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Die
Erfindung betrifft eine Steckverbindung mit einem Verriegelungsmechanismus,
bei der, wenn ein erstes Steckverbindungselement mit einem zweiten
Steckverbindungselement verbunden wird, die diesen zugeordneten
Anschlussklemmen elektrisch miteinander verbunden werden. Der Verriegelungsmechanismus
bewirkt, dass die beiden Steckverbindungselemente auseinander in
Löserichtung
bewegt werden, wenn sie unvollständig
miteinander verbunden sind.
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In
der nachveröffentlichten,
jedoch eine frühere
Priorität
aufweisenden
DE 199
17 331 A1 ist eine Steckverbindung mit einem Verriegelungsmechanismus
offenbart, bei der, wenn das Verbinden der beiden Steckverbindungselemente
im unvollständig
verbundenen Zustand unterbrochen wird, eine Lösekraft wirksam wird, die die
beiden Steckverbindungselemente auseinander bewegt. Das erste Steckverbindungselement
umfasst ein Gehäuse
mit einem elastischen Arm, der mit seinem vorderen Endabschnitt
mit dem in Fügerichtung
vorderen Endabschnitt des Gehäuses
verbunden ist und zwei vom vorderen Endabschnitt rück wärts sich
erstreckende elastische und getrennte Armabschnitte umfasst, die
am rückwärtigen Ende
miteinander verbunden sind. Diese beiden Armabschnitte weisen an
ihren äußeren voneinander
wegweisenden Seitenflächen
jeweils einen vorstehenden Eingriffsvorsprung auf. Diese sind im
wesentlichen im mittleren Abschnitt derselben angebracht. Sie weisen
im wesentlichen halbkugelförmige
Vorderenden auf. Darüber hinaus
weist jeder Armabschnitt einen vom Gehäuse weg vorstehenden Festsetzvorsprung
auf.
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Das
zweite Steckverbindungselement umfasst eine Befestigungsausnehmung
mit Seitenflächen,
die in Fügerichtung
aufeinanderzu verlaufende Ausschiebeflächen bilden, mit denen die
Eingriffvorsprünge
des ersten Steckverbindungselementes zur Anlage kommen. An diese
Ausschiebeflächen schließt sich
jeweils eine Eingriffsstufe zum Eingriff eines Eingriffvorsprunges
an. Des weiteren weist das zweite Steckverbindungselement einen
Festsetzabschnitt zum Festsetzen der Festsetzvorsprünge im vollständig verbunden
Zustand auf. Die beiden Armabschnitte des elastischen Arms sind
an ihren nicht mit dem Gehäuse
des ersten Steckverbindungselementes verbundenen Ende miteinander verbunden.
Die beiden Armabschnitte können
so ausgebildet sein, dass sie von ihrem mit dem Gehäuse des
ersten Steckverbindungselementes verbundenen Ende ausgehend aufeinanderzu
verlaufen oder voneinander wegstreben. Darüber hinaus ist vorgesehen,
dass die Armabschnitte zu ihrem rückwärtigen Ende hin dünner werden.
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Die
DE 36 00 523 C2 beschreibt
eine Steckverbindung mit einem Verriegelungsmechanismus mit einem
ersten Steckverbindungselement und einem zweiten Steckverbindungselement,
wobei das erste Steckverbindungselement in das zweite Steckverbindungselement
einführbar
ist und dieses dazu eine Ausnehmung aufweist.
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Ein
elastischer Arm, der zwei Armabschnitte umfasst, ist mit einem Ende
am vorderen Ende des ersten Steckverbindungselementes befestigt
und erstreckt sich von diesem entgegen der Fügerichtung mit Abstand zu einer
Fläche
des Gehäuses
des ersten Steckverbindungselementes rückwärts, wobei die beiden Armabschnitte
am rückwärtigen Ende
miteinander verbunden sind. Die beiden elastischen Arme weisen von
ihren Seitenflächen
vorstehende Eingriffsvorsprünge
auf, die zum vorderen Ende des ersten Steckverbindungselement hin
Schrägflächen aufweisen,
die zum rückwärtigen Ende
hin auseinanderstreben. Darüber
hinaus weist jeder Armabschnitt noch einen vom Gehäuse wegweisenden
Festsetzvorsprung auf. Beim Fügen
der beiden Steckverbindungselemente laufen die beiden Eingriffsvorsprünge gegen
Begrenzungsflächen
eines Kanals am zweiten Steckverbindungselement an, so dass sich die
Armabschnitte aufeinanderzu biegen und die Eingriffsvorsprünge die
entsprechenden Vorsprünge
an der Vorderkante des kanalartigen Abschnittes passieren können und
sich dahinter setzen. Gleichzeitig gelangen auch die Festsetzvorsprünge dadurch, dass
sich der Arm insgesamt in Richtung auf das Gehäuse zu elastisch biegt, hinter
einen Festsetzabschnitt.
