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Die Erfindung betrifft eine Verbinderbaugruppe für einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere einen elektrischen Buchsen-Steckverbinder für eine Zündpille eines Airbags. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere einen elektrischen Buchsen-Steckverbinder, oder ein konfektioniertes elektrisches Kabel, für eine Zündpille eines Airbags, mit einer erfindungsgemäßen Verbinderbaugruppe.
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In der Elektronik und/oder Elektrotechnik ist eine große Anzahl von elektrischen Stift- und/oder Buchsenverbinder – im Folgenden (elektrische) Steckverbinder genannt – bekannt, welche dazu dienen, elektrische Leistung und/oder elektrische Signale mit einer größtmöglichen Bandbreite von Spannungen, Strömen, Frequenzen und Datenraten zu übertragen. Ferner müssen solche Steckverbinder, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, in temperaturbelasteten, feuchten, schmutzigen und/oder chemisch aggressiven Umgebungen dauerhaft eine einwandfreie Übertragung von elektrischen Signalen und elektrischer Leistung gewährleisten. Aufgrund der großen Bandbreite von Anwendungen für Steckverbinder ist eine große Anzahl von speziell optimierten Steckverbinder bekannt.
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Insbesondere bei sicherheitskritischen elektrischen Verbindungen, wie beispielsweise einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer Zündpille, z. B. eines Airbags, oder einer Gurtstraffeinrichtung und einem elektrischen Steuergerät eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug, werden hohe Anforderungen an die herzustellende elektrische Steckverbindung gestellt. Ein hierfür verwendbarer Steckverbinder muss fehlerfrei arbeiten und kompakt ausgelegt sein. Hierbei muss z. B. ein Airbag-Steckverbinder einerseits der Zündpille des Airbags ein Auslösesignal absolut zuverlässig übermitteln und andererseits dürfen elektrische Störsignale, die z. B. aus Spannungsspitzen in der Fahrzeug-Elektronik resultieren, keine unbeabsichtigte Zündung des Airbags auslösen. Um solche elektrischen Spannungsspitzen zu verhindern bzw. deren Auswirkungen zu minimieren, weisen Steckverbindungen für Airbags bzw. Airbag-Steckverbinder elektrische oder elektromagnetische Drosseleinrichtungen auf.
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Es werden hohe Ansprüche an die herzustellenden elektrischen Verbindungen innerhalb des Airbag-Steckverbinders und die mit dem Airbag-Steckverbinder herzustellenden, elektrisch leitenden Steckverbindungen gestellt. Insbesondere soll hierbei eine sichere Montage der innerhalb des Airbag-Steckverbinders einzurichtenden elektrischen Kontakteinrichtungen gewährleistet sein, wobei eine möglichst einfache Montage nicht nur aus Kostengründen anzustreben ist, sondern auch wegen einer dadurch erzielbaren geringeren Fehlerquote bei der Montage. Bei der Montage der Kontakteinrichtungen im Airbag-Steckverbinder erfolgt meist auch eine Montage einer Drosseleinrichtung, wie z. B. einer Ferritkerndrossel – kurz Ferrit genannt.
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Bei elektrischen Steckverbindern kann es eine Anforderung sein, dass Belastungen der daran vorgesehenen elektrischen Leitungen, wie z. B. Leitungsbewegungen und/oder – vibrationen, welche z. B. aufgrund rauer Umweltbedingungen in einem Kraftfahrzeug auftreten, sich nicht auf die elektrische Verbindung zwischen der betreffenden Leitung und der zugehörigen elektrischen Kontakteinrichtung, und darüber hinaus auch nicht auf die elektrische Verbindung zwischen zwei Kontakteinrichtungen einer elektrischen Steckverbindung übertragen. Solche mechanischen Belastungen auf den Steckverbinder bzw. die Steckverbindung aus Steckverbinder und einem Gegenverbinder können durch eine separate, hinter dem Steckverbinder bzw. vor und hinter der Steckverbindung angeordnete Abfangung der an die Kontaktelemente angeschlossenen Leitungen ferngehalten werden, wobei sich jedoch ein nachteiliger, erhöhter Teile-, Kosten- und Montageaufwand ergibt. Bekannt sind ferner Leitungsfixierungen direkt an einem elektrischen Steckverbinder.
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So offenbart die
DE 10 2006 028 202 A1 einen elektrischen Steckverbinder für Kraftfahrzeuge, mit einem Kontaktgehäuse und einem mit dem Kontaktgehäuse schwenkbar verbundenen Deckel, der zwischen einer Steck- und einer Kabelzuführseite des Kontaktgehäuses an diesem derart angeordnet ist, dass ein Deckelabschnitt bei geschlossenem Deckel einen Abschnitt des Kontaktgehäuses bildet. In einem Abschnitt des Deckels befindet sich wenigstens ein nach außen, zu einem freien Ende des Deckels öffnender Führungsschlitz, in welchem wenigstens, eine zugehörige elektrische Leitung bei einem Schließen des Deckels positionierbar ist, wobei der Führungsschlitz des Deckels bei geschlossenem Deckel derart verengt ist, dass die Leitung darin fixiert ist.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Verbinderbaugruppe für einen Steckverbinder und einen verbesserten elektrischen Steckverbinder anzugeben. Hierbei soll eine sichere und einfache Montage einer elektrischen Kontakteinrichtung und einer Drosseleinrichtung, insbesondere eines Ferrits, innerhalb der Verbinderbaugruppe möglichst kostengünstig durchführbar sein. Dabei soll eine dauerhaft zuverlässige Zugentlastung der am Steckverbinder vorgesehenen elektrischen Leitungen realisiert sein, und die Drosseleinrichtung soll in wenigstens einer Raumdimension möglichst spielfrei im Steckverbinder untergebracht sein. Die Montage der Kontakteinrichtungen und auch der Drosseleinrichtung soll ferner derart bei einem Kunden möglich sein, dass dieser den Steckverbinder selbstständig mit einer bereits wenigstens teilweise konfektionierten Leitung bestücken kann. Des Weiteren soll die Verbinderbaugruppe und somit auch der Steckverbinder klein, kompakt und robust ausgelegt sein.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mittels einer Verbinderbaugruppe für einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere einen elektrischen Buchsen-Steckverbinder für eine Zündpille eines Airbags, gemäß Anspruch 1; und einem elektrischen Steckverbinder, insbesondere einem elektrischen Buchsen-Steckverbinder, oder einem konfektionierten elektrischen Kabel, insbesondere für eine Zündpille eines Airbags, gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Verbinderbaugruppe bzw. der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder weist ein Kontaktgehäuse auf, in welchem wenigstens eine elektrische Kontakteinrichtung vorsehbar bzw. vorgesehen ist. Ferner ist eine Kontaktsicherung vorgesehen, mit welcher die Kontakteinrichtung im Kontaktgehäuse arretierbar bzw. arretiert ist. – Die folgenden Ausführungen beziehen sich nur noch auf den Steckverbinder, sind jedoch analog auf die Verbinderbaugruppe übertragbar. – Die Erfindung umfasst dabei eine Mehrzahl von Varianten, wobei eine jede Variante ein hauptsächliches Merkmal besitzt und die Varianten einzeln oder in einer beliebigen Kombination an einem Steckverbinder bzw. einer Verbinderbaugruppe realisiert sein können. In der Figurenbeschreibung weiter unten ist nur noch von zwei Ausführungsformen die Rede, wobei generell Ausführungsform der Erfindung eine oder eine Mehrzahl von Varianten an einer einzelnen Verbinderbaugruppe bzw. einem einzelnen Steckverbinder realisieren.
