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Querverweis zu verwandten
Anmeldungen
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Diese
Anmeldung beansprucht Priorität aus der am 20. Mai 2008
eingereichten
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2008-132 522 , deren gesamter Inhalt
durch Bezugnahme hier eingeschlossen sein soll.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder, bei dem eine Anschlussbuchse
(F-terminal), in die ein Anschlussstecker (M-terminal) eingeführt
und aus ihr herausgezogen werden kann, auf sichere Art und Weise
mit einem Steckverbindergehäuse aus Harz (resin) in Eingriff
ist, und der eine einfache Struktur und eine hohe Eingriffskraft
aufweist.
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Die
Anschlussbuchse ist mit dem Steckverbindergehäuse aus Harz
in Eingriff, das als Einbaufassung des Steckverbinders dient, wenn
der Steckverbinder mit Anschlussbuchse verwendet wird. Die Struktur
einer Verbindung der Anschlussbuchse mit dem Steckverbindergehäuse
ist bedeutsam, wenn die Zuverlässigkeit des Steckverbinders
verbessert werden soll.
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Es
gibt zwei Arten von solchen Eingriffsstrukturen. Die erste Art ist
eine Struktur mit Buchsenlanze, bei der die Anschlussbuchse selbst
mit einer „Lanze” genannten Klinke versehen ist.
Die zweite Art ist eine Struktur mit Hülsenlanze, bei der
das Steckverbindergehäuse eine Klinke aufweist. In Hinblick
auf die Zuverlässigkeit ist die Struktur mit Hülsenlanze überlegen.
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Die
oben erwähnte „Lanze” ist ein Begriff
aus dem Gebiet der Erfindung. Unter „Lanze” ist
ein Teil für einen elastischen Eingriff zu verstehen.
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Als
Beispiel für einen Steckverbinder, welcher die Hülsenlanzenstruktur
verwendet, werden in
JP-2004-14305A eine
Anschlussstückschließe und ein für die
Miniaturisierung bevorzugter Steckverbinder beschrieben.
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Der
in
JP-2004-14305A dargestellte
Steckverbinder umfasst ein Steckverbindergehäuse mit einem
Anschlussstück, in dem Zwischenräume (Hohlräume)
untergebracht sind, die sich auf oberen und unteren Abschnitten
befinden und in Richtung der Breite angeordnet sind, und eine Vielzahl
von Anschlussbuchsen, die alle mit einem Herausfallschutzteil (Lanze)
in Eingriff sind, wenn die Anschlussbuchse in den Zwischenraum von
dessen Rückseite her eingeführt ist. Ein Aussparungsteil
befindet sich derart an einer Außenwand der Anschlussbuchse,
dass sich der Herausfallschutzteil im Steckverbindergehäuse
vorwärts bewegen kann, und ein in den Herausfallschutzteil
eingreifender Eingreifvorsprung ist durch das nach außen
Vorstehen eines Teils einer vorderen Schnittkante des Aussparungsteils
ausgebildet.
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Der
Herausfallschutzteil im Steckverbindergehäuse ist eine
Lanze, die von einer inneren Bodenwand des Hohlraums vorsteht und
elastisch verformt werden kann.
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Wenn
bei dem in
JP-2004
14 305 A beschriebenen Steckverbinder die Anschlussbuchse,
in die der Anschlussstecker eingeführt werden soll, in
dem Steckverbindergehäuse aus Harz montiert wird, kommt
die Anschlussbuchse mit dem Steckverbindergehäuse in Eingriff,
indem die Lanze, die elastisch verformbar im Steckverbindergehäuse
vorhanden ist, in den sich an der Außenwand der Anschlussbuchse befindenden
Aussparungsteil vorwärts bewegt, wobei die Federkraft des
Harzes ausgenutzt wird.
