DE69510248T2

DE69510248T2 - Nockenbetätigter Verbinder

Info

Publication number: DE69510248T2
Application number: DE69510248T
Authority: DE
Inventors: Kazuhisa Betsui; Masao Tsukakoshi
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2015-02-09
Also published as: TW280040B; EP0669679B1; DE69510248D1; JPH07240255A; CN1119353A; KR100241528B1; EP0669679A3; KR950034914A; US5575676A; BR9500721A; EP0669679A2; JP3212210B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder, inbesondere mit Nocken ausgestattete Verbinder, bei denen Buchsen und Stecker in einer Position dazwischenliegender Verbindung mit nur wenig Aufwand unter Verwendung einer Nockeneinrichtung leicht vollständig verbunden werden können.
In der Technik sind mehrere Arten derartiger mit Nocken ausgestatteter Verbinder bekannt. Ein in JP-A-Sho 61 (1986)-203581 beschriebener Verbinder beispielsweise besteht aus einem Stecker mit einer Nockenrille und einer Buchse mit einem schieberartigen Nocken mit einem in die Nut passenden Stift, und die Buchse ist mit einem schieberartigen Nocken mit einer Nockenrille ausgestattet, die mit einem an dem Stecker ausgebildeten Stift zusammenpaßt (Nockenstößel). Zusätzlich wird in der japanischen Gebrauchsmustermodelloffenlegung Hei 5 (1993)-90846 eine weitere Art von Verbinder beschrieben. Er besteht aus einer Buchse, die mit einem Drehnocken mit einer Rille ausgestattet ist, die zu einem an dem Stecker ausgebildeten Stift paßt. Analog beschreibt EP-A-0549370 eine Verbinderbaugruppe mit einem Drehnocken.
Bei diesen mit Nockeneinrichtungen ausgestatteten Verbindern ist es notwendig, vor dem Betätigen des Nockens beide Verbinder in einer vorübergehend verbundenen Position zu halten, doch liegen bei herkömmlichen mit Nocken ausgestatteten Verbindern keine Einrichtungen zum Halten der Verbinder in einer vorübergehend verbundenen Position vor. Wenn herkömmliche mit Nocken ausgestattete Verbinder verbunden werden, muß der Bediener sie deshalb beim Betätigen des Nockens in einer vorübergehend verbundenen Position halten, was diesen Vorgang sehr schwierig macht.
Um die Betätigung derartiger mit Nocken ausgestatteter Verbinder zu erleichtern, ist es möglich, sie mit Einrichtungen zum vorübergehenden Verbinden beider Verbinder auszustatten. Das Problem besteht aber darin, wo genau diese Einrichtung zum vorübergehenden. Verbinden montiert werden sollte.
Einrichtungen zum vorübergehenden Verbinden sind zum Halten des Steckers oftmals in der Form von Fahnen usw. ausgebildet, und zwar an den den Verbindungshohlraum der Buchse bildenden Wänden. Wenn allerdings an den Wänden des Verbindungshohlraums der Buchse Fahnen angeordnet sind, ist es notwendig, in den Wänden Rillen bzw. Vertiefungen vorzusehen, wodurch ihre Festigkeit reduziert wird. Wenn aber die Nockeneinrichtung betätigt wird, erfahren der Wände des Verbindungshohlraums eine recht hohe Belastung. Die Festigkeit der Wände zu reduzieren ist deshalb unerwünscht. Dies kann durch Erhöhen der Dicke der Wände geschehen, doch auch dies ist unerwünscht, da es zu einer Größenzunahme führt.
Außerdem weisen die mit Nocken ausgestatteten Verbinder die folgenden Nachteile auf. Um die Verbinder zu verbinden, müssen sie vorübergehend verbunden werden. Wenn während dieses vorübergehenden Verbindens der Stecker bezüglich des Verbindungshohlraums der Buchse nicht richtig ausgerichtet ist, können Kanten des Steckers an in dem Verbindungshohlraum angeordneten Steckkontakten angreifen und sie verformen (in einigen Fällen wird eine derartige Verformung als "Verdrehen" bezeichnet). Bei vielen Anwendungen werden die Verbinder von Hand verbunden, was die Gefahr der Verformung von Kontakten wesentlich erhöht.
Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die obenerwähnten Nachteile, und ihre Aufgabe besteht darin, einen mit Nocken ausgestatteten Verbinder anzubieben, der es ermöglicht, die Verformung von Kontakten während des vorübergehenden Verbindens ohne nachteilige Auswirkung auf die Festigkeit des Verbindungshohlraums der Buchse und ohne Vergrößerung der Abmessungen beider Verbinder zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung besteht aus einer mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe mit einer Buchse mit Steckkontakten und einem entsprechenden Stecker, wobei entweder die Buchse oder der Stecker mit einer Nockeneinrichtung ausgestattet ist, die Nockenrillen zur gleitenden Ineingriffnahme von Stiften des anderen Verbinders zum Bewegen der Verbinder in eine Position vollständiger Verbindung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Vorsprung sich von der Bodenfläche eines Verbindungshohlraums der Buchse aus erstreckt und länger ist als die Länge von Kontaktabschnitten der Stecker und sich über sie hinaus erstreckt, sich in dem Stecker in einer Verbindungsfläche mindestens ein Hohlraum zur Aufnahme des Vorsprungs beim Verbinden von Buchse und Stecker befindet und der Vorsprung und der Steckerhohlraum komplementäre Eingriffnahmemittel umfassen, die eine Zwischenhalteeinrichtung zum vorübergehenden Halten beider Verbinder in einer Position dazwischenliegender Verbindung definieren.
Die mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, die Verformung von innerhalb des Verbindungshohlraums angeordneten Steckkontakten selbst dann zu vermeiden, wenn versucht wird, den Stecker unter einem Winkel in die Buchse einzuführen, indem nämlich Vorsprünge an der Bodenfläche des Verbindungshohlraums der Buchse vorgesehen sind, die eine Wechselwirkung des Steckers mit in dem Verbindungshohlraum angeordneten Steckkontakten verhindern.
Wegen der Einrichtung zum vorübergehenden Verbinden der Verbinder muß der Techniker sie beim Betätigen der Nockeneinrichtung außerdem nicht in der Position dazwischenliegender Verbindung halten, wodurch die Wirksamkeit der Nockeneinrichtung erhöht wird. Und weil die Einrichtung zum vorübergehenden Verbinden komplementäre Eingriffnahmemittel der Vorsprünge, die an der Bodenfläche des Verbindungshohlraums der Buchse vorgesehen sind, und den Hohlraum in der Verbindungsfläche des Steckers umfaßt, wird die Festigkeit der den Verbindungshohlraum der Buchse bildenden Wände nicht beeinträchtigt, ohne ihre Dicke zu erhöhen, was zu einer Vergrößerung der Verbinderabmessungen führen würde.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht des Äußeren des mit Nocken ausgestatteten Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Buchse,
Fig. 3 eine Vorderansicht des in Fig. 1 gezeigten Steckers,
Fig. 4 einen Längsschnitt der Buchse und des Steckers von Fig. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Buchse,
Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Steckers,
Fig. 7 einen vertikalen Querschnitt einer alternativen, aber im wesentlichen ähnlichen Ausführungsform einer Buchse, der die Steckkontakte zeigt.
Fig. 1-6 zeigen die Gehäuse der Buchse 10 und des Steckers 20. Die bei den Verbindern 10 und 20 verwendeten Kontakte sind nicht gezeigt. Eine Buchse 10 wie die in Fig. 1 gezeigte weist einen Verbindungshohlraum 11 auf, der für das Einführen eines Steckers 20 bestimmt ist. An der in Fig. 4 gezeigten Bodenfläche 11a dieses Verbindungshohlraums sind mehrere Kontaktaufnahmeöffnungen 12 zur Aufnahme von in der Fig. 1 nicht gezeigten Steckkontakten ausgeführt.
Andererseits weist der Stecker 20, wie aus Fig. 3 ersichtlich, eine Stirnverbindungsfläche 21 auf, die beim Verbinden der Verbinder die Bodenfläche 11a des Verbindungshohlraums 11 der Buchse berührt. Eine Reihe von Kontaktaufnahmeöffnungen 22 ist in der Stirnverbindungsfläche 21 zur Aufnahme von in Fig. 3 nicht gezeigten Buchsen, die zum Verbinden mit den Steckkontakten der Buchse 10 bestimmt sind, ausgeführt. Die Buchsen, die in dem Stecker 20 verwendet werden könnten, weisen einen herkömmlichen Aufbau auf, und es könnte eine beliebige Anzahl standardmäßiger Buchsenkontakte verwendet werden. Der Aufbau der Gehäuse ist deutlicher zu sehen, wenn diese standardmäßigen Kontakte weggelassen werden. Die Buchsenkontakte sind aus diesem Grund nicht gezeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, gleitet die Nockeneinrichtung 30 der Buchse 10 innerhalb des Verbindungshohlraums 11 in seitlicher Richtung (in der Zeichnung ist dies Richtung AB). Diese Nockeneinrichtung besteht aus einer oberen Wand 31 und unteren Wänden 32, die durch eine Seitenwand 33 verbunden sind. In der oberen und der unteren Wand 31 und 32 sind zwei Nockenrillen 34 ausgebildet (in Fig. 1 nur teilweise gezeigt).