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So ist bei einer Variante der Erfindung die Kontaktsicherung für die elektrische Kontakteinrichtung derart ausgestaltet, dass mittels einer daran vorgesehenen Zugentlastungseinrichtung wenigstens teilweise eine Zugentlastung für eine elektrische Leitung am/im Steckverbinder eingerichtet ist. Bevorzugt ist dabei die Zugentlastungseinrichtung stofflich einstückig mit der Kontaktsicherung ausgebildet. Hierbei kann in einer erweiterten Variante der Steckverbinder zusätzlich einen Zugentlastungsdeckel mit einer bevorzugt stofflich einstückig daran ausgebildeten Zugentlastungseinrichtung aufweisen, mittels welcher in einem Zusammenwirken mit der Zugentlastungseinrichtung der Kontaktsicherung, eine Zugentlastung für die an den Steckverbinder elektrisch angeschlossene Leitung eingerichtet ist. In Ausführungsformen davon sind beim Einrichten der Zugentlastung für die Leitung, die beiden Zugentlastungseinrichtungen aufeinander zubewegbar, wobei mittels der Zugentlastungseinrichtungen eine elektrische Isolierung der Leitung bevorzugt jeweils mittels wenigstes eines Zahns der betreffenden Zugentlastungseinrichtung klemmbar ist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung können die Kontaktsicherung und der Zugentlastungsdeckel im Bereich der jeweiligen Zugentlastungseinrichtungen aneinander festgelegt sein. Hierbei kann an der Zugentlastungseinrichtung der Kontaktsicherung eine z. B. als ein Rasthaken ausgebildete Rasteinrichtung, und an der Zugentlastungseinrichtung des Zugentlastungsdeckels eine z. B. als eine Rastschulter ausgebildete Rasteinrichtung vorgesehen sein. Hierbei ist es bevorzugt, dass die eine Rasteinrichtung bevorzugt außen an einem freien Längsendabschnitt der Zugentlastungseinrichtung der Kontaktsicherung, und die andere Rasteinrichtung bevorzugt innen an einem Mittenabschnitt der Zugentlastungseinrichtung des Zugentlastungsdeckels vorgesehen ist.
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Ferner kann die Zugentlastungseinrichtung der Kontaktsicherung in eine Ausnehmung in der Zugentlastungseinrichtung des Zugentlastungsdeckels eingreifen. In einem Eingreifzustand der beiden Zugentlastungseinrichtungen wird dann mittels eines Abschnitts der Zugentlastungseinrichtung der Kontaktsicherung die Isolierung der elektrischen Leitung gegen zwei Abschnitte der Zugentlastungseinrichtung des Zugentlastungsdeckels gedrückt. Eine Klemmkraft hierfür resultiert bevorzugt aus der Verrastung der Kontaktsicherung mit dem Zugentlastungsdeckel und einem jeweiligen Gegenlager der Kontaktsicherung bzw. des Zugentlastungsdeckels am/im Steckverbinder. Dies ist z. B. eine Abstützung der Kontaktsicherung an einer Drosseleinrichtung (siehe unten) und eine Verrastung der Kontaktsicherung mit einem Kontaktgehäuse des Steckverbinders abseits deren Zugentlastungseinrichtung, und/oder eine Abstützung des Zugentlastungsdeckels an einer Führungslasche des Kontaktgehäuses.
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Bei einer anderen Variante der Erfindung weist der Steckverbinder zusätzlich oder alternativ eine Steckverbindersicherung auf, welche ausgehend von einer Vorraststellung am Steckverbinder, für eine Endraststellung mit der Kontaktsicherung und/oder einem/dem Zugentlastungsdeckel des Steckverbinders in Eingriff bringbar ist. Hierbei kann die Steckverbindersicherung eine insbesondere als einen Vorsprung oder einen Zapfen ausgebildete Eingriffseinrichtung aufweisen, welche mit einer insbesondere als eine Ausnehmung oder eine Durchgangsausnehmung ausgebildete Eingriffseinrichtung der Kontaktsicherung in Eingriff bringbar ist. Ferner kann die Steckverbindersicherung eine insbesondere als einen Rastvorsprung oder einen Rasthaken ausgebildete Rasteinrichtung aufweisen, welche mit einer insbesondere als eine hinterschnittene Ausnehmung oder eine Durchgangsausnehmung ausgebildete Rasteinrichtung des Zugentlastungsdeckels in Eingriff bringbar ist. Hierdurch kann sich die Kontaktsicherung und/oder der Zugentlastungsdeckel beispielsweise aufgrund von Vibrationen nicht mehr vom Steckverbinder wegbewegen.