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Je
weiter jedoch die Miniaturisierung des Steckverbindergehäuses
fortschreitet, desto kleiner wird das Abstandsmaß benachbarter
Hohlräume. In Folge dessen nimmt die Breite der im Steckverbindergehäuse
vorhandenen Lanze ab. Daher verkleinert sich wegen der zu geringer
Festigkeit der Lanze die Eingriffskraft zwischen der Lanze und der
Anschlussbuchse im Steckverbindergehäuse.
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Dementsprechend
wird ein Steckverbinder benötigt, bei dem eine Anschlussbuchse,
in die ein Anschlussstecker eingeführt und wieder von ihr
getrennt werden kann, sicher mit dem Steckverbindergehäuse
aus Harz in Eingriff ist und der eine einfache Struktur und eine
hohe Eingriffskraft aufweist.
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Übersicht über
die Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das oben erwähnte
Problem gemacht worden. Der erste Aspekt der Erfindung ist ein Steckverbinder
mit einem Steckverbindergehäuse, das einen Hohlraum, der
sich von einer rechteckigen Öffnung ausdehnt und eine sich
einander zuwendende obere und eine untere Wand umfasst, einen ersten
an der unteren Wand vorhandenen Eingreifabschnitt, einen zweiten an
der oberen Wand vorhandenen, elastisch verformbaren Eingreifabschnitt
ausbildet, und mit einem Anschlussstück mit einer kastenförmigen
Gestalt, das eine obere Außenfläche und eine untere
Außenfläche besitzt, die sich gegenüberliegen,
wobei ein erster eingegriffener Abschnitt an der unteren Außenwand
vorgesehen ist, ein zweiter eingegriffener Abschnitt an der oberen
Außenwand vorgesehen ist und innen ein leitender Kontakt
zur Verbindung mit einem Gegenstecker vorhanden ist. Der erste Eingreifabschnitt
und der zweite Eingreifabschnitt sind jeweils mit dem ersten eingegriffenen
Abschnitt und dem zweiten eingegriffenen Abschnitt in Eingriff,
wenn das Anschlussstück in das Steckverbindergehäuse
eingeführt ist.
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Der
zweite Aspekt der Erfindung ist ein Steckverbinder nach dem ersten
Aspekt der Erfindung, wobei einer vom ersten Eingreifabschnitt und vom
ersten eingegriffenen Abschnitt ein Aussparungsabschnitt ist und
der andere vom ersten Eingreifabschnitt und vom ersten eingegriffenen
Abschnitt ein Vorsprung ist.
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Der
dritte Aspekt der Erfindung ist ein Steckverbinder nach dem ersten
und zweiten Aspekt der Erfindung, wobei das Steckverbindergehäuse
einen Arm enthält, der von der oberen Innenwand so gehalten
wird, dass er sich elastisch verformt. Der zweite Eingreifabschnitt
ist ein von einer Spitze des Arms vorstehender Vorsprung und der
zweite eingegriffene Abschnitt ist ein von der oberen Außenfläche
vorstehender Vorsprung.
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Wenn
der Steckverbinder nach der Erfindung miniaturisiert wird, wird
auch das Abstandsmaß der benachbarten Hohlräume
im Steckverbindergehäuse in der Breite klein, sodass der
erste an der Innenwand ausgebildete Eingreifabschnitt und der zweite an
einer anderen, der einen Innenwand gegenüber liegenden
Innenwand ausgebildete, elastisch verformbare Eingreifabschnitt
klein werden, und der erste und zweite Eingreifabschnitt, die in
einer einfachen Struktur als integraler Bestandteil des Steckverbindergehäuses
ausgebildet sind, verstärken den Eingriff zum erstem und
zweiten eingegriffenen Abschnitt. Des Weiteren wirkt sowohl der
Eingriff zwischen dem ersten Eingreifabschnitt und dem ersten einge griffenen
Abschnitt als auch der Eingriff zwischen dem zweiten Eingreifabschnitt
und dem zweiten eingegriffenen Abschnitt gleichermaßen,
wenn die Anschlussbuchse mit dem Steckverbindergehäuse
in Eingriff ist, da nur der zweite Eingreifabschnitt elastisch verformbar
ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A ist
eine Ansicht von der linken Seite eines Steckverbindergehäuses
zur Darstellung eines Steckverbinders einer Ausführungsform.
