EP1540778B1 - Steckverbinder mit federkraft beaufschlagter sekundärverriegelung - Google Patents

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EP1540778B1
EP1540778B1 EP03797292A EP03797292A EP1540778B1 EP 1540778 B1 EP1540778 B1 EP 1540778B1 EP 03797292 A EP03797292 A EP 03797292A EP 03797292 A EP03797292 A EP 03797292A EP 1540778 B1 EP1540778 B1 EP 1540778B1
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EP
European Patent Office
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plug
connector
locking mechanism
secondary locking
arms
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EP03797292A
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Harald Holweg
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Original Assignee
FCI SA
Framatome Connectors International SAS
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6271—Latching means integral with the housing
    • H01R13/6273—Latching means integral with the housing comprising two latching arms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap

Definitions

  • the present invention relates to a connector, in particular for airbag restraint systems according to the preamble of patent claim 1.
  • a connector is known from DE 100 35 726 A1, which is considered to be the closest prior art.
  • Such connectors are in many respects the highest requirements in terms of the safety of the connection produced and the insertion of a connector placed in its mating connector.
  • the connector is designed for a very long life, in which no fatigue of the seat may occur.
  • a connector with secondary locking is known in which a secondary locking is pushed into a slot between a primary locking tongue and the connector housing during insertion of the plug into a corresponding mating connector and after latching a primary latch to fill this slot and prevent retraction of the primary latch from its locked position.
  • the secondary locking tongue is constantly under elastic tension, so that it can permanently lead to material fatigue and possibly material fractures. If pieces of the secondary locking tongue fall out of the slot, a secondary locking would thus no longer be guaranteed. At least the correct fit of the connector no longer be given with certainty in its mating connector.
  • a spring clip acting as a safety device ensures that the secondary locking can not take place until the connection of the plug has been completed.
  • the present invention has for its object to provide a connector of the type mentioned so that the secondary locking spring force assisted in a given moment during the insertion is brought into its final position, but in the final state substantially mechanically tension-free rests.
  • the present invention is based on the idea during the plugging process to build a spring force with which the secondary lock is "catapults" after the engagement of the primary lock in its final position, where it rests at substantially relaxed spring elements.
  • Fig. 1 shows an exploded perspective view of the connector according to the invention 1.
  • the housing is designed in two parts and consists of a plug-side housing part 3 and a side facing away from the plug housing part 2, which are locked together.
  • the plug-side housing part 3 has locking arms 4a, 4b, with which the plug connector 1 is latched into a mating connector 7 (FIG. 3).
  • a secondary lock 5 Within the housing 2, 3 there is a secondary lock 5, the tongues 6a, 6b, which fill a gap between the connector body and the locking arms 4a, 4b after latching the locking arms 4a, 4b in the mating connector 7 and thus pivoting back the locking arms 4a , 4b prevent from their locking position.
  • the secondary lock 5 has latching arms 8a, 8b (FIG. 2) which, as will be explained in greater detail below, are formed in the illustrated embodiment in the form of a tuning fork, with beveled free ends on which locking lugs pointing outward are located. With these chamfered free ends, the secondary lock is supported at the beginning of the insertion of the connector in its mating connector 7 at the edges 9 of an opening in the mating connector.
  • the secondary lock 5 is in the illustrated embodiment attached via four helical compression springs on the rear housing part 2 seen in the insertion direction. The compression springs are aligned coaxially to the direction of insertion. In the delivery state, ie the two housing parts 2, 3 are locked together, the compression springs 10a to 10d are either not or only very slightly compressed. A small compression is used to rattle the plug.
  • the rear housing part 2 has on opposite sides, see Fig. 1, slots 14 transverse to the insertion direction, in the webs 13 a, 13 b, which are integrally formed on the secondary lock 5 protrude.
  • a release aid 12 is slipped over the slots 14 in the side walls, which at least partially surrounds the housing 2, 3. This release aid can be moved by an operator inellessteckraum against the action of the force of the compression springs 10a to 1 0d, wherein the locking tongues 6a, 6b and the locking arms 8a, 8b are pulled out of the mating connector and the connector can be solved.
