-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Verbinderanordnung und insbesondere ein Steckergehäuse
mit verbesserter Zugentlastung und einem
Vorverbindungsmerkmal.
-
In der Kraftübertragung eines Fahrzeugs zu
plazierende Verbinderanordnungen umfassen
typischerweise eine in einem Metallgußteil installierte
Bauteilgrenzfläche (Modulverbinder) und ein passendes
Steckergehäuse. Das Steckergehäuse besitzt eine
Modulseite, die durch dem Fachmann auf diesem Gebiet
bekannte Mittel, beispielsweise eine zentrale
Schraubspindel, an dem Modulverbinder zu sichern ist,
sowie eine Leitungsseite, in der Leitungen aufgenommen
werden.
-
Typischerweise ist ein Leitungsverbinder an einer
Zugentlastung (auch "Leitungsabschirmungen" oder
"Leitungsführungen" genannt) befestigt und die
Zugentlastung durch lange flexible Verbindungen am
Steckergehäuse gesichert. Diese Verbindungen stehen
üblicherweise unter Spannung, wenn Zugkräfte auf die
Leitungen einwirken. Die (ständig oder intermittierend)
auf die Verbindungen ausgeübte Spannung kann die
Zugentlastung schädigen, und als Folge davon kann der
elektrische Kontakt verlorengehen.
-
Um dieses Problem auszuschalten, werden
Zugentlastungen üblicherweise aus hochfesten
Kunststoffen hergestellt, die spannungsbedingten
Verformungen widerstehen können.
-
Der Nachteil besteht darin, daß diese Kunststoffe
teuer sind und ihre Verwendung hohe Produktionskosten
zur Folge hat.
-
Auf diesem Fachgebiet gibt es noch ein weiteres
Problem. Für einen Montagebandarbeiter in der
Produktion kann sich die Notwendigkeit einer
vorübergehenden Sicherung des Steckergehäuses am
Modulverbinder ergeben. Der Arbeiter möchte
beispielsweise seinen Drehmomentschlüssel aufnehmen
oder sich einem anderen Montagearbeitsvorgang zuwenden.
-
Die vorübergehende Sicherung des Steckergehäuses am
Modulverbinder würde sich in Fahrzeugmontagebetrieben
zeitsparend auswirken und könnte die Arbeitsvorgänge
der Verbinderanordnungsmontage für die Arbeiter
vereinfachen. Bisher steht kein einfaches Mittel, das
als Vorverbindungsmerkmal für das Steckergehäuse dienen
könnte, zur Verfügung.
-
In der US-A-3,732,527 wird eine
Zugentlastungsklammer beschrieben, die an einem
elektrischen Verbinder montiert werden kann und einen
Arm umfaßt, an dem sich ein Leitungsverbinder
befestigen läßt, um ein Leitungsbündel zu sichern, das
von der Rückseite des Verbinders aus rechtwinklig zum
elektrischen Verbinder verläuft.
-
In der US-A-5,259,785 wird eine elektrische
Verbinderanordnung beschrieben, bei der ein
Leitungsbündel an der Rückseite des Verbinders
rechtwinklig austritt. Dieser Verbinder besitzt eine an
der Rückseite des Verbinders montierte
Leitungsabdeckung, wobei die Leitungen außerhalb der
Leitungsabdeckung durch ein Band zusammengehalten
werden.
-
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Zugentlastung für das Steckergehäuse einer
elektrischen Verbinderanordnung bereitzustellen. Es ist
ein weiteres Ziel, ein solches Steckergehäuse mit einem
Leitungsverbinderbefestigungsmerkmal als
Integralbauteil bereitzustellen.
-
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein
Steckergehäuse mit einer Modulseite und einer axial
durch einen Hauptkörper verbundenen Leitungsseite,
wobei die Leitungsseite erste Wände umfaßt, die sich
vom Hauptkörper aus axial erstrecken und entsprechende
obere Kanten aufweisen, gekennzeichnet durch:
-
einen in mindestens einer der ersten Seiten
ausgebildeten Rücksprung;
-
einen integral mit der Leitungsseite des
Steckergehäuses geformten Schacht, der sich vom
Rücksprung aus im wesentlichen rechtwinklig zu
mindestens einer der ersten Wände erstreckt, wobei der
Schacht so angeordnet ist, daß er mehrere Leitungen
aufnehmen kann, die durch den Rücksprung verlaufen und
durch einen Leitungsverbinder gebündelt sind, und wobei
der Schacht ein Paar Seitenflansche aufweist, um ein
Abrutschen des Leitungsverbinders vom Schacht zu
verhindern; und
-
eine Leitungsabdeckung, die sich an den ersten
Wänden befestigen läßt und sich über die Leitungsseite
des Steckergehäuses erstreckt, wobei die Anordnung so
beschaffen ist, daß die Leitungen durch den
Leitungsverbinder am Schacht und nicht an der
Leitungsabdeckung gesichert sind, so daß die
Leitungsabdeckung nicht durch Einwirkung der Leitungen
beansprucht wird.