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1B ist
eine Ansicht eines senkrechten Querschnitts des Steckverbindergehäuses
zur Darstellung eines Steckverbinders einer Ausführungsform.
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1C ist
eine Ansicht von der rechten Seite eines Steckverbindergehäuses
zur Darstellung eines Steckverbinders einer Ausführungsform.
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1D stellt eine Anschlussbuchse (F-terminal)
dar.
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2 ist
eine Ansicht eines senkrechten Querschnitts eines Steckverbinders,
welche die Mitte eines Vorgangs darstellt, bei dem die Anschlussbuchse
in das Steckverbindergehäuse eingeführt wird.
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3 ist
eine Ansicht eines senkrechten Querschnitts eines Steckverbinders,
der eine Situation darstellt, bei der die Anschlussbuchse vollständig in
das Steckverbindergehäuse eingeführt ist.
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Detaillierte Beschreibung
beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu 1A–1D bis 3 beschrieben.
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1A ist
eine Ansicht auf die linke Seite des Steckverbindergehäuses. 1B ist
eine Ansicht eines senkrechten Querschnitts des Steckverbindergehäuses. 1C ist
eine Ansicht der rechten Seite des Steckverbindergehäuses. 1D stellt eine Anschlussbuchse (F-terminal)
dar.
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Wie
in 1A bis 1D gezeigt
wird, umfasst ein Steckverbinder 10 der Ausführungsform
ein Steckverbindergehäuse aus Harz 11 (resin),
eine Anschlussbuchse (F-terminal) 20 von länglicher
Gestalt, in die ein Anschlussstecker (M-terminal) eingeführt und
herausgenommen werden kann. Die Vielzahl der Anschlussbuchsen 20 ist
in dem Steckverbindergehäuse 11 so untergebracht,
dass sie mit dem Steckverbindergehäuse 11 in Eingriff
sind.
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Das
Steckverbindergehäuse 11 wird durch Spritzgießen
als Einheit mit rechteckiger, parallel verrohrter Form ausgebildet.
Das Steckverbindergehäuse 11 wird aus einem nicht
leitenden Kunstharz hergestellt, wie z. B. einem weißen
Harz.
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Das
Steckverbindergehäuse 11 weist eine Vielzahl von
Hohlräumen 11c auf (Aufnahmeräume für
die Anschlüsse). Alle Hohlräume 11c erstrecken sich
von rechteckigen Öffnungen auf einer Rückseite 11a zu
einer Vorderseite 11b des Steckverbindergehäuses 11.
Die Hohlräume sind z. B. an oberen und unteren Abschnitten
vorgesehen und in Richtung der Breite mehrfach angeordnet. Eine
Vorderwand 11d befindet sich vertikal zwischen der Vorderseite 11b und
den Hohlräumen 11c.
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Der
Hohlraum 11c ist in einer langen, rechteckigen, parallel
verrohrten Form ausgebildet, die der langen Form der Anschlussbuchse 20 entspricht.
Die vertikale Abmessung des Hohlraums 11c ist größer ausgelegt
als die vertikale Höhe der Anschlussbuchse 20,
sodass die Anschlussbuchse 20 problemlos eingeführt
werden kann. Andererseits ist die Breite des Hohlraums 11c,
die sich senkrecht zur Blattebene erstreckt (siehe 1B)
im Wesentlichen gleich wie die Breite der Anschlussbuchse 20.
Dadurch kann die Anschlussbuchse 20 von der Rückseite 11a in
den Hohlraum 11c eingeführt und von ihm aufgenommen
werden.