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Bei einer weiteren Variante der Erfindung ist zwischen der Kontaktsicherung und einem/dem Zugentlastungsdeckel eine insbesondere als ein Ferrit ausgebildete Drosseleinrichtung für den Steckverbinder annähernd spielfrei in einer Dimension aufgenommen. Hierfür kann der Zugentlastungsdeckel einen Anschlag oder einen Vorsprung und/oder die Kontaktsicherung einen Vorsprung oder einen Anschlag aufweisen, wobei dazwischen die Drosseleinrichtung klemmbar ist. Ferner kann der Zugentlastungsdeckel und/oder die Kontaktsicherung alternativ oder zusätzlich eine Federeinrichtung, wie z. B. eine Federlasche, aufweisen, mittels welcher die Drosseleinrichtung in Richtung Zugentlastungsdeckel bzw. in Richtung Kontaktsicherung drückbar ist.
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In Ausführungsformen der Erfindung kann die Kontaktsicherung einen sich entlang einer Längsrichtung des Steckverbinders erstreckenden Längsabschnitt aufweisen, welcher die Arretiereinrichtung mit der Zugentlastungseinrichtung insbesondere integral miteinander verbindet. Innenliegend am Längsabschnitt und bevorzugt benachbart zu deren Zugentlastungseinrichtung kann der Vorsprung oder Anschlag bzw. die Federeinrichtung oder Federlasche für das Klemmen der Drosseleinrichtung vorgesehen sein. Die Kontaktsicherung weist in Ausführungsformen des Steckverbinders in einer Projektion angenähert eine U-Form auf, wobei die beiden Schenkel dieses ,U' bevorzugt derart ausgestaltet sind, dass die Kontaktsicherung damit am/im Steckverbinders festgelegt ist. Ferner kann mittels der Steckverbindersicherung die Kontaktsicherung an einem Längsende und/oder einem Mittenabschnitt ihres Längsabschnitts am Steckverbinder halterbar sein bzw. die Kontaktsicherung damit am Kontaktgehäuse festgelegt sein.
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In Ausführungsformen der Erfindung kann die Steckverbindersicherung ein in den Steckverbinder integriertes Bauteil sein, welches insbesondere abschnittsweise eine vollständig umlaufende Wandung besitzt. Die Wandung kann dabei eine Führungsausnehmung besitzen, mit welcher die Steckverbindersicherung beweglich z. B. auf einer Führungslasche des Kontaktgehäuses des Steckverbinders sitzt. Ferner kann die Zugentlastungseinrichtung der Kontaktsicherung in einen aus der Führungsausnehmung der Steckverbindersicherung herausstehenden Abschnitt der Führungslasche eingreifen, und die Drosseleinrichtung zwischen der Zugentlastungseinrichtung des Zugentlastungsdeckels und einem Stufenabschnitt der Kontakteinrichtung aufgenommen sein. Des Weiteren kann die Kontaktsicherung an einem ihrer Zugentlastungseinrichtung gegenüberliegenden Ende ihres Längsabschnitts mit dem Kontaktgehäuse verrastet sein.
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Je nach einer Variante der Erfindung wird eine Verbinderbaugruppe für einen Steckverbinder bzw. ein elektrischer Steckverbinder angegeben, der eine zuverlässige Zugentlastung der am Steckverbinder vorgesehenen elektrischen Leitungen realisiert; eine sichere, einfache und kostengünstig Montage einer elektrischen Kontakteinrichtung und einer Drosseleinrichtung in der Verbinderbaugruppe bzw. im Steckverbinder garantiert; sowie klein, kompakt und robust ausgelegt ist. Hierbei ist die Montage des Steckverbinders derart bei einem Kunden möglich, dass dieser die Verbinderbaugruppe selbstständig mit einer bereits wenigstens teilweise konfektionierten Leitung bestücken kann.
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Insbesondere durch das Anwenden einer Mehrzahl von gegenseitigen Verrastungen von Kontaktsicherung, Zugentlastungsdeckel und Steckverbindersicherung ergibt sich ein robuster Steckverbinder, dessen Kontaktgehäuse alle Kräfte aufnimmt und diese über ein Gegenverbindergehäuse eines elektrischen Gegenverbinders, wie z. B. einen Gehäuseanschluss in ein Gehäuse einleitet. Hierbei bleiben die in der Verbinderbaugruppe eingerichteten elektrischen Kontakteinrichtungen, damit herstellbare elektrische Verbindungen mit dem Gegenverbinder, eine elektrische Verbindung der Kontakteinrichtungen mit elektrischen Leitungen und einer auf den Leitungen sitzenden Drosseleinrichtung bzw. einer mit den Leitungen elektrisch verbundenen Drosseleinrichtung weitgehend kräftefrei, wodurch eine dauerhafte Funktion des Steckverbinders sichergestellt ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der detaillierten Zeichnung zeigen:
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1 in einer dreidimensionalen Explosionsansicht eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderbaugruppe bzw. des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders;
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2 in einer seitlich-hinteren Perspektivansicht eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbinderbaugruppe;
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3 in einer seitlich-vorderen Perspektivansicht den Steckverbinder aus 2 in einer Endraststellung an einem elektrischen Gegenverbinder;
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4 eine seitliche und längs geschnittene Perspektivdarstellung der ersten Ausführungsform des Steckverbinders in Endraststellung am Gegenverbinder;
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5 eine seitliche und quer geschnittene Perspektivdarstellung der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders in Vorraststellung in einem Bereich entlang elektrischer Leitungen und Kontakteinrichtungen;
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6 den Steckverbinder in einer Perspektivansicht von oben, welche auf beide Ausführungsformen anwendbar ist, wobei der Steckverbinder im Bereich einer Klemmung eines Ferrits geschnitten dargestellt ist;
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7 eine seitliche und quer geschnittene Perspektivansicht der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders ohne Ferrit, wobei der Steckverbinder im Bereich einer Verrastung einer Steckverbindersicherung entgegen deren Betätigungsrichtung dargestellt ist; und
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8 eine Perspektivansicht analog 7 zusätzlich ohne einen Zugentlastungsdeckel, wobei der Steckverbinder im Bereich einer Verrastung der Steckverbindersicherung in deren Betätigungsrichtung dargestellt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines elektrischen 180°-Buchsen-Steckverbinders für eine elektrische Steckverbindung für einen Airbag im Kraftfahrzeugbereich näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Anwendungsformen beschränkt, sondern kann auch in anderen Bereichen der Elektrotechnik, insbesondere bei sicherheitskritischen Anwendungen, eingesetzt werden. Natürlich lässt sich die Erfindung auch auf elektrische Pin- bzw. Stift-Steckverbinder anwenden. – Im Folgenden sind zwei spezielle Ausführungsformen der Erfindung näher dargestellt, die jeweils eine Mehrzahl obiger Varianten der Erfindung umfassen. Es ist natürlich möglich, obig erläuterte Varianten einzeln oder in Mehrzahl in einer Ausführungsform der Erfindung zu realisieren.