-
Die Leitungsabdeckung kann durch
Verbindungsvorsprünge, die in entsprechende
Sicherungslöcher im Steckergehäuse eingreifen, am
Steckergehäuse verriegelt werden.
-
Das erfindungsgemäße Steckergehäuse ist so
ausgeführt, daß es entfernbar an einem Modulverbinder
gesichert werden kann. Zu diesem Zweck kann mindestens
ein Vorverbindungssteg (und vorzugsweise zwei) mit
einem Vorsprung an seiner Außenfläche vorgesehen
werden, um das Steckergehäuse durch Eingriff des oder
eines jeden Vorsprungs mit entsprechenden Löchern im
Modulverbinder am Modulverbinder zu sichern. Der oder
jeder Vorverbindungssteg kann durch seine eine Kante
federnd mit der Modulseite des Steckergehäuses zwischen
zwei Rippen verbunden sein, die den Vorverbindungssteg
vor Beschädigung schützen.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben; dabei sind:
-
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung;
-
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische
Darstellung eines Steckergehäuses, die eine
Leitungsseite zeigt;
-
Fig. 3 und 4 Schnittsdarstellungen von
Leitungen innerhalb des Schachtes;
-
Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische
Darstellung eines Steckergehäuses, die eine Modulseite
zeigt;
-
Fig. 6 eine Seitenansicht des Steckergehäuses, die
die Leitungsseite zeigt;
-
Fig. 7 eine andere Modifizierung des
Steckergehäuses;
-
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer
Leitungsabdeckung;
-
Fig. 9 eine Untersichtdarstellung der
Leitungsabdeckung;
-
Fig. 10 eine Schnittsdarstellung von Fig. 9
entlang deren Linien 10-10;
-
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer
Abdeckung;
-
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer
Leitungsdurchführung;
-
Fig. 13, 14, 15 schematische Darstellungen, die
die empfohlene Entfernung der Leitungsabdeckung zeigen;
-
Fig. 16 eine perspektivische Darstellung des
Steckergehäuses, die die Modulseite zeigt;
-
Fig. 17 eine perspektivische Darstellung des
Steckergehäuses, die eine andere Modifizierung der
Modulseite des Steckergehäuses zeigt;
-
Fig. 18 eine Seitenansicht des Steckergehäuses;
-
Fig. 19 eine perspektivische Darstellung der
Modulverbindung;
-
Fig. 20 eine Seitenansicht des Modulverbinders;
-
Fig. 21 eine perspektivische Darstellung einer
anderen Modifizierung des Modulverbinders;
-
Fig. 22 eine Seitenansicht des Modulverbinders von
Fig. 21;
-
Fig. 23 eine Längsschnittsdarstellung des
vorübergehend am Modulverbinder gesicherten
Steckergehäuses.
-
Wie aus den Fig. 1-23 ersichtlich, umfaßt
eine innerhalb der Kraftübertragung eines Fahrzeugs zu
plazierende Verbinderanordnung 10 einen in ein
Metallgußteil eingesetzten und darin gesicherten
Modulverbinder (oder eine Bauteilgrenzfläche) 11, ein
durch eine Schraube 13 entfernbar am Modulverbinder 11
gesichertes Steckergehäuse 12 und eine am
Steckergehäuse 12 entfernbar gesicherte
Leitungsabdeckung 14. Eine Leitungsdurchführung 17 und
eine Abdeckung 18 sind innerhalb des Steckergehäuses 12
unterhalb der Leitungsabdeckung 14 plaziert. Mehrere in
einem Leitungsverbinder 16 zusammengefaßte Leitungen 15
werden vom Steckergehäuse 12 aufgenommen.