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In
jedem der Hohlräume 11c ist ein erster trapezförmiger
Vorsprung 11f integral ausgebildet, der als ein erster
Eingreifabschnitt wirkt und von einer unteren Innenwand 11e des
Hohlraums vorsteht. Ein zweiter trapezförmiger Vorsprung 11i,
der als zweiter Eingreifabschnitt wirkt, steht von einer Spitze
eines Arms 11h vor. Der Arm wird durch eine obere, der
unteren Wand 11e gegenüberliegenden Innenwand 11g so
gehalten, dass er sich elastisch verformen kann (schwingen kann).
Der erste Eingreifabschnitt 11f und der zweite Eingreifabschnitt 11i kommen
jeweils in Eingriff mit einem ersten eingegriffenen Abschnitt 21d und
einem zweiten eingegriffenen Abschnitt 21e. Der erste eingegriffene
Abschnitt 21d und der zweite eingegriffene Abschnitt 21e befinden
sich jeweils an einer unteren Außenfläche 21a und
einer oberen Außenfläche 21b eines Rahmens 21 (wird
später beschrieben) der Anschlussbuchse.
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Im
Hohlraum 11c des Steckverbindergehäuses 11 steht
der erste trapezförmige Vorsprung 11f in geringer
Höhe von der unteren Innenwand 11e ins Innere
des Hohlraums 11c vor. Der erste trapezförmige Vorsprung 11f weist
eine geneigte Oberfläche auf, die zur Rückseite 11a abfällt.
Aufgrund der geneigten Fläche wird die Anschlussbuchse 20 problemlos
in den Hohlraum 11c eingeführt.
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Im
Hohlraum 11c des Steckverbindergehäuses 11 erstreckt
sich der Arm 11h entlang der oberen Innenwand 11g in
Richtung der Vorderseite 11b. Der Arm 11h ist
so gehalten, dass er sich durch die Elastizität des Harzes
elastisch verformen (und auch schwingen) kann und im Wesentlichen
parallel zur oberen Innenwand 11g ist. Eine hintere Seite
des Arms 11h wirkt als Drehpunkt der Schwingbewegung. Der
zweite trapezförmige Vorsprung 11i steht in geringer
Höhe von der Spitze des Arms 11h ins Innere des
Hohlraums 11c vor. Der zweite trapezförmige Vorsprung 11i wirkt
als federnd verformbare Lanze.
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Der
zweite trapezförmige Vorsprung 11i weist eine
geneigte Oberfläche auf, die in eine Richtung abfällt,
aus der die Anschlussbuchse eingeführt wird. Aufgrund der
Neigung der Oberfläche kann die Anschlussbuchse 20 problemlos
in den Hohlraum 11c eingeführt werden.
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Eine
erste Öffnung 11j, durch welche ein Anschlussstecker
(M-terminal – nicht gezeigt) eingeführt und wieder
heraus genommen werden kann, befindet sich an der Vorderseite 11b des
Steckverbindergehäuses 11. Eine zweite Öffnung 11k,
durch welche ein Hilfswerkzeug (nicht gezeigt) zum Herausziehen
des Anschlusselements eingeführt und wieder entnommen werden
kann, befindet sich an der Vorderseite 11b des Steckverbindergehäuses 11.
Die ersten und zweiten Öffnungen 11j und 11k durchdringen
die Vorderseite 11b ins Innere des Hohlraums.
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In
der Anschlussbuchse 20 wird der aus einem Metallblech durch
Biegen ausgebildete Rahmen 21 in einer länglichen
kastenförmigen Form hergestellt.
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Im
Rahmen 21 befindet sich ein Aussparungsteil 21c an
einer hinteren Seite der oberen Außenfläche 21b,
welcher der unteren Außenfläche 21a der
länglichen Form so gegenüberliegt, dass er zur oberen
Außenfläche 21b eine Stufenform ausbildet. Der
Rahmen 21 besitzt einen leitenden Kontakt 22 mit
dem der Anschlussstecker verbunden wird. Der leitende Kontakt 22 befindet
sich an der vorderen Seite des Rahmens 21, von wo die Anschlussbuchse 20 in
das Steckverbindergehäuse 11 eingeführt
wird. Das Aussparungsteil 21c hält einen durch
Quetschverbindung befestigten Draht 23 an der hinteren
Seite des Rahmens 21.