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Die
EP 0 949 717 A2 beschreibt
eine Steckverbindung mit einem ersten und einem zweiten Steckverbindungselement,
wobei das erste Steckverbindungselement in eine Ausnehmung des zweiten
Steckverbindungselementes einführbar
ist und das erste Steckverbindungselement einen elastischen Arm
aufweist, der an dem dem vorderen Ende des ersten Steckverbindungselementes,
das in die Ausnehmung des zweiten Steckverbindungselementes eintaucht,
entfernten rückwärtigen Ende
mit dem Gehäuse
des ersten Steckverbindungselementes verbunden ist und sich in Richtung
zum vorderen Ende erstreckt. Der Arm weist dabei zwei Armabschnitte
auf, die an ihrem dem vorderen Ende nahen Ende miteinander verbunden
sein können.
In Richtung zum vorderen Ende hin sind Eingriffsvorsprünge vorgesehen,
die von den einander abgewandten Seitenflächen der Armabschnitte vorstehen und
mit Führungsflächen in
der Ausnehmung des zweiten Steckverbindungselementes zusammenwirken,
wobei die Führungsflächen aufeinanderzu
verlaufen, so dass solange kein vollständig verbundener Zustand erreicht
wird, eine Ausschiebekraft erzeugt wird. Bei Erreichen des vollständig verbundenen
Zustandes nehmen die Arme wieder ihre ursprüngliche Stellung ein und die
Eingriffsvorsprünge
greifen hinter eine Stufe am Ende der Führungsflächen.
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Die
US 5 391 090 beschreibt
eine Steckverbindung mit einem ersten Steckverbindungselement, das
beim Fügen
in eine Ausnehmung eines zweiten Steckverbindungselementes eingeführt wird.
Das zweite Steckverbindungselement weist einen tunnelartigen Aufsatz
auf, der eine Ausnehmung mit Seitenkanten am vorderen Ende besitzt,
gegen welche zwei Eingriffsvorsprünge einer Verriegelungsanordnung des
ersten Steckverbindungselementes zur Anlage kommen. Das erste Steckverbindungselement
weist eine brückenartige
Anordnung mit zwei seitlichen Armabschnitten auf, die von einem
mittleren Abschnitt durch einen Spalt getrennt sind und sich quer zur
Fügerichtung
verbiegen können,
wenn die Eingriffvorsprünge
gegen die Vorderkante des tunnelartigen Abschnittes zur Anlage kommen.
Der mittlere Abschnitt trägt
zwei vom Gehäuse
des ersten Steckverbindungselementes vorragende Festsetzvorsprünge, welche
beim Einführen
des ersten Steckverbindungselementes in das zweite Steckverbindungselement
an einer oberen Kante des Öffnungsbereiches
des tunnelförmigen
Abschnittes des zweiten Steckverbindungselementes anlaufen und beim weiteren
Fügen der
beiden Steckverbindungselemente den mittleren Abschnitt des brückenartigen Verriegelungsmechanismus
in Richtung zur oberen Fläche
des Gehäuses des
ersten Steckverbindungselementes verformen und beim vollständigen Einschieben
des ersten Verbindungselementes in das zweite Verbindungselement
ausfedernd ihre ursprüngliche
Gestalt annehmen und hinter eine Kante zum endgültigen Festsetzen des ersten
Steckverbindungselementes in dem zweiten Steckverbindungselement
greifen. Auf dem mittleren brückenartigen
Abschnitt ist ein T-förmiger
Ansatz vorgesehen, der mit einem Steg im verbundenen Zustand der
beiden Steckverbindungselemente in einem Schlitz des tunnelförmigen Abschnittes
des zweiten Steckverbindungselementes einsitzt und auf den von außen gedrückt werden
kann, um die beiden Festsetzvorsprünge außer Eingriff für das Lösen der
beiden Steckverbindungselemente zu bringen.