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Ist ferner im Folgenden von einem Verriegeln, Verrasten, Arretieren oder in Eingriff bringen die Rede, so können diese Begriffe synonym verwendet werden. D. h. Maßnahmen, die ein Verriegeln bzw. ein Verrasten betreffen, können auch auf ein Arretieren bzw. ein in Eingriff bringen angewendet werden, bzw. umgekehrt. D. h. die im Einzelnen geschilderten Maßnahmen sind untereinander austauschbar. So ist z. B. ein Haken, welcher mit einem Vorsprung mechanisch zusammenwirkt durch andere Maßnahmen substituierbar, wie z. B. durch einen Haken oder einen Vorsprung im Zusammenwirken mit einer ggf. hinterschnitten Ausnehmung oder einer Durchgangsausnehmung; ferner sind zwei zusammenwirkende Haken, zwei zusammenwirkende Schultern, ein mit einer Schulter zusammenwirkender Haken, und umgekehrt bzw. Mischformen davon anwendbar.
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Die Explosionsansicht der 1 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderbaugruppe 12 bzw. des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders 10. Der Steckverbinder 10 unterscheidet sich von der Verbinderbaugruppe 12 dadurch, dass er wenigstens eine elektrische Kontakteinrichtung 50, ggf. wenigstens eine elektrische Leitung 60 bzw. ein elektrisches Kabel 60 und ggf. eine Drosseleinrichtung 70 zusätzlich aufweist. Die elektrische Kontakteinrichtung 50 ist vorliegend als ein bevorzugt gestanzter und zurechtgebogener Buchsenkontakt 50 ausgebildet, kann jedoch auch ein Pin- oder Stiftkontakt sein, welcher nicht unbedingt als Stanzteil ausgebildet sein muss. Die Drosseleinrichtung 70 ist hier als ein Ferrit 70 ausgebildet; eine andere Drosseleinrichtung 70, wie z. B. eine Diode, eine andere elektromagnetische oder elektrische Drossel, sind statt dem Ferrit 70 natürlich anwendbar.
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Die beiden Ausführungsformen der Verbinderbaugruppe 12 bzw. des Steckverbinders 10 – siehe auch die 2 und 3, die beide die zweite Ausführungsform der Erfindung zeigen – weisen jeweils ein Kontaktgehäuse 100, eine Kontaktsicherung 200 einen Zugentlastungsdeckel 300 bzw. -kappe 300 und eine Steckverbindersicherung 400 (CPA = Connector Position Assurance) auf, wobei ein jedes dieser Bauteile 100, 200, 300, 400 bevorzugt stofflich einstückig, z. B. in einem Spritzgussverfahren, hergestellt ist. D. h. die nachfolgend erläuterten Funktionen eines jeden dieser vier Bauteile 100, 200, 300, 400 lassen sich bevorzugt mit einem einstückigen Bauteil realisieren. Bei dem Steckverbinder 10 sind an/in dessen Kontaktgehäuse 100 alle obig genannten Bauteile 100, 200, 300, 400 unmittelbar oder mittelbar befestigt, wobei innerhalb des Kontaktgehäuses 100 bevorzugt zwei elektrische Kontakteinrichtungen 50 mittels der Kontaktsicherung 200 gehalten sind, welche bevorzugt zusammen mit dem Zugentlastungsdeckel 300 eine Zugentlastung für bevorzugt zwei elektrische Leitungen 60 des Steckverbinders 10 zur Verfügung stellt.
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Die Steckverbindersicherung 400 dient primär einer Sicherung des Steckverbinders 10 in einem elektrischen Gegenverbinder 80 (siehe 3, die eine erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung 1 darstellt), der z. B. als ein Gehäuseanschluss 80, ein Gegensteckverbinder 80, ein Header 80 oder ein Interface 80 ausgebildet sein kann. Hierfür befindet sich die Steckverbindersicherung 400 in einer Endraststellung E am Steckverbinder 10 bzw. an dessen Kontaktgehäuse 100 (siehe 3), in welcher sie den Steckverbinder 10 bzw. dessen Kontaktgehäuse 100 in einem Gegenverbindergehäuse 800 des Gegenverbinders 80 verriegelt. Vor dem Zusammenstecken des Steckverbinders 10 mit dem Gegenverbinder 80 befindet sich die Steckverbindersicherung 400 in einer Vorraststellung V (siehe 2) am Steckverbinder 10 bzw. an dessen Kontaktgehäuse 100. Beim Bewegen der Steckverbindersicherung 400 aus ihrer Vorraststellung V in ihre Endraststellung E verrastet die Steckverbindersicherung 400 zusätzlich mit der Kontaktsicherung 200 (erste Ausführungsform) und/oder mit dem Zugentlastungsdeckel 300 (zweite Ausführungsform).
