CH682605A5

CH682605A5 - Steckverbindungsanordnung zur mechanischen und elektrischen Steckverbindung von elektronischen Geräteeinheiten.

Info

Publication number: CH682605A5
Application number: CH2895/91A
Authority: CH
Inventors: Klaus-D Krause; Rudolf Schmeykal; Florian Stolzenberger
Original assignee: Triumph Adler Ag
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1991-10-01
Publication date: 1993-10-15
Also published as: JPH04233174A; GB2248980A; SE9102594D0; ITMI912719A1; DE4032801A1; ITMI912719A0; US5192222A; SE469577B; GB9119283D0; GB2248980B; FR2667993B1; FR2667993A1; DE4032801C2; IT1251927B; JP2511595B2; SE9102594L

Description

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Beschreibung

Die Erfindung richtet sich auf eine Steckverbindungsanordnung zur mechanischen und elektrischen Steckverbindung von elektronischen Geräteeinheiten umfassend einen Stecker und eine Steckbuchse.

Als derartige elektronische Geräteeinheiten kommen z.B. tragbare Computer, sogenannte Laptops und Docking Stationen bzw. Drucker in Betracht, wo es einerseits erforderlich ist, für den Betrieb die mechanische Zuordnung der Gehäuse zueinander definiert herzustellen und aufrechtzuerhalten, und wobei andererseits gleichzeitig mit der mechanischen Verbindung mechanisch sehr empfindliche, mehrpolige elektrische Verbindungsstecker ineinander gesteckt werden müssen, was neben der erforderlichen Genauigkeit bei der Zusammenführung auch einen nicht unerheblichen Kraftaufwand bedingt. Wegen des notwendigen Kraftaufwandes besteht die Gefahr, dass bei dem Herstellen der Steckverbindung Undefinierte Kippmomente auftreten, welche zur Beschädigung der sensiblen Steckkontakte führen können.

Bekannte, mehrpolige elektrische Steckverbindungen führen notwendigerweise auch zur Herstellung einer mechanischen Verbindung, wobei jedoch die Festigkeit dieser Verbindung nicht ausreicht, um die beiderseitigen Gehäuse auch dann zuverlässig zusammenzuhalten und Krafteinwirkungen auf die elektrischen Kontakte zu verhindern, wenn z.B. eine der Geräteeinheiten versehentlich angestossen wird.

Es muss dementsprechend für eine zusätzliche, gesonderte mechanische Verbindung gesorgt werden, welche aus Gründen des Designs möglichst unauffällig und platzsparend gestaltet, nicht erklärungsbedürftig und mechanisch einfach handhabbar sein sollte. Darüberhinaus muss eine solche mechanische Verbindung unabhängig von der spezifischen Gehäuseform realisierbar sein, um auch ganz unterschiedliche Geräteeinheiten auf die gleiche Weise miteinander verbinden zu können.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindungsanordnung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass unterschiedliche elektronische Geräteeinheiten mechanisch fest verbindbar sind, wobei der Kraftaufwand beim Herstellen der Steckverbindung und beim Lösen derselben möglichst niedrig und eine einfache und sichere Handhabung realisierbar sein sollte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass gesondert von einem elektronischen Stecker in einer ersten Geräteeinheit eine mechanische Verriegelungsanordnung derart vorgesehen ist, dass wenigstens zwei sich schräg zur Einsteckrichtung des Steckers erstreckende, plattenartige Verriegelungsnocken vorgesehen sind, welche mittels einer Betätigungsanordnung senkrecht zur Einsteckrichtung des Steckers derart verschiebbar sind, dass sie nach dem Einschieben in Einsteckrichtung des Steckers in Verriegelungsnocken-Ausnehmungen einer anderen, zweiten Geräteeinheit hinter Auflaufkeiiflächen derselben angreifen und auf diese auflaufen.

Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die beiden Geräteeinheiten erfindungsgemäss erst in Einsteckrichtung der elektrischen Steckverbindung aufeinander zugeschoben werden, so dass die vorstehenden Verriegelungsnocken der ersten Gehäuseeinheit in die Verriegelungsnocken-Ausnehmungen in der Rückwand der zweiten Geräteeinheit eingreifen, wobei dann die Betätigungsanordnung betätigt wird und dementsprechend die Verriegelungsnokken nun auf die Auflaufkeiiflächen auflaufen und hierdurch die beiden Gehäuseeinheiten aufeinander zugezogen werden und damit einhergehend die elektrische Steckverbindung ebenfalls hergestellt wird.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird also erreicht, dass die elektrische Steckverbindung ausgehend von einem definierten, geführten Zustand hergestellt wird, so dass zu Beschädigungen führende Kippmomente vermieden werden. Ausserdem wird durch das Vorsehen einer Auflaufkeilfläche in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Keilwinkel eine Untersetzung erzielt, so dass eine Betätigung der Betätigungsanordnung über einen längeren Betätigungsweg mit kleiner Kraft zur Herstellung der mechanischen und elektrischen Verbindung führt, für welche ausgehend von der vorstehend beschriebenen zusammengeschobenen Ausgangsposition nur ein kleiner Weg erforderlich ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungsnocken Halteansätze aufweisen, welche längs eines horizontalen Schlitzes im Bereich der Auflaufkeiiflächen in diese eingreifend geführt sind. Dementsprechend können sich die Halteansätze unmittelbar von den Verriegelungsnocken weg erstrecken, ohne dass hierdurch die Auflaufbewegung gehindert werden würde. Alternativ hierzu könnte vorgesehen sein, dass die Halteansätze gekröpft ausgeführt sind, was dann aber das Vorsehen grösserer Ausnehmungen in der Rückwand des zweiten Gerätes erforderlich machen würde.

Günstigerweise ist vorgesehen, dass die Betätigungsanordnung durch eine Betätigungsstange gebildet ist, welche in der ersten Geräteeinheit parallel zu der mit dem Stecker versehenen Aussenwand derart geführt ist, dass sie aus einer anschliessenden Seitenwand dieser Geräteeinheit hervorsteht. Dies bedeutet, dass auch nach dem Zusammenschieben der zu verbindenden Geräteeinheiten die Betätigungsstange, da sie ja über eine Seitenwand hinaussteht, von der Seite her bequem z.B. durch Eindrücken betätigt werden kann. Es kann dementsprechend relativ ungehindert mit dem Daumen eine ausreichend hohe Betätigungskraft bei sehr bequemer Handhabung aufgebracht werden. Die gegenüberliegenden Seitenwände des Gehäuses der ersten Geräteeinheit können dementsprechend Bohrungen aufweisen, die gleichzeitig auch zur Führung der Betätigungsstange dienen.

Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Betätigungsstange bzw. ihr Betätigungsweg so dimensioniert ist, dass sie jeweils mit einer Seitenwand der Gehäuseeinheit im wesentlichen bündig abschliesst und aus der anderen Seitenwand hervorsteht.

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Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungsanordnung durch eine plattenartige Betätigungsstange gebildet ist, welche an der den Stecker aufweisenden Seitenwand der ersten Geräteeinheit durch ein Führungsprofil, insbesondere ein T-Profil oder ein Schwalbenschwanzprofil, längsverschiebbar geführt ist, wobei die freie Aussenseite der plattenartigen Betätigungsstange mit der den Stecker tragenden Gehäusewand fluchtet.

Bei dieser Ausführungsform kann auch vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass ein im verriegelten Zustand überstehendes Ende der plattenartigen Betätigungsstange mit der entsprechenden Seitenwand der Geräteeinheit fluchtend umklappbar ist. Bei dieser Ausführungsform wird also vermieden, dass im Gebrauch der kombinierten Geräteeinheiten ein Ende der Betätigungsstange störend hervorsteht.

Die zweite, die Steckbuchse tragende Geräteeinheit kann so ausgestaltet sein, dass sich parallel zu den Auflaufkeiiflächen ein Gehäusewandabschnitt in einem Abstand erstreckt, der etwa der Dicke der plattenartigen Verriegelungsnocken entspricht.

Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das Gehäuse auch im Bereich der Verriegelungsnokken-Ausnehmungen nach aussen geschlossen ist, und ausserdem wird eine zusätzliche, das Spiel herabsetzende Führung für die Verriegelungsnokken geschaffen.

Um sicherzustellen, dass bei der Herstellung der elektrischen Steckverbindung keine Beschädigung der elektrischen Kontakte erfolgt, kann vorgesehen sein, dass im Bereich des Steckers mechanische, die Steckkontakte in Einsteckrichtung überragende Führungseinrichtungen vorgesehen sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Führungseinrichtungen als seitlich des Steckers angeordnete, plattenartige Ansätze ausgebildet sind, welche in korrespondierende Führungsausnehmungen seitlich der Steckbuchse der zweiten Geräteeinheit eingreifen, bevor beim Zusammenstecken die elektrischen Kontakte in Eingriff kommen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung des Verbindungsbereiches zweier Geräteeinheiten vor dem Zusammenschieben,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung nach dem Zusammenschieben,

Fig. 3 a bis c einen horizontalen Schnitt durch den Verbindungsbereich gemäss Fig. 1 und 2 zur Veranschaulichung verschiedener Phasen der Verriegelung,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer ersten Gehäuseeinheit in einer modifizierten Ausführungsform mit plattenartiger Betätigungsstange und

Fig. 5 eine Gehäuseeinheit nach Fig. 4 bei abgenommener Betätigungsstange und aufgesetzter Zierleiste.