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Eine
eingegriffene seitliche Aussparungsöffnung 21d ist
an der vorderen Seite der unteren Außenfläche 21a ausgebildet.
Ein seitlicher dreieckiger Eingreifvorsprung 21e steht
in geringer Höhe an der vorderen Seite der oberen Außenfläche 21b vor.
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Die
eingegriffene seitliche Aussparungsöffnung 21d,
die an der vorderen Seite der unteren Außenfläche 21a ausgebildet
ist, wirkt als ein erster eingegriffener Abschnitt, der mit dem
ersten trapezförmigen Vorsprung 11f in Eingriff
ist, der als ein erster Eingreifabschnitt wirkt und im Hohlraum 11c des
Gehäuses 11 ausgebildet ist.
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Obwohl
in dieser Ausführungsform der erste Eingreifabschnitt (der
erste trapezförmige Vorsprung 11f) in Gestalt
eines Überstands ausgebildet ist und der erste eingegriffene
Abschnitt (die eingegriffene seitliche Aussparungsöffnung 21d)
in Gestalt einer Ausnehmung ausgebildet ist, sind deren Gestalten nicht
auf diese Ausführungsform begrenzt. Es ist auch möglich,
den ersten Eingreifabschnitt in Form einer Aussparung an der unteren
Innenwand 11e des Hohlraums 11c auszubilden und
den ersten eingegriffenen Abschnitt in Gestalt eines Überstands
an der unteren Außenfläche 21a auszubilden.
Daher ist es ausreichend, wenn einer von dem ersten Eingreifabschnitt
und dem ersten eingegriffenen Abschnitt die Form einer Aussparung
und der andere die Form eines Vorsprungs aufweist.
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Der
eingegriffene seitliche Dreiecksvorsprung 21e steht an
der vorderen Seite der oberen Außenfläche 21b vor,
weist eine geneigte Oberfläche an der vorderen Seite des
Rahmens 21 und eine der geneigten Fläche gegenüber
liegende vertikale Fläche auf.
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Der
eingegriffene seitliche Dreiecksvorsprung 21e, der an der
vorderen Seite der oberen Außenfläche 21b vorsteht,
wirkt als zweiter eingegriffener Abschnitt, der mit dem innerhalb
des Hohlraums 11c des Steckverbindergehäuses 11 ausgebildeten zweiten
trapezförmigen Vorsprung 11i als zweitem Eingreifabschnitt
in Eingriff ist.
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Es
wird nun die Funktion der oben dargestellte Ausführungsform
mit Bezug zu 2 und 3 kurz beschrieben.
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2 ist
eine Ansicht von einem vertikalen Querschnitt des Steckverbinders,
der die Anschlussbuchse mitten im Arbeitsablauf darstellt, bei dem
diese in das Steckverbindergehäuse eingeführt
wird. 3 ist ein vertikaler Querschnitt des Steckverbinders,
der einen Zustand beschreibt, zu dem die Anschlussbuchse vollständig
in das Steckverbindergehäuse eingeführt ist.
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Wenn
die Anschlussbuchse 20, wie in 2 gezeigt,
in den Hohlraum 11c des Steckverbindergehäuses
eingeführt wird, wird das vordere Ende der Anschlussbuchse 20 in
Hinblick auf die untere Innenwand 11e des Hohlraums 11c nach
oben geneigt und in den Hohlraum 11c eingeführt.
Dann überdeckt das vordere Ende der unteren Außenfläche 21a des
Rahmens 21 den ersten trapezförmigen Vorsprung 11f, der
an der unteren Innenwand 11e im Hohlraum 11c vorsteht.