Andererseits sind, wie in Fig. 3 gezeigt, an der Ober- und Unterseite des Steckers 10 Stößelstifte 23 vorgesehen (zwei auf jeder Seite), die in die Nockenrillen 34 der Nockeneinrichtung 30 passen. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sind an der Vorderkante des Verbindungshohlraums 11 der Buchse 10 Führungsrillen 13 ausgeführt, um die Stößelstifte 23 in die Nockenrillen 34 der Nockeneinrichtung 30 zu lenken.
Wie in Fig. 1, 2 und 4 gezeigt, sind an der Bodenfläche 11a des Verbindungshohlraums 11 der Buchse 10 sich in Richtung des Verbindens erstreckende balkenartige Vorsprünge 14 vorgesehen. Diese Vorsprünge 14 sind länger als die Kontaktabschnitte der in die Buchse 10 eingesetzten Steckkontakte 10. Andererseits weist der Stecker 20, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, zwei Hohlräume 24 für diese Vorsprünge 14 auf.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind in der Nähe der Spitze der Vorsprünge 14 Verriegelungsstufen 14a angeordnet, und in der Nähe des Vorderendes der Hohlräume 24 sind zu den Verriegelungsstufen 14a passende Verriegelungsfahnen 24a angeordnet. Diese Verriegelungsstufen 14a und Verriegelungsfahnen 24a bilden die komplementären Eingriffnahmemittel der Einrichtung zum vorübergehenden Verbinden. Wenn die Verbinder 10 und 20 aus der in Fig. 4 gezeigten Position in eine Position vorübergehenden Verbindens gebracht werden (das heißt, die Position, in der die Stößelstifte 23 in die Führungsrillen 13 eintreten können), verhindert diese Einrichtung eine Trennung der Verbinder 10 und 20.
Es folgt nun eine Erläuterung der Funktionsweise dieser Ausführungsform. Wenn die Verbinder 10 und 20 miteinander verbunden werden, wird der Stecker 20 zunächst in den Verbindungshohlraum 11 der Buchse eingesetzt. Falls zu diesem Zeitpunkt der Stecker 20 nicht gerade eingesetzt wird, wird er von den Vorsprüngen 14 des Verbinders 10 angehalten. Auf diese Weise kann eine Verformung von Kontakten verhindert werden.
Wenn der Stecker 20 richtig in den Verbindungshohlraum 11 eingesetzt wird, treten die Vorsprünge 14 der Buchse 10 in die Hohlräume 24 des Steckers 20 ein und die Verriegelungsfahnen 24a in den Hohlräumen 24 und die Verriegelungsstufen 14a in den Vorsprüngen 14 kommen in Eingriff, wenn der Stecker 20 weiter eingesetzt wird, bis er die Position vorübergehender Verbindung erreicht, wodurch für eine dazwischenliegende Verbindung gesorgt wird und die Verbinder 10, 20 daran gehindert werden, sich zu trennen.
Nachdem die Verbinder 10 und 20 in der dazwischenliegenden Position verbunden wurden, wird die Nockeneinrichtung 30 in Richtung "A" geschoben, wodurch beide Verbinder mit nur wenig Aufwand in die Position vollständigen Verbindens gebracht werden.
Außerdem ist bei dieser Ausführungsform in der Seitenwand 33 der Nockeneinrichtung 30 eine Öffnung 35 ausgebildet (siehe Fig. 5 und 6), damit ein Techniker prüfen kann, ob die Verbinder 10 und 20 vollständig in Eingriff stehen. Wenn sich die Nockeneinrichtung 30 in der Position befindet, die einer vollständigen Eingriffnahme der Verbinder 10 und 20 entspricht (in Fig. 5 durch eine durchgehende Linie gezeigt), erscheint durch die Öffnung 35 ein an der Buchse 10 angeordneter Stift 15. Damit der Stift 15 mehr auffällt, hat er die gleiche Farbe wie die Buchse 10, und die Nockeneinrichtung 30 ist in einer kontrastiertenden Farbe hergestellt. Da man auch durch Fühlen feststellen kann, ob der Stift 15 aus der Öffnung 35 ragt, hat der Techniker eine zusätzliche Möglichkeit, zu prüfen, ob die Verbinder 10 und 20 vollständig verbunden sind oder nicht.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, weisen die obere und die untere Vorderkante des Verbindungshohlraums 11 der Buchse 10 Rillen 16 auf, die sich von den obenerwähnten Führungsrillen 13 unterscheiden. Diese Rillen 16 sind für an der Oberseite und der Unterseite des Steckers 20 angeordnete Stifte 25 vorgesehen (die sich von den obenerwähnten Stößelstiften 23 unterscheiden).