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Stecker
und Steckbuchsen werden bisher verwendet, um Kabel elektrisch zu
verbinden. Wenn ein Stecker und eine Steckbuchse miteinander verbunden
werden, kontaktieren die Anschlussklemmen, die in einem Gehäuse des
Steckers aufgenommen sind, die Anschlussklemmen, die in einem Gehäuse der
Steckbuchse aufgenommen sind, so dass diese elektrisch verbunden
werden.
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Wenn
der Stecker mit der Steckbuchse unvollständig verbunden ist, kann es
dazu kommen, dass keine ausreichende elektrische Verbindung erzielt
wird. Die ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. Hei. 10-41014 offenbart, wie in 8 dargestellt,
einen Stecker und eine Steckbuchse, die voneinander gelöst werden,
wenn sie sich in einem unvollständig
verbundenen Zustand befinden, wodurch verhindert wird, dass sie
in einem unvollständig verbundenen
Zustand gehalten werden.
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Bei
dem in 8 gezeigten Verriegelungsmechanismus 50 sind
Anschlussstecker 52 in einer Steckbuchse 51 und
Anschlussbuchsen 54 in einem Stecker 53 aufgenommen.
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Ein
elastischer Festsetzabschnitt 55, der an dem Stecker 53 ausgebildet
ist, wird mit einem Eingriffsvorsprung 56, der an der Steckbuchse 51 ausgebildet
ist, in Eingriff gebracht, wodurch der Stecker 53 und die
Steckbuchse 51 im verbundenen Zustand miteinander verriegelt
werden.
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Der
Eingriffsvorsprung 56 weist einen dreieckigen Querschnitt
auf, der durch eine leicht geneigte Fläche 56A und eine steil
geneigte Fläche 56B begrenzt
ist. Wenn der Stecker 53 und die Steckbuchse 51 sich
in einem unvollständig
verbundenen Zustand befinden, gleitet daher ein distales Ende 55A des elastsichen
Festsetzabschnitts 55 auf der leicht ansteigenden Fläche auf
Grund seiner eigenen Rückstellkraft
nach unten, so dass der Stecker 53 und die Steckbuchse 51 voneinander
weg in Löserichtung bewegt
werden.
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Im
Gegensatz dazu gleitet, wenn der Stecker 53 und die Steckbuchse 51 vollständig miteinander verbunden
sind, so dass die Anschlussstecker 52 jeweils mit den Anschlussbuchsen 54 elektrisch
verbunden sind, das distale Ende 55A des elastischen Festsetzabschnitts 55 auf
der steil geneigte Fläche 56B nach
unten und es wird mit dem Eingriffsvorsprung vollständig in
Eingriff gebracht. Der Stecker 53 und die Steckbuchse 51 werden
dadurch miteinander in einem positiv verbundenen Zustand verriegelt.
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Bei
dem oben genannten Verriegelungsmechanismus 50 für eine Steckverbindung
wird, wenn der Stecker 53 und die Steckbuchse 51 voneinander gelöst werden,
das distale Ende 55A des elastischen Festsetzabschnitts 55 außer Eingriff
zu dem Eingriffsvorsprung 56 herausgehoben. Der elastische Festsetzabschnitt 55 kann
jedoch nur schwer elastisch nach oben gebogen werden. Das Lösen des verbundenen
Zustands kann daher nicht leicht ausgeführt werden.
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Wenn
ein unvollständig
verbundener Zustand auftritt, kann dies außerdem aufgrund der elastischen
Kraft des elastischen Festsetzabschnitts 55 erkannt werden.
Wenn die Anzahl von Anschlussklemmen erhöht wird, wird jedoch eine größere Lösekraft
benötigt.