-
Wie aus den Fig. 2-7 ersichtlich, umfaßt das
Steckergehäuse 12 eine Modulseite 19 und eine durch
einen Hauptkörper 21 integral verbundene Leitungsseite
20. Die Leitungsseite 20 umfaßt Leitungsseitenwände 22
(oder erste Wände), die sich vom Hauptkörper 21 aus
axial erstrecken. Der Hauptkörper 21 besitzt einen
zylindrischen Körper 23 mit Rücksprüngen 24 für die
Aufnahme von (nicht dargestellten) abdichtenden O-
Ringen sowie einen Flansch 25. Die Wände 22 erstrecken
sich vom Flansch 25 aus in einer bestimmten Höhe. Jede
der Wände 22 weist eine entsprechende obere Kante 26
auf. Die Höhe der Wände 22 kann für alle Wände 22 (wie
aus Fig. 2 ersichtlich) einheitlich sein oder sich (wie
in Fig. 7 dargestellt) ändern. Eine der Wände 22, die
Wand 22', besitzt einen Rücksprung 27. Ein Schacht 28
ist rechtwinklig zur Wand 22 integral mit dem
Rücksprung 27 geformt. Der Schacht 28 besitzt ein Paar
Seitenflansche 29. Wie in den Fig. 3 und 4
dargestellt, umklammert der Leitungsverbinder 16, wenn
mehrere Leitungen 15 vom Schacht 28 aufgenommen werden,
den Schacht 28 mit den darin befindlichen Leitungen 15,
und die Seitenflansche 29 verhindern ein Abrutschen des
Leitungsverbinders 16 vom Schacht 28.
-
Die Wände 22 (einschließlich der Wand 22') bilden
eine Aufnahmeöffnung 30. Ein turmähnliches
Zylinderelement 31 ist innerhalb der Aufnahmeöffnung 30
in Längsrichtung positioniert. Die Aufnahmeöffnung 30
nimmt auch einen leitungstragenden Körper 32 mit einer
oberen Fläche 33 auf. Die oberen Kanten 26 der Wände
22, 22' erstrecken sich oberhalb der oberen Fläche 33.
Wie aus Fig. 6 deutlicher erkennbar, besitzt der
leitungstragende Körper 32 zwei Reihen Schlitze 34, 35.
Die nebeneinanderliegenden Schlitze 34, 35 in ihren
entsprechenden Reihen sind duch Trennwände 36, 37
getrennt. Jeder Schlitz 34, 35 nimmt eine Leitung 15
auf.
-
Wie aus den Fig. 11 und 12 ersichtlich, ist
eine Leitungsdurchführung 17 innerhalb der
Aufnahmeöffnung 30 an der oberen Fläche 33 entfernbar
gesichert, und die Abdeckung 18 ist innerhalb der
Aufnahmeöffnung 30 oberhalb der Leitungsdurchführung 17
entfernbar gesichert. Die Leitungsdurchführung 17 und
die Abdeckung 18 besitzen mehrere entsprechende
durchgehende Löcher 38, 39, die zu den Schlitzen 34, 35
am leitungstragenden Körper 32 hin präzise ausgerichtet
sind.
-
Die Leitungsabdeckung (oder Leitungsabschirmung)
14 ist an der Leitungsseite 20 des Steckergehäuses 12
oberhalb der Abdeckung 18 und oberhalb der oberen
Kanten 26 der Wände 22, 22' entfernbar gesichert. Wie
aus den Fig. 8-10 ersichtlich, umfaßt die
Leitungsabdeckung 14 eine Frontplatte 40 mit Seiten 41,
41' und 42, 42', die sich von der Frontplatte 40 aus im
wesentlichen rechtwinklig erstrecken.
Verbindungsvorsprünge 43 sind an den Wänden 41, 42',
41' vorgesehen. Um mit den entsprechenden
Verbindungsvorsprüngen 43 zusammenzuwirken, sind drei
Sicherungsvorsprünge 44' am Steckergehäuse 12
vorgesehen.
-
Wenn die Leitungsabdeckung 14 auf das
Steckergehäuse 12 aufgeschoben wird, spreizen sich die
Wände 41, 41', 42, 42' auseinander und ermöglichen es,
daß sich die Verbindungsvorsprünge 43 in
Zusammenwirkung mit den Sicherungsvorsprüngen 44' am
Steckergehäuse 12 verriegeln. Direkt neben dem
Sicherungsvorsprung 44' an einer der Wände 22 ist ein
Loch 44 vorgesehen. Die Verbindungsvorsprünge 43 sind
an Innenflächen der Verbindungsleisten 45 positioniert.
