7 durch Verschieben des Aktivierungskörpers 8 in Aktivierungsrichtung A trifft der Aktivierungskörper 8 mit dem freien Ende 36 des Aktivierungsstiftes 28 im Bereich der Kontaktzone 25 im Wesentlichen tangential auf die bogenförmig gekrümmten Kurzschlussarme 24, 24'. Dadurch, dass bei der Ausführungsform der 5 und 6 die Aktivierungsrichtung A in der Kontaktzone 25 im Wesentlichen tangential zu den Kurzschlussarmen 24, 24' verläuft, werden die vom Aktivierungskörper 8 ausgeübten Kräfte, welche die Federarme 33 aus der Ruheposition entgegen ihrer Federkraft in die ausgelenkte Lage der Aktivierungsstellung (6C) bewegen, besonders schonend auf die federnden Kurzschlussarme 24, 24' übertragen. Ferner werden die Kurzschlussarme 24, 24' nur soweit ausgelenkt, wie dies zum Lösen der Kurzschlussbrücke 7 erforderlich ist.
Da trotz der geringen Auslenkung der Kurzschlussarme 24, 24' sichergestellt ist, dass sich diese in der Aktivierungsstellung nicht mehr berühren können, ist der Aktivierungskörper 8 bei der Ausführungsform der 5 und 6 in der Aktivierungsstelle in der Kontaktzone 25 angeordnet. D. h. der Aktivierungsstift 28 liegt zwischen dem Scheitelpunkten 37 der gekrümmten Kurzschlussarme 24, 24'. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass selbst bei starken Vibrationen, denen Airbaganschlüsse im Betrieb eines Kraftfahrzeuges ausgesetzt sind, die Kurzschlussbrücke 7 in Aktivierungsstellung stets geöffnet ist.
In den 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform einer Kurzschlussbrücke 7 für ein elektrisches Steckerelement 1 gezeigt.
Im Folgenden wird dabei lediglich auf die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsformen eingegangen. Für Elemente, deren Funktion und/oder Aufbau ähnlich oder identisch zu Elementen der vorherigen Ausführungsformen ist/sind, werden dieselben Bezugszeichen wie in den vorherigen Ausführungsformen verwendet.
Die Kurzschlussbrücke 7 gemäß der Ausführungsformen der 8 und 9 ist insbesondere für elektrische Steckerelemente 1 geeignet, die ein mit einem Gegensteckelement 2 in einer Einsteckrichtung E zusammensteckbares Steckergehäuse 3, wenigstens zwei elektrisch leitende Kontaktelemente 6, 6', eine Kurzschlussbrücke 7 und einen Aktivierungskörper 8, der relativ zum Steckergehäuse 3 entlang einer Aktivierungsrichtung A aus einer Deaktivierungsstellung (9B), in der die Kurzschlussbrücke 7 die beiden Kontaktelemente 6, 6' (in den 8 und 9 der Übersichtlichkeit halber weggelassen) elektrisch verbindet, in eine Aktivierungsstellung (9C), in der die Kurzschlussbrücke 7 geöffnet ist, bewegbar ausgestaltet ist, umfasst.
Die Kurzschlussbrücke 7 in der Ausführungsform der 8 und 9 kann in einem Steckerelement 1 der vorherigen Ausführungsformen eingesetzt werden, bei dem die Kurzschlussbrücke 7 von wenigstens einem Kontaktelement 6, 6' gebildet ist und die Aktivierungsrichtung A des Aktivierungskörpers 8 im Wesentlichen der Einsteckrichtung E entspricht. Dies sind hinsichtlich einies Steckerelementes 1 mit einer Kurzschlussbrücke 7 gemäß der in den 8 und 9 gezeigten Ausführungsform jedoch optionale, bevorzugte Ausführungsformen. Bei einem Steckerelement 1 mit einer Kurzschlussbrücke 7 gemäß den 8 und 9 kann die Kurzschlussbrücke 7 genauso gut als separates Bauteil ausgestaltet sein und/oder die Aktivierungsrichtung A des Aktivierungskörpers 8 nicht in Einsteckrichtung verlaufen.