Wenn der Neigungswinkel der leicht ansteigenden Fläche 56A vergrößert wird,
tritt das Problem auf, dass das Steckverbindungselement zu groß wird und
dass sich die Beanspruchung des elastischen Festsetzabschnitts 55 erhöht.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steckverbindung mit
einem Verriegelungsmechanismus vorzusehen, bei der ein vollständig verbundener
Zustand der beiden Steckverbindungselemente, die als Paar zusammen
die Steckverbindung bilden, leicht aufgehoben und ein unvollständig verbundener
Zustand genau erkannt werden kann, und die außerdem kompakt gestaltet ist.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Steckverbindung, umfassend
- – ein
erstes Steckverbindungselement und ein zweites Steckverbindungselement,
bei der das erste Steckverbindungselement mit dem zweiten Steckverbindungselement
durch Einführen
in Fügerichtung
verbindbar und an diesem durch einen Verriegelungsmechanismus festlegbar
ist, wobei
- – das
erste Steckverbindungselement ein Gehäuse mit einem elastischen Arm
aufweist, der mit seinem vorderen Endabschnitt mit dem in Fugenrichtung
vorderen Endabschnitt des Gehäuses verbunden
ist und zwei sich vom vorderen Endabschnitt rückwärts erstreckende elastische
und getrennte Armabschnitte umfasst, die am rückwärtigen Ende miteinander verbunden
sind und an ihren äußeren Seitenflächen vorstehend
jeweils einen Eingriffsvorsprung tragen, der näher zu dem rückwärtigen Ende
als zu dem vorderen Endabschnitt angeordnet ist und den elastischen Armabschnitt
in einen vorderen Armabschnitt und einen rückwärtigen Armabschnitt teilt,
wobei der vordere Armabschnitt eine geringere Breite als der rückwärtige Armabschnitt
aufweist, und jeder Armabschnitt einen vom Gehäuse weg vorstehenden Festsetzvorsprung
trägt,
und wobei
- – das
zweite Steckverbindungselement eine Befestigungsausnehmung mit Seitenflächen aufweist,
die in Fügerichtung
aufeinander zu verlaufende Ausschiebeflächen bilden, mit denen die Eingriffsvorsprünge zur
Anlage kommen und in Fügerichtung
daran anschließend
jeweils eine Eingriffsstufe zum Eingriff eines Eingriffsvorsprunges
aufweist und das ferner einen Festsetzabschnitt zum Festsetzen der
Festsetzvorsprünge aufweist.
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Bei
dem Verriegelungsmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Biegemaß (elastische
Verformung) des Armabschnitts des elastischen Arms, der vor den
Eingriffsvorsprüngen
angeordnet ist, erhöht
werden. Daher werden die elastischen Abschnitte von Druckkräften von
den Ausschiebeflächen über die
jeweiligen Eingriffsvorsprünge
beaufschlagt. Auch die Festsetzvorsprünge an dem elastischen Arm
werden durch eine Druckkraft des Festsetzabschnitts beaufschlagt.
Solange die Steckverbindungselemente nicht vollständig miteinander
verbunden sind, wird daher das erste Steckverbindungselement mit
einer hohen Lösekraft
(die in Löserichtung
wirkt) von dem zweiten Steckverbindungselement beaufschlagt, so
dass ein unvollständig
verbundener Zustand der beiden Steckverbindungselemente genau erkannt
werden kann.
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Wenn
die beiden Steckverbindungselemente vollständig miteinander verbunden
sind, werden die Festsetzvorsprünge
durch den Festsetzabschnitt festgesetzt. Die Eingriffsvorsprünge werden
jeweils durch die Eingriffsabschnitte festgesetzt, so dass die elastisch
verformten elastischen Abschnitte wieder ihre ursprüngliche
Gestalt annehmen. Die beiden Steckverbindungselemente sind dadurch
fest miteinander verriegelt. Die Anschlussklemmen des ersten Steckverbindungselements
sind mit den Anschlussklemmen des zweiten Steckverbindungselements elektrisch
verbunden.
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Um
den Eingriff der Festsetzvorsprünge
(an dem elastischen Arm) mit dem Festsetzabschnitt zu lösen und
um die beiden Steckverbindungselemente voneinander zu lösen, wird
auf den elastischen Arm gedrückt,
so dass dieser elastisch gebogen bzw. verlagert wird und die elastischen
Abschnitte in Biegerichtung zusammen mit dem elastischen Arm verlagert
werden. Dabei werden die Eingriffsvorsprünge, die an den elastischen
Abschnitten ausgebildet sind, an den Ausschiebeflächen geführt, wodurch
eine hohe Lösekraft
während
des Lösens
hervorgerufen wird. Die beiden Steckverbindungselemente können daher
leicht voneinander gelöst
werden.
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Das
Biegemaß (elastische
Verformung) des elastischen Arms, der vor den Eingriffsvorsprüngen angeordnet
ist, kann daher ver größert werden.
Solange die beiden Steckverbindungselemente noch nicht vollständig miteinander
verbunden sind, wird das eine Steckverbindungselement daher von
dem anderen Steckverbindungselement mit einer großen Lösekraft
(die in Löserichtung
wirkt) beaufschlagt, so dass ein unvollständig verbundener Zustand der
beiden Steckverbindungselemente genau erkannt werden kann.
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Wenn
die benötigte
Lösekraft
gleich der bei einer herkömmlichen
Ausgestaltung gewählt
werden kann, kann der Neigungswinkel der Ausschiebeflächen verkleinert
werden. Die Steckverbindung kann daher kompakt gestaltet werden.