  • FIG. 2 shows the attachment state of the connector, in which, as already explained above, the compression springs 10a to 10d are substantially relaxed and the free ends 11a, 11b of the latching arms 8a, 8b are arranged protected in the plug part of the housing part 3.
  • FIG. 3 shows the connector 1 in the moment in which it is angeschnäbelt the mating connector 7, that is just entered into contact with this.
  • the free ends 11a, 11b of the latching arms 8a, 8b are located on the end face on the edges 9 of the mating connector 7.
  • FIG. 3 does not differ from FIG. 2.
  • Fig. 4 the end position of the connector 1 is shown in contrast 7, d. H. the locking arms 4a, 4b are engaged behind not shown here shoulders of the mating connector 7. The insertion took place against the spring force of the compression springs 10a to 10d, which are now all almost completely compressed. In this state, the latching arms 8a, 8b are still supported on the edges 9 of the mentioned openings in the mating connector 7. The changes abruptly, immediately after the latching arms 4a, 4b are snapped.
  • Fig. 5 shows this state, d. H. a slight further pressure load in the insertion direction of the connector 1 causes the latching arms 8a, 8b are pushed away by the arranged on the housing part 3 ramps from the edges 9 of the openings in the mating connector 7 and / or by the tapered free ends or slide and the latching arms 8a, 8b are catapulted into the opening by the force of the compression springs 10a to 10d, so that the secondary latch 5 snaps into its end position, the tongues 6a, 6b being inserted into the slots behind the latching arms 4a, 4b.
  • Fig. 6 shows this state again, but with the spread apart free ends 11a, 11b of the latching arms 8a, 8b are shown, whereby the secondary latch 5 is latched in the mating connector 7.
  • the connector thus produced allows only unique states that are clearly perceived by the user.
  • the "shooting in” of the secondary lock is clearly audible and ends due to the pressurization in a clearly locked state.
  • the connector according to the invention ensures increased security, which is essential in particular when used as an airbag connector.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere für Airbag-Rückhaltesysteme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Steckerbinder ist aus der DE 100 35 726 A1 bekannt, die als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird.
  • An solche Steckverbinder werden in mehrerer Hinsicht höchste Anforderungen bezüglich der Sicherheit der hergestellten Verbindung und des Einsteckvorgangs eines Steckverbinders in seinen Gegenstecker gestellt. Darüber hinaus ist die Steckverbindung auf eine sehr hohe Lebensdauer ausgerichtet, bei der keine Ermüdungserscheinungen des Stecksitzes auftreten dürfen.
  • Aus der EP-1 207 591 A2 ist ein Steckverbinder mit Sekundärverriegelung bekannt, bei dem während des Einsteckvorgangs des Steckers in einen entsprechenden Gegenstecker und nach dem Einrasten einer Primärverriegelung eine Sekundärverriegelung in einen Schlitz zwischen einer Primärverriegelungszunge und dem Steckergehäuse geschoben wird, um diesen Schlitz auszufüllen und ein Zurückweichen der Primärverriegelung aus ihrer verriegelten Stellung zu verhindern. Dabei ist im Endzustand die Sekundärverriegelungszunge ständig unter elastischer Spannung, so dass es auf Dauer zu Materialermüdungen und gegebenenfalls Materialbrüchen kommen kann. Fallen Stücke der Sekundärverriegelungszunge aus dem Schlitz, wäre somit eine Sekundärverriegelung nicht mehr sicher gewährleistet. Wenigstens würde der korrekte Sitz des Steckverbinders in seinem Gegenstecker nicht mehr mit Sicherheit gegeben sein.
  • Aus der DE 196 20 177 A1 ist ein elektrischer Stecker bekannt, bei dem erst gegen Ende des Steckvorgangs ein elektrischer Kontakt zwischen komplementären Steckern dadurch hergestellt wird, dass während des Steckvorgangs eine Feder gespannt wird, die bei Überschreiten einer vorbestimmten Federkraft und nach Freigabe ihres Federweges die Stecker ineinander schiebt.