Die Kurzschlussbrücke 7 der Ausführungsform gemäß den 8 und 9 umfasst zwei Kurzschlussarme 24, 24', die in der gezeigten Ausführungsform beide als Federelemente 33, 33' ausgestaltet sind. Die beiden Kurzschlussarme 24, 24' sind beide in einer Kurzschlusskammer 39 angeordnet, wobei die freien Enden 34, 34' der Federarme 33, 33' einander so zugeordnet sind, dass sich diese freien Enden in der in 9B gezeigten Deaktivierungsstellung elektrisch leitend berühren und in der in den 9C dargestellten Aktivierungsstellung voneinander beabstandet sind.
Die beiden Kontaktarme 24, 24' erstrecken sich im Wesentlichen entlang der gleichen Richtung, welche in der gezeigten Ausführungsform der Aktivierungsrichtung A entspricht, in der Kurzschlusskammer 39, in welche auch der Aktivierungsstift 28 des Aktivierungskörpers 8 hinanragt.
In der gezeigten Ausführungsform ist der Aktivierungskörper 8, genauer dessen Aktivierungsstift 28, einem Kurzschlussarm 24 zugeordnet. Dieser Kurzschlussarm 24 weist innerhalb der Kurzschlusskammer 39 einen im Wesentlichen bogenförmigen bzw. S-förmigen Querschnitt auf, wobei die Krümmung des Bogens mit dem freien Ende 34 des Kurzschlussarmes 24 vom anderen Kurzschlussarm 24' weg zeigt und das freie Ende 34 des Kurzschlussarmes 24 im Wesentlichen auf das freie Ende 34' des anderen Kurzschlussarmes 24 gerichtet ist. Dieser Bogen 41 ist die Kontaktzone 25, in welcher der Aktivierungskörper 8 auf die Kurzschlussbrücke 24 trifft.
Der Kurzschlussarm 24 umfasst eine Durchlassöffnung 40 für den Aktivierungsstift 28 des Aktivierungskorpers. Die Durchlassöffnung 40 ist so im Kurzschlussarm 24 ausgestaltet, dass bei Zusammensetzen des Steckerelementes 1, genauer bei der Montage des Aktivierungskorpers 8 in das Steckergehäuse 3, der Aktivierungsstift 28 durch die Durchlassöffnung 40 geführt wird. Dazu wird der Aktivierungskörper 8 in Aktivierungsrichtung A so eingesetzt, bis er in der in 9B gezeigten Deaktivierungsstellung vormontiert ist. Bei dieser Montage, d. h. beim Einsetzen des Aktivierungskorpers und dessen Überführen aus der in 9A gezeigten Ausgangslage in die in 9B gezeigte Vormontagestellung, der Deaktivierungsstellung, trifft das freie Ende 36 des Aktivierungsstiftes 28 auf die vom bogenförmigen Abschnitt 41 des Kurzschlussarmes 24 gebildete Kontaktzone 25. Dabei verformt der Aktivierungsstift 28 den Kurzschlussarm und lenkt diesen so aus, dass dessen freies Ende 34 gegen das freie Ende 34' des anderen Kurzschlussarms 24' gedrückt wird. Die Kurzschlussbrücke 7 gemäß der Ausführungsform der 8 und 9 ist somit in der Deaktivierungsstellung durch den Aktivierungskörper 8 geschlossen.
Der andere Kurzschlussarm 24 weist ebenfalls ein Federelement 33' auf. Dazu ragt der distale Bereich 42 mit dem freien Ende 34' von der Wand der Kurzschlusskammer 39 weg in die Kammer im Wesentlichen in Richtung des freien Endes 34 des anderen Kurzschlussarmes 24 hinein.