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In
Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der elastische Arm an seinem
vorderen Endabschnitt insgesamt eine geringere Breite aufweist als
an seinem freien rückwärtigen Ende.
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Ferner
ist vorgesehen, dass die Festsetzvorsprünge benachbart zum vorderen
Endabschnitt des elastischen Arms angeordnet sind.
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In
den Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Lösung und eine solche gemäß dem Stand
der Technik dargestellt.
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Es
zeigt,
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung
einer bevorzugten Ausführungsform
eines Verriegelungsmechanismus für
eine Steckverbindung gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 einen Grundriss eines
Steckers,
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3A und 3B Schnitte des Steckers und der Steckbuchse
gemäß 1,
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4A und 4B Darstellungen zur Erklärung des
Verbindens, die einen Zustand zeigen, in dem der Stecker und die
Steckbuchse miteinander verbunden werden,
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5A bis 5C Darstellungen zur Erklärung des
Verbindens, die den Stecker und die Steckbuchse in einem unvollständig verbundenen
Zustand zeigen,
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6A bis 6C Darstellungen zur Erklärung des
Verbindens, die den Stecker und die Steckbuchse in einem vollständig verbundenen
Zustand zeigen,
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7A und 7B Darstellungen zur Erklärung des
Verbindens, die einen Zustand zeigen, in dem der verbundene Zustand
des Steckers und der Steckbuchse aufgehoben ist, und
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8 einen Schnitt eines herkömmlichen Verriegelungsmechanismus
für eine
Steckverbindung.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Steckverbindung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 im
Detail beschrieben.
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Wie
in den 1 bis 3 gezeigt, umfasst eine Steckverbindung
gemäß dieser
Ausführungsform den
Stecker 10 als erstes Steckverbindungselement und die Steckbuchse 20 als
zweites Steckverbindungselement, die miteinander verbunden werden sollen
und den Verriegelungsmechanismus 30. Der Stecker 10 (das
erste Steckverbindungselement) weist Anschlussklemmenaufnahmeräume 12 auf,
die längs
durch ein Gehäuse 11 verlaufend
ausgebildet sind. Anschlussbuchsen 13 sind jeweils in den
Anschlussklemmenaufnahmeräumen 12 aufgenommen,
wobei jede mit einem Endabschnitt eines Kabels verbunden ist. Ein
vorderer Endabschnitt 15A eines elastischen Arms 15 ist
an einer oberen Fläche 11A des
vorderen Endabschnitts des Gehäuses 11 ausgebildet
und ragt von diesem vor. Ein freier Endabschnitt 15B des
elastischen Arms 15 erstreckt sich zu einem rückwärtigen Ende
des Gehäuses 11.
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Der
elastische Arm 15 weist eine derartige Gestalt auf, dass
der vordere Endabschnitt 15A eine geringere Breite und
der freie Endabschnitt 15B eine größere Breite aufweist. Ein Spalt 17,
der als Biegefreiraum dient, ist in einem Mittelabschnitt bezüglich der
Breite des elastischen Arms 15 ausgebildet. Zwei Festsetzvorsprünge 16 sind
an einer oberen Fläche 18A des
elastischen Arms 15 benachbart zum vorderen Endabschnitt 15A ausgebildet
und sind jeweils an gegenüberliegenden
Seiten des Spalts 17 angeordnet. Die beiden Festsetzvorsprünge 16 können mittels
eines Festsetzabschnitts 25 der Steckbuchse 20 (nachfolgend
beschrieben) festgesetzt werden. Jeder Festsetzvorsprung 16 weist
eine vordere Fläche 16A auf,
die leicht nach unten und vorne schräg verläuft.
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Der
elastische Arm 15 umfasst zwei parallele elastische Armabschnitte 18,
die jeweils gegenüberliegende
Seitenabschnitte desselben bilden und sich in Befestigungsrichtung
erstrecken. Die elastischen Armabschnitte 18 können elastisch
nach innen zu der Achse des Spalts 17 hin verformt werden
und können wieder
elastisch ihre Ursprungsgestalt annehmen. Zwei Engriffsvorsprünge 19 sind
an den äußeren Seitenkanten 18B (äußeren Seitenflächen) der
elastischen Armabschnitte 18 ausgebildet.