Die Rillen 16 und die Stifte 25 haben folgende Funktionen. Beim Versand ist die Nockeneinrichtung 30 in der Buchse 10 untergebracht und ist in Richtung "A" geschoben, wie in Fig. 1 gezeigt. Ohne die obenerwähnten Rillen 16 und Stifte 25 kann der Techniker beim Versuch, den Stecker 20 in den Verbindungshohlraum 11 mit darin eingeschobener Nockeneinrichtung 30 einzusetzen, fälschlich annehmen, daß die Verbinder 10 und 20 vollständig in Eingriff stehen, während nur ein Stück des Steckers 20 (ein Teil bis zu der Stelle, wo die Stifte 25 ausgeführt sind) eingesetzt ist. Beim Versuch, in diesem Zustand die Verbinder 10 und 20 mit den Rillen 16 und Stiften 25 zu verbinden, treten die Stifte 25 nur bis zu der Kante der Nockeneinrichtung 30 in die Rillen 16 ein, wodurch die Möglichkeit eines derartigen irrtümlichen Verbindens verhindert wird. Die Stifte 25 tragen auch dazu bei, eine Kontaktverformung zu verhindern. Ohne die Stifte 25 könnte der quadratische Endteil des Steckers 20 etwa bis zu der Stelle der Stifte 25 in den Verbindungshohlraum 11 eingesetzt werden und auf diese Weise eine Verformung von Steckkontakten bewirken. Wegen der Stifte 25 kann der Stecker allerdings nur dann in den Verbindungshohlraum 11 eingesetzt werden, wenn er von den Führungsrillen 13 und den Rillen 16 geführt wird.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der Buchse 10', die sich nur durch unbedeutende Einzelheiten unterscheidet, die für den Aufbau und die Funktionsweise der Vorsprünge und der Nockeneinrichtung nicht relevant sind. Mit einem (') werden Elemente dieser alternativen Ausführungsform gekennzeichnet, aber die grundlegenden Bezugszahlen werden verwendet, um entsprechende Elemente zu kennzeichnen. Diese alternative Ausführungsform weist, wie die erste Ausführungsform, drei Reihen von Kontakten 40' auf. Fig. 7 zeigt, daß die Kontakte 40' von der Rückseite des Gehäuses des Verbinders 10' aus eingesetzt werden. Fig. 7 zeigt einen von der Rückseite des Gehäuses des Verbinders 10' abgezogenen Kontakt 40' und in den oberen beiden Reihen des Gehäuses des Verbinders 10' angeordnete Kontakte 40'. Die Kontakte 40' werden durch Gehäuselanzen 42' in Position gehalten. Die Positionen der Kontakte 40' bezüglich der Vorsprünge 14' ist im wesentlichen gleich den relativen Positionen von Kontakten und des Vorsprungs 14 im Verbinder 10. Der Vorsprung 14' in dem Verbindungshohlraum' erstreckt sich von der Bodenfläche 11a' des Verbindungshohlraums 11' weiter nach vorne als die Kontakte 40'. Der Vorsprung 14' erstreckt sich somit über die Vorderenden der Kontakte 40' hinaus, wo der Vorsprung anfänglich von einem falsch ausgerichteten passenden Stecker auf die gleiche Weise in Eingriff genommen werden würde, wie sie oben unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschrieben ist. Fig. 7 zeigt auch die Nockeneinrichtung 30'. Eine zweite Verriegelung 44' ist von dem Gehäuse des Verbinders 10' abgezogen gezeigt. Wenn alle Kontakte 40' vollständig eingesetzt sind, kann die Sekundärverrieglung 44' eingesetzt werden, und die Kontakte 40' werden durch Gehäuselanzen 42' und durch die Sekundärverriegelung 44' gehalten.
Zwei spezifische Ausführungsformen der mit Nocken ausgestatteten Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung sind nun in allen relevanten Einzelheiten beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht nur auf diese speziellen Auslegungen beschränkt, sondern umfaßt auch verschiedene Modifikationen, die für einem Durchschnittsfachmann offensichtlich sein würden und die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Die Konfiguration der gleitenden Nockeneinrichtung kann verglichen mit der bei diesen Ausführungsformen verwendeten verändert werden. Die vorliegende Erfindung erfaßt auch Verbinder mit sich drehenden Nockeneinrichtungen.