  • Die DE 198 47 872 A1 beschreibt ein Zündbusgehäuse mit einer Sekundärverriegelung, die während des Einsteckvorgangs durch eine Feder vorgespannt wird und nach dem Einrasten der Steckerverriegelung sich durch Federkraft über die Steckerverriegelung schiebt und diese in ihrer Raststellung blockiert.
  • Bei der DE 100 05 858 A1 sorgt ein als Sicherheitsvorrichtung wirkender Federbügel dafür, dass die Sekundärverriegelung erst dann erfolgen kann, wenn die Verbindung der Stecker abgeschlossen ist.
  • Die DE 100 35 726 A1 zeigt einen Kontaktträger, bei dem während des Einsteckvorgangs eine Sekundärverriegelung solange zurückgehalten wird, bis die Verriegelung eingerastet ist. Während des Einsteckvorgangs baut sich eine Federspannung auf, deren Entladung die Sekundärverriegelung in ihre Endstellung schiebt. Dies erfolgt, nachdem die Federspannung durch die Federkompression groß genug geworden ist, um einen elastischen Widerstand zu überwinden, den eine elastische kompressible Klammer bildet. Deren Verhalten bestimmt den Auslösezeitpunkt und ist daher nur ungenau und wenig reproduzierbar zu bestimmen.
  • Aus der EP 1 006 621 A1 ist ein Steckerbinder mit Sekundärverriegelung bekannt, bei dem die Sekundärverriegelung auf einer Kante des Gegensteckers ruht, bis sie in einem bestimmten Stadium des Steckvorgangs durch seitliches Verschieben freigesetzt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass die Sekundärverriegelung federkraftunterstützt in einem vorgegebenen Moment während des Einsteckvorgangs in ihre Endstellung gebracht wird, im Endzustand jedoch im wesentlichen mechanisch spannungsfrei ruht.
  • Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, während des Steckvorgangs eine Federkraft aufzubauen, mit der die Sekundärverriegelung nach dem Einrasten der Primärverriegelung in ihre Endposition "katapultiert" wird, wo sie bei im wesentlichen entspannten Federelementen anschließend ruht.
  • Die Federelemente können im Endzustand geringfügig unter mechanischer Spannung stehen, um ein Klappern bei Vibrationen zu verhindern. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das nicht einschränkend zu verstehen ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • Fig. 1 eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Steckverbinders,
    • Fig. 2 bis 6 die einzelnen Etappen des Einsteckvorgangs, und
    • Fig. 7 das Entriegeln des Steckverbinders aus seinem Gegenstecker.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Steckverbinders 1. Das Gehäuse ist zweiteilig ausgelegt und besteht aus einem steckseitigen Teilgehäuse 3 und einem der Steckseite abgewandten Gehäuseteil 2, die miteinander verrastet sind. Das steckseitige Gehäuseteil 3 weist Verriegelungsarme 4a, 4b auf, mit denen der Steckverbinder 1 in einen Gegenstecker 7 (Fig. 3) verrastet wird. Innerhalb des Gehäuses 2, 3 befindet sich eine Sekundärverriegelung 5, die Zungen 6a, 6b aufweist, die nach der Verrastung der Verriegelungsarme 4a, 4b im Gegenstecker 7 einen Spalt zwischen dem Steckverbinderkörper und den Verriegelungsarmen 4a, 4b ausfüllen und somit ein Zurückschwenken der Verriegelungsarme 4a, 4b aus ihrer Verriegelungsstellung verhindern.