Jede Verbindungsleiste 45 beläßt eine Öffnung 46 an der
Frontplatte 40.
-
Die Wand 42 besitzt ein Paar Seitenverbindungen
47, 47' sowie einen zentralen Rücksprung 48 zwischen
den Seitenverbindungen 47, 47'. Das Steckergehäuse 12
weist ein Paar Seitenvorsprünge 49; 49' auf, und die
Seitenverbindungen 47, 47' an der Leitungsabdeckung 14
greifen verriegelnd in die Seitenvorsprünge 49, 49'
ein. Wenn die Leitungsabdeckung 14 am Steckergehäuse 12
gesichert, ist, erstreckt sich der Schacht 28 durch den
Rücksprung 48. Die Seitenverbindungen 47, 47' besitzen
U-förmige Flansche 50, 50'. Dieses Merkmal verhindert
beim Einwirken einer seitlichen Kraft ein
Herausspringen der Seitenverbindungen 47, 47'.
-
Ein zentraler durchgehender Hohlraum 51 befindet
sich in der Leitungsabdeckung 14, um zu ermöglichen,
daß das turmähnliche zylindrische Element 31 am
Steckergehäuse 12 durchgeführt werden kann sowie einen
Kopf und einen Flansch der Schraube 13 aufnehmen kann.
-
Die an der Leitungsseite 20 des Steckergehäuses 12
verriegelte Leitungsabdeckung kann mittels eines
Schraubenziehers entfernt werden. Der Schraubenzieher
52 wird, wie in den Fig. 13, 14, 15 gezeigt, in die
Öffnung 46 eingeführt, bis seine Spitze 53 auf den
Sicherungsvorsprung 44' trifft. Dann wird der auf der
Frontplatte 40 abgestützte Schraubenzieher 52 als Hebel
benutzt, und die Spitze 53 löst den
Verbindungsvorsprung 43 des entsprechenden
Sicherungsvorsprungs 44'.
-
Da die durch den Leitungsverbinder 16
zusammengefaßten Leitungen 15 am Steckergehäuse 12
befestigt und die Leitungen dort fest verklemmt sind,
steht die Leitungsabdeckung 14 nicht unter Spannung.
Daher kann die Leitungsabdeckung aus weniger teurem
Kunststoff hergestellt werden.
-
Wie aus den Fig. 16-23 ersichtlich, umfaßt
die Modulseite 19 des Steckergehäuses 12
Modulseitenwände 54, 54' und 55, 55' (oder zweite
Wände). Rippen 56 erstrecken sich über die volle Länge
der Wände 54, 54', 55, 55' an deren Außenfläche 57
entlang. Die Rippen 56 erstrecken sich im wesentlichen
parallel zueinander und können an den Wänden 54, 54',
55, 55', wie in den Fig. 16, 17 gezeigt,
positioniert sein, d. h. ein Paar Rippen 56 können an
einer dieser Wände (beispielsweise an der Wand 54)
beabstandet angeordnet sein, oder zwei Paare Rippen 56
können sich an gegenüberliegenden Wänden
(beispielsweise an den Wänden 54 und 54') befinden.
-
In seiner bevorzugten Ausführungsform umfaßt das
Steckergehäuse 12 einen einzelnen Vorverbindungssteg
58, der sich an der Wand 54 zwischen Rippen 56 (wie in
Fig. 16 gezeigt) befindet, oder zwei
Vorverbindungsstege 58 und 58', die an den Wänden 54
bzw. 54' positioniert sind (wie in Fig. 17 gezeigt).
Jeder Vorverbindungssteg 58, 58' ist zwischen
entsprechenden Rippen 56 angebracht. Im Rahmen einer
weiteren Erörterung kann auch ein einzelner
Vorverbindungssteg 58 in Betracht gezogen werden; für
die Fachleute auf diesem Gebiet versteht es sich
jedoch, daß sich eine solche Erörterung gleichermaßen
auf die Ausführungsform mit zwei Vorverbindungsstegen
58, 58' beziehen kann.