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Ein
Merkmal des Verriegelungsmechanismus 30 für eine Steckverbindung
gemäß dieser
Ausführungsform
ist, dass die Breite W1 des Armabschnitts (vorderen Abschnitts)
eines jeden elastischen Armabschnitts 18 (des Steckers 10),
der sich vom Zentrum des Eingriffsvorsprungs 19 nach vorne
erstreckt, kleiner als die Breite W2 des Armabschnitts (des rückwärtigen Abschnitts)
des elastischen Armabschnitts 18 ist, der sich vom Zentrum
des Eingriffsvorsprungs 19 (wie in 2 gezeigt) nach hinten erstreckt, so
dass dieser vordere Abschnitt leichter als der rückwärtige Armabschnitt elastisch
nach innen verformt werden kann. Der vordere Armabschnitt des elastischen
Armabschnitts 18 ist nämlich
schmaler als der rückwärtige Armabschnitt
desselben.
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Die
Länge L1
des vorderen Armabschnitts des elastischen Armabschnitts 18,
der sich von dem Zentrum des Eingriffsvorsprungs 19 nach
vorne erstreckt, ist größer als
die Länge
L2 des rückwärtigen Abschnitts
des elastischen Abschnitts 18, der sich von dem Zentrum
des Eingriffsvorsprungs 19 nach hinten erstreckt. Der Eingriffsvorsprung 19,
der an dem elastischen Abschnitt 18 ausgebildet ist, ist nämlich näher zu dem
rückwär tigen Ende
desselben als zu dem vorderen Ende desselben angeordnet.
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Bei
dem Stecker 10 gemäß dieser
Ausführungsform
kann der Armabschnitt des elastischen Arms 15, der vor
den Eingriffsvorsprüngen 19 angeordnet
ist, um einen größeren Betrag
elastisch verformt werden. Während
des Verbindens der Steckverbindungselemente kann daher ein unvollständig verbundener
Zustand des Steckers 10 mit der Steckbuchse 20 mit
größerer Genauigkeit
erkannt werden.
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Die
Steckbuchse 20 (das zweite Steckverbindungselement) weist
Anschlussklemmenaufnahmeräume 22 auf,
die in einem Gehäuse 21 derselben ausgebildet
sind. Die Anschlussstecker 23, die jeweils an einem Endabschnitt
eines Kabels sicher befestigt sind, werden in den Anschlussklemmenaufnahmeräumen 22 aufgenommen.
Ein vorderer Abschnitt des Gehäuses 21 definiert
eine Befestigungsausnehmung 24 zur Aufnahme des Steckers 10.
Distale Endabschnitte der Anschlussstecker 23 ragen in den
Innenraum der Befestigungsausnehmung 24.
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Der
Festsetzabschnitt 25 zum Eingreifen mit den Festsetzvorsprüngen 16 des
elastischen Arms 15 ist durch eine obere Wand der Befestigungsausnehmung 24 gebildet,
die eine innere Fläche 24A (obere
Fläche
in den Zeichnungen) aufweist. Der Festsetzabschnitt 25 weist
eine Fläche
auf, die geringfügig
nach oben und vorne zu einer Kante einer vorderen Öffnung der
Befestigungsausnehmung 24 hin abgeschrägt ist. Zwei Eingriffsnuten 29 zur
jeweiligen Aufnahme eines der beiden Festsetzvorsprünge 16 sind
durch die obere Wand hindurch ausgebildet und erstrecken sich von
dem Festsetzabschnitt 25 nach hinten.
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Zwei
Ausschiebeflächen 26 sind
an gegenüberliegenden
Seitenflächen 24B der
Befestigungsausnehmung 24 ausgebildet und symmetrisch in
Hinsicht auf die Verbindungsachse angeordnet. Der Abstand zwischen
den beiden Ausschiebeflächen 26 verringert
sich fortlaufend mit zunehmenden Abstand von der Kante der vorderen Öffnung der
Befestigungsausnehmung 24. Eine Eingriffsstufe 27,
die als Eingriffsabschnitt dient, ist an einem rückwärtigen Ende einer jeden Ausschiebefläche 26 ausgebildet und
ist rechtwinklig zu der zugehörigen
inneren Seitenfläche 24B angeordnet.
Die Eingriffsvorsprünge 19 des
elastischen Arms 15 stehen jeweils mit einer der Eingriffsstufen 27 in
Eingriff. Verlängerungsflächen 26A,
die an der unteren Seite einer jeden Eingriffsstufe 27 angeordnet
sind, erstrecken sich nach vorne. An jeder Verlängerungsfläche 26A ist eine Führungsfläche 28 ausgebildet
und erstreckt sich in vertikaler Richtung vertikal an der rückwärtigen Seite der
Eingriffsstufe 27. Die beiden Führungsflächen 28 sind derart
abgeschrägt,
dass sich ihr Abstand fortlaufend zu ihren unteren Enden hin verringert.