  • Ferner weist die Sekundärverriegelung 5 Rastarme 8a, 8b (Fig. 2) auf, die wie im folgenden noch näher zu erläutern sein wird, im gezeigten Ausführungsbeispiel stimmgabelförmig geformt sind, mit abgeschrägten freien Enden, an denen sich nach außen weisende Rastnasen befinden. Mit diesen abgeschrägten freien Enden stützt sich die Sekundärverriegelung zu Beginn des Einsteckvorgangs des Steckverbinders in seinen Gegenstecker 7 an den Kanten 9 einer Öffnung im Gegenstecker ab. Die Sekundärverriegelung 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel über vier wendelförmige Druckfedern an dem in Steckrichtung gesehen hinteren Gehäuseteil 2 befestigt. Die Druckfedern sind koaxial zur Steckrichtung ausgerichtet. Im Lieferzustand, d. h. die beiden Gehäuseteile 2, 3 sind miteinander verrastet, sind die Druckfedern 10a bis 10d entweder gar nicht oder nur sehr geringfügig komprimiert. Eine geringe Kompression dient dem Klapperschutz des Steckers.
  • Das hintere Gehäuseteil 2 weist auf gegenüberliegenden Seiten, siehe Fig. 1, Schlitze 14 quer zur Steckrichtung auf, in die Stege 13a, 13b, die an der Sekundärverriegelung 5 angeformt sind, hineinragen. Auf diese Stege 13a, 13b ist eine Lösehilfe 12 über die Schlitze 14 in deren Seitenwänden aufgesteckt, die zumindest teilweise das Gehäuse 2, 3 umschließt. Diese Lösehilfe kann von einer Bedienungsperson in Gegensteckrichtung gegen die Wirkung der Kraft der Druckfedern 10a bis 1 0d verschoben werden, wobei die Verriegelungszungen 6a, 6b und die Rastarme 8a, 8b aus dem Gegenstecker herausgezogen werden und die Steckverbindung gelöst werden kann.
  • Im folgenden werden anhand der Fig. 2 bis 6 die einzelnen Schritte des Steckvorgangs erläutert.
  • Fig 2 zeigt den Anheferungszustand des Steckverbinders, in dem wie bereits vorstehend erläutert die Druckfedern 10a bis 10d im wesentlichen entspannt sind und die freien Enden 11a, 11b der Rastarme 8a, 8b im Steckerteil des Teilgehäuses 3 geschützt angeordnet sind.
  • Fig 3 zeigt den Steckverbinder 1 in dem Moment, in dem er am Gegenstecker 7 angeschnäbelt ist, d. h. gerade mit diesem in Kontakt getreten ist. Dabei liegen die freien Enden 11a, 11b der Rastarme 8a, 8b auf der Stirnfläche an den Kanten 9 des Gegensteckers 7 auf. Im Übrigen unterscheidet sich Fig. 3 nicht von Fig. 2.
  • In Fig. 4 ist die Endlage des Steckverbinders 1 im Gegensatz 7 gezeigt, d. h. die Verriegelungsarme 4a, 4b sind hinter hier nicht gezeigten Schultern des Gegensteckers 7 eingerastet. Der Einsteckvorgang erfolgte gegen die Federkraft der Druckfedern 10a bis 10d, die jetzt alle fast vollständig komprimiert sind. In diesem Zustand stützen sich die Rastarme 8a, 8b immer noch an den Kanten 9 der erwähnten Öffnungen im Gegenstecker 7 ab. Die ändert sich abrupt, unmittelbar nachdem die Rastarme 4a, 4b eingeschnappt sind.
  • Fig. 5 zeigt diesen Zustand, d. h. eine geringfügige weitere Druckbelastung in Steckrichtung des Steckverbinders 1 führt dazu, dass die Rastarme 8a, 8b durch am Gehäuseteil 3 angeordnete Rampen von den Kanten 9 der Öffnungen in dem Gegenstecker 7 und/oder durch die abgeschrägten freien Enden weggedrückt werden bzw. abgleiten und die Rastarme 8a, 8b durch die Kraft der Druckfedern 10a bis 10d in die Öffnung katapultiert werden, so dass die Sekundärverriegelung 5 in ihre Endstellung schnellt, wobei die Zungen 6a, 6b in die Schlitze hinter den Rastarmen 4a, 4b eingeführt sind.