Eine in der Zeichnung dargestellte erste Geräteeinheit 1 wird z.B. gebildet durch eine sogenannte

Dockingstation, welche mit einer zweiten Geräteeinheit 2 in Form eines tragbaren Computers verbunden werden soll. Die Verbindung soll über eine Gehäuserückwand 3 der ersten Geräteeinheit 1 und über eine Gehäuserückwand 4 der zweiten Geräteeinheit 2 erfolgen.

An der Gehäuserückwand 3 ist ein mehrpoliger elektrischer Stecker 5 vorgesehen und an der Gehäuserückwand 4 eine korrespondierende Steckbuchse, welche der Einfachheit halber nur durch eine entsprechende Ausnehmung 6 an der Rückwand 4 angedeutet ist.

Eine im Querschnitt runde Betätigungsstange 7 durchsetzt Führungsausnehmungen 8 in den Seitenwänden 9 der ersten Geräteeinheit 1, so dass sich die Betätigungsstange 7 parallel zu der Rückwand 3 erstreckt.

Im Abstand voneinander sind an der Betätigungsstange 7 plattenförmige Verriegelungsnocken 10 über Halteansätze 10' befestigt, wobei die Verriegelungsnocken 10 über die Rückwand 3 hinausstehen, was insbesondere aus Fig. 3 deutlich wird. Die plattenförmigen Verriegelungsnocken 10 schliessen mit der Rückwand 3 einen Keilwinkel a ein. Die Halteansätze 10' sind als horizontale Stege ausgebildet. Die Enden 11, 12 der Betätigungsstange 7 sind in Form von Betätigungsknöpfen verdickt ausgebildet.

An der Rückwand 4 der zweiten Geräteeinheit 2 sind korrespondierend zu den Verriegelungsnocken 10 Verriegelungsnocken-Ausnehmungen 13 ausgebildet, in welche beim Zusammenschieben der Geräteeinheiten 1, 2 in Richtung der Pfeile 14 in Fig. 3b die Verriegelungsnocken 10 eingreifen. Somit ist die Startposition für den sich nun anschliessenden Verriegelungsvorgang klar vorgegeben.

Seitlich jeder Verriegelungsnocken-Ausnehmung 13 schliessen sich Auflaufkeiiflächen 15 an, welche jeweils durch einen horizontalen Schlitz 16 geteilt sind, dessen Breite in etwa der Breite der Halteansätze 10' entspricht.

Dabei dient als Anschlag für die Zusammenschiebbewegung in Richtung der Pfeile 14 jeweils ein Gehäusewandabschnitt 17, welcher sich parallel zu den Auflaufkeiiflächen 15 erstreckt. Er dient also jeweils gleichzeitig als Anschlag, als Gehäuseab-schluss im Bereich der Verriegelungs-Ausnehmun-gen 13 und als Führung für die Verriegelungsnokken 10 bei der nachfolgend beschriebenen Verriegelungsbewegung.

Ausgehend von der in Fig. 3b dargestellten Position wird zur Herstellung der Verriegelung der Geräteeinheiten das in Fig. 3 linke Ende 11 der Betätigungsstange 7 nach innen gedrückt, wobei auf der der Seitenwand 9 gegenüberliegenden Seite nun das Ende 12 der Betätigungsstange 7 aus dem Gehäuse austritt (Pfeil 18). Da die Auflaufkeiiflächen gegenüber der Rückwand 4 genauso um einen Winkel a schräg gestellt sind wie die Verriegelungsnocken 10 gegenüber der Rückwand 3, können die Verriegelungsnocken 10 nun in Richtung des Pfeils 19 in die in Fig. 3c eingezeichnete Endposition gebracht werden wobei hierdurch gleichzeitig die Geräteeinheiten 1, 2 vollständig aufeinanderzu gezogen werden, und wobei auch die elektrische Steck-

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Verbindung zwischen dem Stecker 5 und der Buchse 6 endgültig hergestellt wird. Der Betätigungsweg t (vgl. Fig. 3b) wird dabei entsprechend dem gewählten Keilwinkel a in einen dazu senkrechten Verschiebeweg s (vgl. Fig. 3b) umgesetzt, d.h. dieser letzte, erhöhte Kraftaufwand bedingende Weg kann trotzdem durch eine relativ mühelose Betätigungsbewegung überwunden werden.

Das Lösen der Verriegelung erfolgt in der umgekehrten Weise, d.h. es wird nun ausgehend von der Position gemäss Fig. 3c das Ende 12 der Betätigungsstange 7 nach innen gedrückt, wodurch geführt durch die Gehäusewand 17 die Verriegelungsnocken 10 wieder in den Bereich der Verriege-lungsnocken-Ausnehmungen 13 gebracht werden, so dass die Geräteeinheiten 1, 2 problemlos wieder auseinandergezogen werden können.

Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform arbeitet hinsichtlich des Verriegelungsvorganges in identischer Weise. Dort ist lediglich vorgesehen, dass die Betätigungsstange 7' plattenartig ausgebildet ist und in einer z.B. schwalbenschwanzförmigen Führung an der Rückwand 3' so geführt ist, dass die Aussenseite der plattenartigen Betätigungsstange 7' mit der Rückwand 3' fluchtet. Auch bei dieser Ausführungsform stehen die Enden 11' bzw. 12' über die Seitenwände 9' hinaus, wobei vorgesehen ist, dass in der Verriegelungsstellung analog zu der Position gemäss Fig. 3c das dann nach aussen herausstehende Ende 12' der plattenförmigen Betätigungsstange 7' in Richtung des Pfeils 20 zu der dortigen Seitenwand 9' hin umklappbar ist.

Wenn eine derartige Geräteeinheit 1 ' ohne Steck-und Verriegelungsmechanismus ausgeliefert werden soll, kann, wie in Fig. 5 dargestellt, die plattenartige Betätigungsstange T durch eine in gleicher Weise einschiebbare Abdeckplatte 21 ersetzt werden. Um beim Zusammenschieben der Geräteeinheiten 1, 2 von vorneherein eine Beschädigung des Steckers 5 zu vermeiden, können seitlich des Steckers 5 plat-tenförmige Führungsansätze 22 vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche

1. Steckverbindungsanordnung zur mechanischen und elektrischen Steckverbindung umfassend einen Stecker und eine Steckbuchse von elektronischen Geräteeinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass gesondert von einem eiektronischen Stecker (5) in einer ersten Geräteeinheit (1) eine mechanische Verriegelungsanordnung derart vorgesehen ist, dass wenigstens zwei sich schräg zur Einsteckrichtung (Pfeil 14) des Steckers (5) erstreckende, plattenartige Verriegelungsnocken (10) vorgesehen sind, welche mit einer Betätigungsanordnung senkrecht (Pfeil 18) zur Einsteckrichtung (Pfeil 14) des Stekkers (5) derart verschiebbar sind, dass sie nach dem Einschieben in Einsteckrichtung (Pfeil 14) des Steckers (5) in Verriegelungsnocken-Ausnehmun-gen (13) einer anderen, zweiten Geräteeinheit (2) hinter Auflaufkeiiflächen (15) derselben an dieser anderen Geräteeinheit angreifen und auf diese auflaufen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsnocken (10) Halteansätze (10') aufweisen, welche längs eines horizontalen Schlitzes (16) im Bereich der Auflaufkeiiflächen (15) in diese eingreifend geführt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsanordnung durch eine Betätigungsstange (7, T) gebildet ist, welche in der ersten Geräteeinheit (1) parallel zu der mit dem Stecker (5) versehenen Aussenwand (3) derart geführt ist, dass sie aus einer anschliessenden Seitenwand (9) dieser Geräteeinheit (1 ) hervorsteht.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsstange (7, 7') in ihren beiden Endpositionen jeweils über eine Geräteseitenwand (9) hinaussteht und mit der gegenüberliegenden Geräteseitenwand (9) im wesentlichen bündig abschliesst.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsanordnung durch eine plattenartige Betätigungsstange (7') gebildet ist, welche an der den Stecker (5) aufweisenden Rückwand (3') der ersten Geräteeinheit (1') durch ein Führungsprofil, insbesondere ein T-Profil oder ein Schwalbenschwanzprofil, längsverschiebbar geführt ist, wobei die freie Aussenseite der plattenartigen Betätigungsstange mit der den Stecker (5) tragenden Rückwand (3') fluchtet.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein im verriegelten Zustand überstehendes Ende (12') der plattenartigen Betätigungsstange (7') mit der entsprechenden Seitenwand (9) der Geräteeinheit (1 ) fluchtend umklappbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der plattenartigen Betätigungsstange (7') eine Abdeckplatte (21) formschlüssig aufschiebbar ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich parallel zu den Auflaufkeiiflächen (15) ein Gehäusewandabschnitt (17) in einem Abstand erstreckt, der etwa der Dicke der plattenartigen Verriegelungsnocken (10) entspricht.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Steckers (5) mechanische, die Steckkontakte in Einsteckrichtung überragende Führungseinrichtungen vorgesehen sind.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen als seitlich des Steckers (5) angeordnete, plattenartige Ansätze (22) ausgebildet sind, welche in korrespondierende Führungsausnehmungen seitlich der Steckbuchse der zweiten Geräteeinheit (2) eingreifen, bevor beim Zusammenstecken die elektrischen Kontakte in Eingriff kommen.

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