Claims

1. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe mit einer Buchse (10) mit Steckkontakten und einem entsprechenden Stecker (20), wobei entweder die Buchse oder der Stecker mit einer Nockeneinrichtung (30) ausgestattet ist, die Nockenrillen (34) zur gleitenden Ineingriffnahme von Stiften (23) des anderen Verbinders zum Bewegen der Verbinder in eine Position vollständiger Verbindung aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Vorsprung (14) sich von der Bodenfläche (11a) eines Verbindungshohlraums (11) der Buchse (10) aus erstreckt und länger ist als die Länge von Kontaktabschnitten der Stecker und sich über sie hinaus erstreckt,

sich in dem Stecker in einer Verbindungsfläche (21) mindestens ein Hohlraum (24) zur Aufnahme des Vorsprungs (14) beim Verbinden von Buchse und Stecker befindet und

der Vorsprung (14) und der Steckerhohlraum (24) komplementäre Eingriffnahmemittel umfassen, die eine Zwischenhalteeinrichtung (14a, 24a) zum vorübergehenden Halten beider Verbinder in einer Position dazwischenliegender Verbindung definieren.

2. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Nockeneinrichtung (30) in der Buchse (10) installiert ist.

3. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, bei der sich der Vorsprung (14) von der Bodenfläche (11a) des Verbindungshohlraums (11) neben der Mitte des Verbindungshohlraums erstreckt.

4. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der zwei der Vorsprünge (14) sich in dem Verbindungshohlraum (11) Seite an Seite erstrecken.

5. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, bei der die Nockeneinrichtung (30) seitlich und senkrecht zu dem Vorsprung (den Vorsprüngen) (14) gleitet, wenn die Verbinder von der Position dazwischenliegender Verbindung zu der Position vollständiger Verbindung bewegt werden.

6. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der am Stecker (20) zusätzliche Stifte (25) angeordnet sind, die mit der Nockeneinrichtung (30) in Eingriff kommen können, um ein Einsetzen des Steckers (20) in die Buchse (10) zu verhindern, wenn sich die Nockeneinrichtung vor dem Zusammenstecken der Verbinder in der Position befindet, die der Position vollständiger Verbindung entspricht.

7. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Buchse (10) einen Anzeigestift (15) enthält und die Nockeneinrichtung (30) eine Öffnung (35) enthält, wobei der Anzeigestift durch die Nockeneinrichtungsöffnung ragt, wenn die Nockeneinrichtung in eine Position verschoben wird, die der Position vollständiger Verbindung entspricht.

8. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zwischenhalteeinrichtung ineinandergreifende Fahnen (24a) und Stufen (14a) umfaßt.

9. Mit Nocken ausgestattete Verbinderbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der bzw. jeder Vorsprung (14) zwischen zwei Reihen von Steckkontakten in der Buchse (10) liegt.