In der in 9B gezeigten Deaktivierungsstellung lenkt somit das freie Ende 36 des Kurzschlussarms 28 den einen federnden Kurzschlussarm 24 so aus, dass dessen freies Ende 34 gegen das freie Ende 34' des anderen Kurzschlussarmes gedrückt wird. Durch diesen Druck lenkt wiederum der Kurzschlussarm 24 das Federelement 33' des anderen Kurzschlussarmes 24' entgegen seiner Federkraft aus, was bewirkt, dass die Rückstellkraft dieses Federelementes 33' diesen Kurzschlussarm 24' gegen das freie Ende 34 des anderen Kurzschlussarmes presst, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den beiden Kurzschlussarmen 24 und 24' sichergestellt ist.
Beim Überführen der Kurzschlussbrücke 7 aus der Deaktivierungsstellung der 9B in die Aktivierungsstellung der 9C wird der Aktivierungskörper 8 in Aktivierungsrichtung A relativ zum Steckergehäuse 3 bewegt, wobei der Aktivierungsstift 28 tiefer in die Kurzschlusskammer 39 im Wesentlichen bis zum Boden 43 bewegt wird. Bei der Aktivierung des Steckerelementes 1 wird das freie Ende 36 des Aktivierungsstiftes 28 mit seiner Nase 44 über den Scheitelpunkt des Bogenabschnittes 41 des Kurzschlussarmes 24 hinaus bewegt. Da das größte Maß der Auslenkung des Kurzschlussarmes 24 in der Deaktivierungsstellung der 9B erreicht ist, wo die Nase 44 des Aktivierungsstiftes 28 im Wesentlichen im Bereich des Scheitelpunktes des Bogenbereiches 41 des Kurzschlussarmes 24 angeordnet ist, führt die Verschiebung der Nase 44 über den Scheitelpunkt hinweg in Richtung des Bodens 43 der Kurzschlusskammer 39 somit dazu, dass die Rückstellkraft des federnden Kurzschlussarmes 24 diesen zurück Richtung Ausgangslage, also von dem anderen Kurzschlussarm 24' weg bewegt. Dadurch wird der Kontakt zwischen den freien Enden 34, 34' der beiden Kurzschlussarme 24, 24' aufgehoben und die Kurzschlussbrücke geöffnet. Die Nase 44 des Aktivierungskörpers 8 und die Formen der Kurzschlussarme 24 und 24' sind bei der Ausführungsformen 8 und 9 also so konzipiert, dass der eine Federarm 24 durch den Aktivierungskörper 8 in der Deaktivierungsstellung so stark ausgelenkt ist, um den anderen Kurzschlussarm 24' zu berühren. Ferner muss der Aktivierungsarm 24 in der Aktivierungsstellung so weit zurückfedern können, dass die elektrische Verbindung zwischen den beiden Kurzschlussarmen 24 und 24' gelöst wird, wobei darauf zu achten ist, dass ein ausreichender Sicherheitsabstand zwischen den Bereichen der Kurzschlussarme 24 und 24', die sich in der Deaktivierungsstellung berühren, eingehalten wird, um ein unbeabsichtigtes Schließen der Kurzschlussbrücke zu vermeiden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Kurzschlussbrücke der 8 und 9 von zwei Kurzschlussarmen 24 und 24' gebildet sein, die von jeweils einem Kontaktelement 6, 6' ausgebildet sind, wobei die Aktivierungsrichtung A im Wesentlichen der Einsteckrichtung E des Steckerelementes 1 in das Gegensteckelement 2 entspricht.
Wie die gezeigten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Steckerelements 1 zeigen, ist das Steckerelement 1 einfach und kompakt aufgebaut und leicht zu handhaben, stellt dabei aber auf zuverlässige Weise sicher, dass das elektrische Steckerelement 1 des Airbaganschlusses solange deaktiviert ist, bis Steckerelement 1 vollständig mit dem entsprechenden Gegensteckerelement 2 zusammengesteckt ist.