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Das Kontaktgehäuse 100 weist für das Einrichten einer elektrischen Verbindung mit dem Gegenverbinder 80 einen Gehäusekörper 154 auf, an welchem wenigstens eine, bevorzugt jedoch zwei Rastlaschen 155 vorgesehen sind, die im Gegenverbindergehäuse 800 verrasten. Zeitlich daran anschließend kann erst die Endraststellung E der Steckverbindersicherung 400 in der Steckverbindung 1 eingerichtet werden. Siehe hierzu und auch im Folgenden die 4 bis 8. Hierbei stellt das Kontaktgehäuse 100 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den im Gehäusekörper 154 in darin vorgesehenen Aufnahmen 140 aufgenommenen elektrischen Kontakteinrichtungen 50 und insbesondere als Stiftkontakte 90 ausgebildeten elektrischen Kontakteinrichtungen 90 des Gegenverbinder 80 her.
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Ferner weist das Kontaktgehäuse 100 wenigstens eine, bevorzugt jedoch zwei, entgegen einer Steckrichtung S des Steckverbinders 10, vom Gehäusekörper 154 wegstehende Führungslaschen 152 auf, auf welchen die Steckverbindersicherung 400 beweglich aufnehmbar ist. Hierfür weist die Steckverbindersicherung 400 jeweils eine Führungsausnehmung 452 in einer bevorzugt abschnittsweise vollständig umlaufenden Wandung 450 auf. Bevorzugt ist eine jeweilige Führungslasche 152 in einem Eckbereich des Kontaktgehäuses 100 um diese Ecke in einem Bogen herum geführt, sodass die jeweilige Führungslasche 152 in einem Querschnitt angenähert l-förmig ausgebildet ist. Korrespondierend dazu ist die jeweilige Führungsausnehmung 452 ausgebildet. Hierdurch kann sich die Steckverbindersicherung 400 nur noch in zwei Richtungen am Steckverbinder 10 bewegen, und zwar entlang der Führungslaschen 152 nach oben bzw. unten.
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An einem freien Längsendabschnitt weisen die Führungslaschen 152 jeweils eine Ausnehmung 153 auf, in welche ein dazu korrespondierender Abschnitt des Zugentlastungsdeckels 300 eingreifen kann, sodass dieser in einer bzw. zwei Seitenrichtungen am Steckverbinder 10 gehalten ist, wofür der Zugentlastungsdeckel 300 im montierten Zustand am Steckverbinder 10 eine Wandung oder einen Vorsprung benachbart zur jeweiligen Ausnehmung 153 besitzt. Die jeweilige Ausnehmung 153 verläuft dabei in Richtung einer flächigen Erstreckung der Führungslasche 154 in die jeweilige Führungslasche 154, also in deren Querschnittslängsrichtung, hinein, wobei die jeweilige Ausnehmung 153 an derjenigen Seite der betreffenden Führungslasche 154 vorgesehen ist, an welche auch der Zugentlastungsdeckel 300 an den Steckverbinder 10 gesteckt wird.
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Die Kontaktsicherung 200 hat in einem Querschnitt angenähert die Form eines ,U', wobei ein Schenkel als eine Arretiereinrichtung 210 für die elektrischen Kontakteinrichtungen 50, und ein anderer Schenkel als eine Zugentlastungseinrichtung 230 ausgebildet ist. Die Zugentlastungseinrichtung 230 realisiert in Alleinstellung (in der Zeichnung nicht dargestellt) oder in einem Zusammenwirken mit einer Zugentlastungseinrichtung 330 des Zugentlastungsdeckels 300 eine Zugentlastung für die elektrischen Leitungen 60, wobei die Kontaktsicherung 200 den Zugentlastungsdeckel 300 am Steckverbinder 10 festlegt. Ist als Zugentlastung nur die Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 vorgesehen, so kann diese wie unten erläutert aufgebaut sein und ferner die Leitungen 60 gegen einen Anschlag, der z. B. am Kontaktgehäuse 100 vorgesehen ist, drücken.
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Die beiden Schenkel der Kontaktsicherung 200 sind über einen Längsabschnitt 220 (Steg des ,U') miteinander verbunden, an welchem ein im Montagezustand der Kontaktsicherung 200 am Steckverbinder 10 nach innen gerichteter Vorsprung 222 integral vorgesehen ist, mittels welchem der Ferrit 70 gegen den Zugentlastungsdeckel 300, bevorzugt gegen einen am Zugentlastungsdeckel 300 vorgesehenen Anschlag 322 oder Vorsprung 322, drückbar ist (siehe 6). Statt einem Vorsprung 222 kann z. B. auch eine ggf. federnde Lasche angewendet werden; dies kann auch auf den inneren Anschlag 322 oder Vorsprung 322 des Zugentlastungsdeckels 300 angewendet werden. Hierdurch ist der Ferrit 70 in wenigstens zwei Richtungen festgelegt, und je nach einer Stärke dieser Klemmung ist der Ferrit 70 auch in den beiden anderen Dimensionen festgelegt.
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Die Arretiereinrichtung 210 der Kontaktsicherung 200 weist je nach einer Anzahl der elektrischen Kontakteinrichtungen 50 bevorzugt eine ebensolche Anzahl von Arretiervorsprüngen 212 auf. D. h. jede Kontakteinrichtung 50 hat ihren individuellen Arretiervorsprung 212, mit welchem sie in der jeweiligen Aufnahme 140 des Kontaktgehäuses 100 gehalten ist. Es ist jedoch auch möglich, für je zwei Kontakteinrichtungen 50 eine einzelne bzw. für je drei Kontakteinrichtungen 50 zwei Arretiervorsprünge 212 vorzusehen. Ferner ist die Kontaktsicherung 200 im Bereich der Arretiereinrichtung 210 am Kontaktgehäuse 100 verrastet, wofür die Arretiereinrichtung 210 bevorzugt eine als einen Rastvorsprung 214 ausgebildete Rasteinrichtung 214, und das Kontaktgehäuse 100 eine bevorzugt als eine Rastschulter 114 ausgebildete Rasteinrichtung 114 aufweist (siehe 4).