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Die
Arbeitsweise des Verriegelungsmechanismus 30 gemäß der oben
beschriebenen Ausbildung wird nachfolgend beschrieben. Zuerst wird
das Verbinden des Steckers 10 mit der Steckbuchse 20 beschrieben.
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Wenn,
wie in 4 gezeigt, der
Stecker 10 in die Steckbuchse 20 eingeführt wird,
liegen die Festsetzvorsprünge 16 des
elastischen Arms 15 gegen den Festsetzabschnitt 25 der
Steckbuchse 20 an. Die Eingriffsvorsprünge 19, die an den
elastischen Abschnitten 18 ausgebildet sind, liegen jeweils gegen
die Ausschiebeflächen 26 an.
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Wenn
der Stecker dann, wie in 5 gezeigt,
weiter in die Steckbuchse geschoben wird, gleiten die Festsetzvorsprünge 16 auf
der schrägen
Fläche
des Festsetzabschnitts 25 der Steckbuchse 20, so
dass der freie Endabschnitt 15B des elastischen Arms 15 zu
dem Gehäuse 11,
das unterhalb desselben angeordnet ist, verlagert wird. Die vorderen Armabschnitte
der elastischen Armabschnitte 18 werden stark nach innen
gebogen (elastisch verformt). Die Eingriffsvorsprünge 19 gleiten
jeweils auf den Ausschiebeflächen 26.
Der Stecker 10 wird auf diese Weise in die Steckbuchse 20 eingeführt.
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Wenn
das Verbinden beendet wird, wenn der Stecker 10 und die
Steckbuchse 20 noch nicht vollständig miteinander verbunden
sind, wird, wegen der elastischen Rückstellkraft des elastischen
Arms 15, von der schrägen
Fläche
des Festsetzabschnitts 25 auf die schräge Flächen 16A der Festsetzvorsprünge 16 eine
Druckkraft ausgeübt.
Auch die Eingriffsvorsprünge 19 der
elastischen Armabschnitte 18, die stark an ihren vorderen
Abschnitten gebogen werden, sind jeweils von Druckkräften der
Ausschiebeflächen 26 beaufschlagt,
so daß der
Stecker 10 durch eine große Lösekraft in Löserichtung
herausgeschoben wird. Ein unvollständig verbundener Zustand des Steckers 10 mit
der Steckbuchse 20 kann daher genau erkannt werden.
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Wenn,
wie in 6 gezeigt, der
Stecker dann weiter in die Steckbuchse geschoben wird, gelangen
die Festsetzvorsprünge 16 des
elastischen Arms 15 jeweils in eine der Eingriffsnuten 29 und
werden durch den Festsetzabschnitt 25 festgesetzt. Auch
die Eingriffsvorsprünge 1 9 werden
an den Führungsflächen 28 gehalten
und werden durch die Eingriffsstufen 27 festgesetzt, so
dass der Stecker 10 und die Steckbuchse 20 vollständig miteinander
verbunden werden. Der Stecker 10 wird in der Steckbuchse 20 gegen
Lösen aus
dieser positiv befestigt. Die An schlussbuchsen 13 werden
mit den Anschlusssteckern 23 elektrisch verbunden.
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Das
Lösen des
Steckers 10 aus der Steckbuchse 20 wird unter
Bezugnahme auf 7 nachfolgend
beschrieben. Zum Lösen
des Steckers 10 aus der Steckbuchse 20 wird zuerst
der freie Endabschnitt 15B des elastischen Arms 15 mit
dem Finger oder dergleichen heruntergedrückt, um zu dem Gehäuse 11 hin
verlagert zu werden. Der festsetzende Eingriff der Festsetzvorsprünge 16 des
elastischen Arms 15 mit dem Festsetzabschnitt 25 wird
dadurch gelöst.
Entsprechend der elastischen Verlagerung des elastischen Arms 15 zu
dem Gehäuse 11 hin
gleiten gleichzeitig die Eingriffsvorsprünge 19 auf den zugehörigen Führungsflächen 28 nach
unten (in den Zeichnungen) und werden auf den Verlängerungsflächen 26A (siehe 1) der Ausschiebeflächen 26 gehalten.