Selbstverständlich sind auch weitere Ausgestaltungen der Kurzschlussbrücke 7 möglich, beispielsweise solche, bei denen nur eines der Kontaktelemente 6 oder 6' mit einem Kurzschlussarm versehen ist, der sich in der Deaktivierungsstellung bis zu dem anderen Kontaktelement erstreckt. Ferner kann anstelle eines bogenförmig gekrümmten Kurzschlussarmes auch ein im Wesentlichen V-förmiger Kurzschlussarm mit einer Knickstelle eingesetzt werden, um auf einfache Weise die Kurzschlussbrücke mit einer sich in Aktivierungsrichtung A zu der Kontaktzone 25 hinzulaufenden Einlaufschräge 28 zu versehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1339139 A1 [0004]
EP 0869883 B1 [0007, 0008, 0011]

Claims

Elektrisches Steckerelement (1) für einen Airbaganschluss, mit einem mit einem Gegensteckelement (2) in einer Einsteckrichtung (E) zusammensteckbaren Steckergehäuse (3), wenigstens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen (6, 6'), einer Kurzschlussbrücke (7), die von wenigstens einem Kontaktelement (6, 6') gebildet ist, und mit einem Aktivierungskörper (8), der relativ zum Steckergehäuse (3) entlang einer Aktivierungsrichtung (A) aus einer Deaktivierungsstellung, in der die Kurzschlussbrücke (7) die beiden Kontaktelemente (6, 6') elektrisch verbindet, in eine Aktivierungsstellung, in der die Kurzschlussbrücke (7) geöffnet ist, bewegbar ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungsrichtung (A) im Wesentlichen der Einsteckrichtung (E) entspricht.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontaktelement (6, 6') einen Kurzschlussarm (24, 24') aufweist, der sich als Teil der Kurzschlussbrücke (7) zumindest abschnittsweise in Richtung des anderen Kontaktelements (6, 6') erstreckt.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Wesentlichen senkrecht vom Kontaktelement (6, 6') abstehendes Federelement (33) den wenigstens einen Kurzschlussarm (24, 24') ausbildet.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschlussarm (24, 24') von dem einen Kontaktelement (6, 6') weg senkrecht in Richtung des anderen Kontaktelements (6, 6') verläuft.
Elektrisches Steckerelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Kurzschlussarm (24, 24') im Wesentlichen senkrecht zur Aktivierungsrichtung (A) erstreckt.
Elektrisches Steckerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussbrücke (7) eine sich in Aktivierungsrichtung (A) zu einer Kontaktzone (25) hin zulaufende Einlaufschräge (38) ausbildet.
Elektrisches Steckerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kurzschlussarm (24, 24') sich von dem einen Kontaktelement (6, 6') zunächst in Richtung des anderen Kontaktelements (6, 6') und dann in Aktivierungsrichtung (A) erstreckt.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kurzschlussarm (24, 24') bogenförmig gekrümmt ist.
Elektrisches Steckerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussbrücke (7) von wenigstens zwei Kurzschlussarmen (24, 24') der Kontaktelemente (6, 6') gebildet ist, die sich in der Kontaktzone (25) berühren und an einem der beiden Kontaktelemente (6, 6') ausgebildet sind.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivierungskörper (8) in der Aktivierungsstellung in der Kontaktzone (25) zwischen den beiden Kontaktelemente (6, 6') angeordnet ist.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktelemente (6, 6') spiegelsymmetrisch ausgestaltet sind.
Elektrisches Steckerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussbrücke (7) in der Deaktivierungsstellung durch den Aktivierungskörper (8) geschlossen ist.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schließen der Kurzschlussbrücke (7) ein Kurzschlussarm durch den Aktivierungskörper (8) elastisch verformt ist.
Elektrisches Steckerelement (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (7) wenigstens zwei Federelemente (33) aufweist, wobei das eine Federelement (33) vom Aktivierungskörper (8) in der Deaktivierungsstellung entgegen seiner Federkraft so elastisch verformt ist, dass das eine Federelement (33) das andere Federelement (33') berührt und entgegen seiner Federkraft elastisch verformt.
Elektrisches Steckerelement (1) nach einen der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussbrücke eine Durchlassöffnung (40) für den Aktivierungskörper (8) aufweist.