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Die Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 ist bevorzugt kammartig aufgebaut, wobei je nach einer Anzahl von elektrischen Leitungen 60 am Steckverbinder 10 entsprechende Ausnehmungen 233 zwischen zwei Zinken 231 dieses kammartigen Aufbaus vorgesehen sind. D. h. bevorzugt ist an der Zugentlastungseinrichtung 230 eine Zinke 231 mehr vorgesehen als es einer Anzahl von elektrischen Leitungen 60 am Steckverbinder 10 entspricht. Zwischen zwei Zinken 231, also in einer Ausnehmung 233, ist ein kurzer Längsabschnitt einer Leitung 60 aufnehmbar und klemmbar. Hierfür wird die jeweilige Leitung 60 in die betreffende Ausnehmung 233 gedrückt, was z. B. mittels entsprechender Abschnitte des Zugentlastungsdeckels 300 erfolgt. Dies kann jedoch auch durch eine Verrastung der Zugentlastungseinrichtung 230 und einem entsprechenden Anschlag erfolgen (in der Zeichnung nicht dargestellt).
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Eine Ausnehmung 233 zwischen zwei Zinken 231 verjüngt sich nach innen, wobei innenliegend an der Ausnehmung 233 wenigstens ein Zahn 232 bzw. ein Zugentlastungszahn 232 vorgesehen ist, mittels welchem eine elektrische Isolierung 600 der Leitung 60 verformbar bzw. klemmbar ist. Der betreffende Zahn 232 erstreckt sich dabei bevorzug längs entlang der betreffenden Ausnehmung 233, geht also von einer Zinke 231 zu nächsten über. Die bezahnten Ränder der Ausnehmung 233 drücken bei einer eingerichteten Zugentlastung die Leitungen 60 gegen korrespondierende bezahnte Ränder des Zugentlastungsdeckels 300 (siehe 4, 5 und 7).
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Bei einem montierten Steckverbinder 10 ist die Kontaktsicherung 200 im Bereich ihrer Zugentlastungseinrichtung 230 bevorzugt mit dem Zugentlastungsdeckel 300 verrastet. Hierfür weist die Zugentlastungseinrichtung 230 bevorzugt eine als einen Rasthaken 238 ausgebildete Rasteinrichtung 238 auf, die mit einer bevorzugt als eine Rastschulter 338 ausgebildete Rasteinrichtung 338 des Zugentlastungsdeckels 300 verrastet (siehe 4). Hierbei sind bevorzugt zwei Rasthaken 238 an einem jeweiligen Längsendabschnitt der beiden äußeren Zinken 231 der Zugentlastungseinrichtung 230 vorgesehen, die innen an der Rastschulter 338 des Zugentlastungsdeckels 300 verrastet sind. Die Rastschulter 338 ist bevorzugt als ein Vorsprung hinter einer Öffnung einer Ausnehmung 331 des Zugentlastungsdeckels 300 vorgesehen, in welche die Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 zum Zwecke der Zugentlastung für die Leitungen 60 eingreifen kann.
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Ferner weist Kontaktsicherung 200 im Bereich ihrer Zugentlastungseinrichtung 230 bevorzugt stirnseitig zugänglich eine insbesondere als eine Eingriffsausnehmung 234 ausgebildete Eingriffseinrichtung 234 auf. In diese kann in der Endraststellung E der Steckverbindersicherung 400, eine bevorzugt als ein Vorsprung 434 oder Zapfen 434 ausgebildete Eingriffseinrichtung 434 der Steckverbindersicherung 400 eingreifen, wodurch die Kontaktsicherung 200 zusätzlich am Steckverbinder 10 gesichert bzw. gehaltert ist.
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Die Zugentlastungseinrichtung 330 des Zugentlastungsdeckels 300 bzw. der Zugentlastungskappe 300 ist bevorzugt näherungsweise als ein Quader ausgebildet, der an einer oder zwei Seiten offen und innen teilweise hohl ist. D. h. der Quader weist eine von einer Seite des Quaders aus zugängliche Ausnehmung 331 auf, in welche die Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 wenigstens teilweise eingreifen kann. Hierbei entstehen in einer Längsrichtung L des Steckverbinders 10 zwei übereinander liegende Zugentlastungsbereiche am Zugentlastungsdeckel 300, die analog zur Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 ausgebildet sind und hier nur noch kursorisch erläutert werden. D. h. die Ausführungen zur Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 sind auf einen solchen Zugentlastungsbereich der Zugentlastungseinrichtung 330 des Zugentlastungsdeckels 300 übertragbar.
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Ähnlich wie die Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 sind die beiden Zugentlastungsbereiche kammartig aufgebaut, wobei zwischen zwei Zinken 334 in einer Ausnehmung 333 eine elektrische Leitung 60 aufnehmbar ist. Hierbei sind wiederum Zähne 332 bzw. Zugentlastungszähne 332 vorgesehen, die die Leitung 60 klemmen. Bei einem montierten elektrischen Steckverbinder 10 bzw. einem konfektionierten elektrischen Kabel 2 sind die beiden Zugentlastungseinrichtungen 230, 330 der Verbinderbaugruppe 12 aufeinander zubewegt, wobei die Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 in die Ausnehmung 331 der Zugentlastungseinrichtung 330 des Zugentlastungsdeckels 300 eingreift und beide Zugentlastungseinrichtungen 230, 330 aneinander verrastet sind (4). Hierbei stützt sich der Zugentlastungsdeckel 300 an den Führungslaschen 152, insbesondere einer Innenwand der Ausnehmung 153 der betreffenden Führungslasche 152 ab.
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Die betreffende elektrische Leitung 60 wird dabei sandwichartig geklemmt, wobei zwei Zugentlastungsabschnitte des Zugentlastungsdeckels 300 in Längsrichtung L des Steckverbinders 10 außen, und innen ein Zugentlastungsabschnitt der Kontaktsicherung 200 die Leitung 60 von zwei einander gegenüberliegenden Seiten klemmen und derart eine Zugentlastung realisieren. D. h. mittels dreier Ausnehmungen 333, 233, 333 bzw. mittels sechs Zinken 334, 334; 231, 231; 334, 334 erfolgt die Zugentlastung einer einzigen Leitung 60. Bevorzugt befinden sich dabei an einer unteren und einer oberen Ausnehmung 333 (z. B. mit Bezug auf die 4) der Zugentlastungseinrichtung 330 des Zugentlastungsdeckels 300 einer bzw. zwei Zugentlastungszähne 332, und an einer Ausnehmung 233 der Zugentlastungseinrichtung 230 der Kontaktsicherung 200 zwei Zugentlastungszähne 332.