Wenn der elastische Arm 15 elastisch verlagert wird, wird
nämlich
gleichzeitig der festsetzende Eingriff der Eingriffsvorsprünge 19 mit
der jeweiligen Eingriffsstufe 17 gelöst.
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Wenn
die Eingriffsvorsprünge 19 derart
mit den Verlängerungsflächen 26A der
Ausschiebeflächen 26 in
Kontakt gebracht werden, werden die vorderen Armabschnitte der elastischen
Armabschnitte 18 stark nach innen gebogen und die elastischen Armabschnitte 18 werden
von den Verlängerungsflächen 26A der
Ausschiebeflächen 26 durch
die jeweiligen Eingriffsvorsprünge 19 mit
Druckkräften
beaufschlagt. Es wird daher eine große Lösekraft erzeugt, um den Stecker 10 aus
der Steckbuchse 20 zu lösen, so
dass der Stecker 10 leicht aus der Steckbuchse 20 gelöst wird.
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Bei
der Steckverbindung gemäß dieser
Ausführungsform
ist, um das Verbinden des Steckers 10 mit der Steckbuchse 20 und
das Lösen
der beiden leicht und gleichmäßig auszuführen, die
Breite W1 des Abschnitts (vorderen Armabschnitts) eines jeden elastischen
Armabschnitts 18, der sich von dem Zentrum des Eingriffsvorsprungs 19 nach
vorne erstreckt, kleiner als die Breite W2 des Armabschnitts (rückwärtigen Armabschnitts)
des elastischen Armabschnitts 18, der sich von dem Zentrum
des Eingriffsvorsprung 19 nach hinten erstreckt, so dass dieser
vordere Armabschnitt leichter als der rückwärtige Armabschnitt elastisch
nach innen gebogen werden kann. Der vordere Armabschnitt des elastischen Armabschnitts 18,
der sich von dem Eingriffsvorsprung 19 nach vorne erstreckt,
ist schmaler als der rückwärtige Armabschnitt
desselben, der sich von dem Eingriffsvorsprung 19 nach
hinten erstreckt.
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Die
Länge L1
des vorderen Armabschnitts des elastischen Armabschnitts 18,
der sich von dem Zentrum des Eingriffsvorsprungs 19 nach
vorne erstreckt, ist größer als
die Länge
L2 des rückwärtigen Armabschnitts
des elastischen Armabschnitts 18, der sich von dem Zentrum
des Eingriffsvorsprungs 19 nach hinten erstreckt. Der Eingriffsvorsprung 19,
der an dem elastischen Armabschnitt 18 ausgebildet ist, ist
näher zu
dem rückwärtigen Ende
desselben angeordnet als der vordere Armabschnitt desselben.
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Die
Lösekraft
F, mit der der Stecker 10 herausgeschoben wird, wenn der
Stecker 10 und die Steckbuchse 20 miteinander
verbunden oder voneinander gelöst
werden, wird durch die folgende Formel ermittelt. Wtan (f – θ), wobei θ den Neigungswinkel der
Ausschiebeflächen 26,
die an der Steckbuchse 20 ausgebildet sind, und f den Neigungswinkel
der elastischen Abschnitte 18, und W die Kraft darstellt, mit
der die Eingriffsvorsprünge 19 die
Ausschiebeflächen 26 auf
Grund der elastischen Kraft der elastischen Armabschnitte 18 des
elastischen Arms 15 nach außen beaufschlagen. Obwohl der
Neigungswinkel θ der
Ausschiebeflächen 26 konstant
ist, ist der Neigungswinkel f der beiden elastischen Armabschnitte 18 vergrößert und
die Lösekraft
F, die den Stecker 10 herausschiebt, wird daher vergrößert.
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Der
Biegebetrag (elastische Verformung) des vorderen Armabschnitts des
elastischen Arms, der sich von den Eingriffsvorsprüngen nach
vorne erstreckt, ist vergrößert. Ein
unvollständig
verbundener Zustand der Steckerverbindungselemente 10 mit
der Steckbuchse 20 während
des Verbindens kann daher leicht erkannt werden und das Lösen kann
auch leicht vollzogen werden. Da eine hohe Lösekraft hervorgerufen wird,
kann außerdem
der unvollständig verbundene
Zustand sehr genau erkannt werden. Wenn die benötigte Lösekraft genau so groß sein kann
wie bei der herkömmlichen
Ausbildung, kann der Neigungswinkel der Ausschiebeflächen weiter verringert
werden und es kann eine kompakte Form des Steckers und der Steckbuchse
erreicht werden.