-
Der Vorverbindungssteg 58 besitzt eine
Verbindungskante 59 und eine gegenüberliegende Kante
60. Der Vorverbindungssteg 58 ist elastisch mit der
Außenfläche 57 der Wand 54 an seiner Verbindungskante
59 direkt neben dem zylindrischen Körper 23 des
Hauptkörpers 21 verbunden. Ein Vorsprung 61 befindet
sich am Vorverbindungssteg 58 direkt neben und im
wesentlichen im Zentrum der gegenüberliegenden Kante
60. Die Rippen 56 erstrecken sich oberhalb der
Außenfläche 57 der Wand 54 in einer größeren Höhe als
die Außenfläche 64 des Vorverbindungsstegs 58.
-
Der Vorverbindungssteg 58 ist, wie aus Fig. 18
ersichtlich, so zwischen zwei entsprechenden Rippen 56
positioniert, daß Seiten 62, 62' des
Vorverbindungsstegs 58 von den entsprechenden Rippen 56
mit einer Distanz 64 beabstandet angeordnet sind, die
kleiner als die kleinste verwendete Leitungsdicke ist.
Die Rippen 56 und die gewählte Distanz 64 schützen den
Vorverbindungssteg 58 davor, daß die Leitung 15 in den
Vorverbindungssteg 58 gelangen und ein Abbrechen des
Stegs bewirken kann.
-
Der Modulverbinder 11 weist an seiner
Innenfläche 66, wie aus den Fig. 19-22
ersichtlich, mehrere Keilnuten 65 auf. Die Keilnuten 65
sind in präziser Ausrichtung zu entsprechenden Rippen
56 des Steckergehäuses 12 positioniert. Die Keilnuten
65 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und
können so positioniert sein, daß eine der Innenwände 67
ein Paar Keilnuten 65 (Fig. 19, 20) oder zwei
gegenüberliegende parallele Wände 67, 67' jeweils ein
Paar Keilnuten 65 (Fig. 21, 22) umfassen. Die
Positionierung der Keilnuten 65 erfolgt in
Übereinstimmung mit der gewählten Ausführung des
Steckergehäuses 12. Die Innenwände 67, 67' besitzen
eine entsprechende Kante 68, 68'. Bei einer der
bevorzugten Ausführungsformen (Fig. 19) befindet sich
ein Loch 69 an der Innenfläche 66 der Innenwand 67
direkt neben der Kante 68. Bei einer anderen
bevorzugten Ausführungsform (Fig. 21) befinden sich
Löcher 69, 69' an der Innenfläche der Innenwände 67,
67' direkt neben den Kanten 68 bzw. 68'. Wenn die
Modulseite 19 des Steckergehäuses 12 mit dem
Modulverbinder 11 zusammenpaßt, werden die Rippen 56
von den entsprechenden Keilnuten 65 aufgenommen, und
der Vorverbindungssteg 58 wird elastisch zwischen der
Wand 54 des Steckergehäuses 12 und der Innenwand 67 des
Modulverbinders 11 aufgenommen; und der Vorsprung 61
wird vom Loch 69 aufgenommen, so daß eine
vorübergehende Sicherung des Steckergehäuses 12 am
Modulverbinder 11 erfolgt.
-
Das Steckergehäuse 12 wird, wie aus Fig. 23
ersichtlich, am Modulverbinder 11 durch zwei
Vorverbindungsstege 58, 58' gesichert. Der Vorsprung 61
an der gegenüberliegenden Kante 60 des
Vorverbindungsstegs 58 tritt in das Loch 69 ein; der
Vorsprung 61' an der gegenüberliegenden Kante 60' am
Vorverbindungssteg 58' tritt in das Loch 69' ein.
-
Der Montagebandarbeiter kann das
Steckergehäuse 12 vorübergehend an dem in einem Gußteil
70 installierten Modulverbinder 11 sichern, wenn sich
für den Arbeiter die Notwendigkeit ergibt, das
Steckergehäuse 12 aus irgendeinem Grund, beispielsweise
um einen Drehmomentschlüssel aufzunehmen, freizugeben,
so daß dadurch im Fahrzeugmontagebetrieb eine
Zeitersparnis erzielt und der Arbeitsvorgang für die
Verbindermontage vereinfacht wird.
-
Da das Merkmal der Leitungsverbinderbefestigung ein
integraler Bestandteil des Steckergehäuses ist, sorgt
die vorliegende Erfindung dafür, daß die
Leitungsabdeckung nicht durch Spannung beansprucht
wird, so daß preisgünstigerer Kunststoff verwendet
werden kann. Eine auf rechten Winkeln basierende
Konfiguration bietet einen optimalen Zugentlastungs-
und Vibrationsschutz.