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Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung weißt der Zugentlastungsdeckel 300 eine bevorzugt als eine hinterschnittene Ausnehmung 336 oder eine Durchgangsausnehmung 336 ausgebildete Rasteinrichtung 336 auf. Die Rasteinrichtung 336 ist dabei für die Steckverbindersicherung 400 von außen zugänglich, wobei in der Endraststellung E der Steckverbindersicherung 400 an der Steckverbindung 1, eine bevorzugt als ein Rastvorsprung 436 oder ein Rasthaken 436 ausgebildete Rasteinrichtung 436 der Steckverbindersicherung 400 mit der Rasteinrichtung 336 des Zugentlastungsdeckels 300 verrastet (siehe 2, 3, 5 und 7). Zu einer selben Zeit wie die Steckverbindersicherung 400 mit dem Zugentlastungsdeckel 300 verrastet, verrastet auch die Steckverbindersicherung 400 mit der Kontaktsicherung 200, sodass diese drei Bauteile aneinander fixiert sind.
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Ferner ist es bevorzugt, dass der Zugentlastungsdeckel 300 nicht nur in einem Zusammenwirken mit der Kontaktsicherung 200 den Ferrit 70 in einer Dimension hält, sondern dass die Kontaktsicherung 200 den Ferrit 70 im Zusammenwirken mit einer oder einer Mehrzahl der elektrischen Kontakteinrichtungen 50 auch noch in einer weiteren Dimension innerhalb des Steckverbinders 10 festlegt. Hierfür weist der Zugentlastungsdeckel 300 unten und außen an seiner Zugentlastungseinrichtung 330 einen Anschlag 335 oder eine Schulter 335 auf, an welcher der Ferrit 70 im Montagezustand im Steckverbinder 10 ansitzt. Ein Gegenlager für den Ferrit 70 wird von einer oder einer Mehrzahl der Kontakteinrichtungen 50 gebildet, die dafür bevorzugt einen Stufenabschnitt 510 aufweisen. (Siehe 4, 5, 7.) Dies kann auch als Lasche oder Vorsprung an der betreffenden Kontakteinrichtung 50 realisiert sein.
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Die Interaktion der Steckverbindersicherung 400 mit der Kontaktsicherung 200 und dem Zugentlastungsdeckel 300 wurde oben schon erläutert, daher wird an dieser Stelle nicht mehr darauf eingegangen. Es soll hier auf die Vorraststellung V und die Endraststellung E der Steckverbindersicherung 400 am elektrischen Steckverbinder 10 mit Bezug auf die 7 und 8 näher eingegangen werden. Die Steckverbindersicherung 400 kann dabei erst in ihre Endraststellung E gebracht werden, wenn der Steckverbinder 10 mit seinen Rastlaschen 155 im elektrischer Gegenverbinder 80 verrastet ist. Ist die Steckverbindersicherung 400 in ihrer Endraststellung E, dann blockieren Laschen 415 der Steckverbindersicherung 400 die Rastlaschen 155 des Kontaktgehäuses 100 im Gegenverbinder 80. Der Steckverbinder 10 kann erst wieder vom Gegenverbinder 80 abgezogen werden, wenn die Steckverbindersicherung 400 wieder in ihre die Vorraststellung V gebracht ist.
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In der Vorraststellung V ist die Steckverbindersicherung 400 in ihren beiden Bewegungsrichtungen – also in und entgegen der Steckrichtung S des Steckverbinders 10 – am Steckverbinder 10 bzw. dem Kontaktgehäuse 100 verrastet. Hierfür weist die Steckverbindersicherung 400 wenigstens eine bevorzugt als eine Rastlasche 420 ausgebildete Rasteinrichtung 420 auf, mittels welcher einerseits eine Verrastung in der Vorraststellung V in beide Bewegungsrichtungen am Steckverbinder 10, und andererseits eine Verrastung mit einer bevorzugt als ein Rastvorsprung 820 ausgebildeten Rasteinrichtung 820 im Gegenverbinder 80 entgegen der Steckrichtung S der Steckverbindersicherung 400 (Endraststellung E) realisierbar ist. Bevorzugt besitzt die Steckverbindersicherung 400 zwei solche Rasteinrichtungen 420 bzw. Rastlaschen 420, wobei im Folgenden nur auf eine Bezug genommen wird.
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Die Rastlasche 420 weist für eine Verrastung mit dem Kontaktgehäuse 100 eine erste Rastfläche 421 auf, die in der Vorraststellung V in Steckrichtung S des Steckverbinders 10, eine Bewegung der Steckverbindersicherung 400 in Richtung Endraststellung E verhindert. Hierfür ist an der bevorzugt langgestreckten Rastlasche 420 an einer ihrer flächigen Längsseiten bevorzugt ein Vorsprung ausgebildet, der die erste Rastfläche 421 zur Verfügung stellt. In der Vorraststellung V und einem unbelasteten Zustand der Rastlasche 420 ist die erste Rastfläche 421 mit einem ersten inneren Anlagebereich 121 des Kontaktgehäuses 100 in Anlage. (Siehe 8.) Gleichzeitig liegt die Rastlasche 420 mit einer an ihrem Längsendabschnitt vorgesehenen zweiten Rastfläche 423 an einem zweiten inneren Anlagebereich 123 des Kontaktgehäuses 100 an (siehe 7). Die beiden Anlagebereiche 121, 123 sind dabei zumindest teilweise voneinander abgewandt.
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Die Rastlasche 420 weist an ihrem freien Ende eine bevorzugt schräge Betätigungsfläche 422 auf, die bei einem Vorbewegen des Steckverbinders 10 in den elektrischen Gegenverbinder 80 die Rastlasche 420 zu einer Seite verlagert. Hierfür weist der Gegenverbinder 80 eine Betätigungskante 822 oder Betätigungsfläche 822 auf, an der die Betätigungsfläche 422 der Rastlasche 420 beim Bewegen des Steckverbinders 10 in Steckrichtung S abgleitet und so die Rastlasche 420 verlagert.