  • Fig. 6 zeigt diesen Zustand noch einmal, wobei jedoch die auseinandergespreizten freien Enden 11a, 11b der Rastarme 8a, 8b gezeigt sind, womit die Sekundärverriegelung 5 im Gegenstecker 7 verrastet ist.
  • Fig 7. zeigt den Entriegelungsvorgang, wobei die Lösehilfe 12 gegen die Wirkung der Druckfedern 10a bis 10d in Gegensteckrichtung gezogen ist. Damit wird die Sekundärverriegelung 5 aus dem Gegenstecker 7 gelöst, so dass die Sekundärverriegelung der Verriegelungsarme 4a, 4b aufgehoben ist und ein weiteres Ziehen an der Lösehilfe 12 dem Steckverbinder 1 aus dem Gegenstecker 7 zieht.
  • Die so hergestellte Steckverbindung lässt nur eindeutige Zustände zu, die von dem Benutzer auch eindeutig wahrgenommen werden. Das "Einschießen" der Sekundärverriegelung ist deutlich vernehmbar und endet aufgrund der Druckbeaufschlagung in einem eindeutig verrasteten Zustand. Somit gewährleistet der erfindungsgemäße Steckverbinder eine erhöhte Sicherheit, was insbesondere bei der Verwendung als Airbagstecker wesentlich ist.

Claims (5)

  1. Steckverbinder (1), insbesondere für Airbag-Rückhaltesysteme mit
    einem Gehäuse (2, 3), das über Verriegelungsarme (4a, 4b) in einem Gegenstecker (7) verriegelbar ist, und
    einer mit einer Federkraft beaufschlagbaren Sekundärverriegelung (5), wobei
    die Sekundärverriegelung (5) Zungen (6a, 6b), die nach Einrasten der Verriegelungsarme (4a, 4b) im Gegenstecker (7) diese blockieren, sowie Rastarme (8a, 8b) aufweist, die beim Einführvorgang von Kanten (9) am Gegenstecker (7) blockiert werden, bis die Verriegelungsarme (4a, 4b) einrasten,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rastarme (8a, 8b) abgeschrägte freie Enden (11a, 11b) aufweisen und/oder Rampen am Gehäuse (3) vorgesehen sind, so dass nach dem Einrasten der Verriegelungsarme (4a, 4b) nach einer weiteren Federkraftbeaufschlagung die Rastarme von den Kanten (9) wegschiebbar sind, so dass die Sekundärverriegelung in ihre Endstellung pressbar ist.
  2. Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärverriegelung (5) sich über mindestens eine Schraubenfeder (10a - 10d) am Gehäuse (2, 3) abstützt, wobei die Schraubenfeder bzw. -federn (10a - 10d) im nicht gesteckten Zustand des Steckverbinders (1) sowie im gesteckten Zustand entspannt ist bzw. sind.
  3. Steckverbinder (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (8a, 8b) paarweise stimmgabelförmig mit nach außen abstehenden Rastnasen (11a, 11b) ausgebildet sind.
  4. Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 3) eine Steckhälfte (3) und eine rückwärtige Hälfte (2) aufweist, die miteinander verrastbar sind und in denen die Sekundärverriegelung (5) mit den Schraubenfedern (10a -10d) angeordnet sind.
  5. Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärverriegelung (5) auf gegenüberliegenden Seiten quer zur Steckrichtung verlaufende Stege (13a, 13b) aufweist, die in entsprechende Schlitze einer das Gehäuse (2, 3) mindestens teilweise umfangenden Lösehilfe (12) eingreifen, mit der die Sekundärverriegelung (5) aus dem Gegenstecker (7) gezogen werden kann und anschließend das Gehäuse (2, 3) im nicht mehr sekundärverriegelten Zustand von dem Gegenstecker (7) gelöst werden kann.
EP03797292A 2002-09-11 2003-09-10 Steckverbinder mit federkraft beaufschlagter sekundärverriegelung Expired - Lifetime EP1540778B1 (de)

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AT (1) ATE361561T1 (de)
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