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Weiter in Steckrichtung S des Steckverbinders 10, bevorzugt unterhalb der Betätigungskante 822, weist der Gegenverbinder 80 eine Rastfläche 822 auf, an welcher in der Endraststellung E der Steckverbindersicherung 400 die zweite Rastfläche 423 der Rastlasche 420 verrastet, wobei sich die Rastlasche 420 bevorzugt in ihre Ausgangslage zurückbewegt.
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Beim seitlichen Verlagern der Rastlasche 420 gerät die erste Rastfläche 421 außer Eingriff mit dem ersten Anlagebereich 121 des Kontaktgehäuses 100. Beim Bewegen der Steckverbindersicherung 400 in Richtung Endraststellung E bewegt sich dann der Vorsprung, an welchem die erste Rastfläche 421 vorgesehen ist, durch einen Freiraum 125 im Kontaktgehäuse 100 hindurch, wodurch diese Verrastung nicht mehr wirksam ist und die Endraststellung E der Steckverbindersicherung 400 realisiert werden kann. Beim Zurückbewegen der Rastlasche 420 in ihre Ausgangslage in der Endraststellung E hindert der Vorsprung, an welchem die erste Rastfläche 421 vorgesehen ist, diese nicht an ihrer Zurückbewegung; d. h. dass im Kontaktgehäuse 100 ein entsprechender Freiraum vorgesehen ist.
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Der zweite innere Anlagebereich 123 des Kontaktgehäuses 100 ist an einer in Längsrichtung L des Steckverbinders 10 rautenförmig ausgebildeten Einrichtung vorgesehen. Oben an dieser Einrichtung ist wenigstens eine Betätigungsfläche 122 für das Einrichten der Vorraststellung V der Steckverbindersicherung 400 vorgesehen, wobei die Rastlasche 123 mit der an ihrem Längsende vorgesehenen Betätigungsfläche 422 daran abgleitet und die Vorraststellung V der Steckverbindersicherung 400 am Steckverbinder 10 realisierbar ist. Diese ebenfalls seitliche Wegbewegung der Rastlasche 420 erfolgt analog zu obigen Ausführungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrische Steckverbindung
- 2
- konfektioniertes elektrisches Kabel
- 10
- elektrischer Steckverbinder, insbesondere Airbag-Steckverbinder, Pin- bzw. Stift-, Buchsen-Steckverbinder
- 12
- Verbinderbaugruppe
- 50
- elektrische Kontakteinrichtung, insbesondere Buchsenkontakt
- 60
- elektrische Leitung, Kabel
- 70
- Drosseleinrichtung, insbesondere Ferrit
- 80
- elektrischer Gegenverbinder; Gehäuseanschluss, Gegensteckverbinder, Header, Interface
- 90
- elektrische Kontakteinrichtung, insbesondere Stiftkontakt
- 100
- Kontaktgehäuse
- 114
- Rasteinrichtung, bevorzugt Rastschulter
- 121
- erster innerer Anlagebereich für erste Rastfläche 421
- 122
- Betätigungsfläche
- 123
- zweiter innerer Anlagebereich für zweite Rastfläche 423
- 125
- Freiraum erste Rastfläche 421
- 140
- Aufnahme für Kontakteinrichtung 50
- 152
- Führungslasche für Steckverbindersicherung 400
- 153
- Ausnehmung
- 154
- Gehäusekörper
- 155
- Rastlasche
- 200
- Kontaktsicherung
- 210
- Arretiereinrichtung für Kontakteinrichtung 110
- 212
- Arretiervorsprung
- 214
- Rasteinrichtung, bevorzugt Rastvorsprung
- 220
- Längsabschnitt
- 222
- Vorsprung, Lasche ggf. federnd
- 230
- Zugentlastungseinrichtung
- 231
- Zinke
- 232
- Zahn, Zugentlastungszahn
- 233
- Ausnehmung
- 234
- Eingriffseinrichtung, Eingriffsausnehmung; bevorzugt Ausnehmung oder Durchgangsausnehmung
- 238
- Rasteinrichtung, bevorzugt Rasthaken
- 300
- Zugentlastungsdeckel, -kappe
- 322
- Anschlag, Vorsprung
- 330
- Zugentlastungseinrichtung
- 331
- Ausnehmung für Zugentlastungseinrichtung 230
- 332
- Zahn, Zugentlastungszahn
- 333
- Ausnehmung
- 334
- Zinke
- 335
- Anschlag, Schulter für Ferrit 70
- 336
- Rasteinrichtung; bevorzugt hinterschnittene Ausnehmung oder Durchgangsausnehmung
- 338
- Rasteinrichtung, bevorzugt Rastschulter
- 400
- Steckverbindersicherung, CPA (Connector Position Assurance)
- 415
- Lasche
- 420
- Rasteinrichtung, bevorzugt Rastlasche
- 421
- erste Rastfläche
- 422
- Betätigungsfläche
- 423
- zweite Rastfläche
- 434
- Eingriffseinrichtung, bevorzugt Vorsprung oder Zapfen
- 436
- Rasteinrichtung; bevorzugt Rastvorsprung oder Rasthaken
- 450
- Wandung, bevorzugt abschnittsweise vollständig umlaufend
- 452
- Führungsausnehmung für Führungslasche 150
- 510
- Stufenabschnitt
- 600
- elektrische Isolierung der Leitung 60
- 610
- Leiter, insbesondere Litzenleiter
- 800
- Gegenverbindergehäuse
- 820
- Rasteinrichtung, bevorzugt Rastvorsprung
- 822
- Betätigungskante, Betätigungsfläche
- 823
- Rastfläche
- E
- Endraststellung der Steckverbindersicherung 400 am Steckverbinder 10 bzw. der Steckverbindung 1
- L
- Längsrichtung der Steckverbindung 1, des Steckverbinders 10 und des Gegenverbinders 60
- S
- Steckrichtung des Steckverbinders 10
- V
- Vorraststellung der Steckverbindersicherung 400 am Steckverbinder 10
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006028202 A1 [0006]