Zu diesem Zeitpunkt erreicht der erste trapezförmige Vorsprung 11f,
der an der unteren Innenwand 11e im Hohlraum 11c ausgebildet
ist, die eingegriffene seitliche Aussparungsöffnung 21d nicht,
welche an der unteren Außenfläche 21a des
Rahmens 21 an der Anschlussbuchse 20 ausgebildet
ist.
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Zeitgleich
zu obigem Ablauf drückt der eingegriffene seitliche Dreiecksvorsprung 21e,
welcher an der vorderen Seite der oberen Außenfläche 21b des Rahmens 21 an
der Anschlussbuchse 20 vorsteht, den zweiten trapezförmigen
Vorsprung 11i, der von der oberen Innenwand 11g so
vorsteht, dass er durch den Arm 11h elastisch verformt
werden kann, nach oben.
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Wenn
anschließend die Anschlussbuchse 20, wie in 3 gezeigt,
entlang der unteren Innenwand 11e weiter in den Hohlraum 11c eingeführt wird,
bewegt sich der erste trapezförmige Vorsprung 11f,
der an der unteren Innenwand 11e im Hohlraum 11c vorsteht,
in die eingegriffene seitliche Aussparungsöffnung 21d,
die an der vorderen Seite der unteren Außenfläche 21a des
Rahmens 21 in der Anschlussbuchse 20 ausgebildet
ist. Demzufolge ist die eingegriffene seitliche Aussparungsöffnung 21d mit dem
ersten trapezförmigen Vorsprung 11f in Eingriff und
der zweite trapezförmige Vorsprung 11i, der von der
oberen Innenwand 11g so vorsteht, dass er durch den Arm 11h elastisch
verformt werden kann, bewegt sich über den eingegriffenen
seitlichen Dreiecksvorsprung 21e, der vom vorderen Ende
der oberen Außenfläche 21b des Rahmens 21 in
der Anschlussbuchse 20 so vorsteht, dass der eingegriffene
seitliche Dreiecksvorsprung 21e in Eingriff mit dem zweiten
trapezförmigen Vorsprung 11i kommt.
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Wenn
die Anschlussbuchse 20 innerhalb des Hohlraums 11c des
Steckverbindergehäuses 11 in Eingriff ist, kann
der Anschlussstecker (nicht dargestellt) durch die erste Öffnung 11j,
die sich an der vorderen Seite 11b des Steckverbindergehäuses 11 befindet,
eingeführt und wieder gelöst werden.
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Wenn
die mit dem Hohlraum 11c in Eingriff befindliche Anschlussbuchse
aus dem Hohlraum 11c entfernt werden soll, wird das Hilfswerkzeug
zum Herausziehen des Anschlussstücks (nicht gezeigt) durch
die zweite Öffnung 11k eingeführt, die
an der vorderen Seite 11b des Steckverbindergehäuses 11 ausgebildet
ist. Dann wird der Eingriff zwischen dem zweiten Eingreifabschnitt 11i und
der Anschlussbuchse 20 gelöst, indem das Hilfswerkzeug
zum Herausziehen des Anschlussstücks die Spitze des Arms 11h berührt.
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Dementsprechend
verstärken bei miniaturisierten Steckverbindern 10 die
in einer einfachen Struktur als integraler Bestandteil ausgebildeten
ersten und zweiten Eingreifabschnitte 11f und 11i den Eingriff
mit dem ersten und dem zweiten eingegriffenen Abschnitt 21d und 21e,
selbst wenn das Abstandsmaß benachbarter Hohlräume
klein wird und der an der unteren Innenwand 11e im Hohlraum 11c ausgebildete
erste Eingreifabschnitt 11f und der zweite Eingreifabschnitt 11i,
der an der gegenüber der unteren Innenwand 11e liegenden
oberen Innenwand 11g so ausgebildet ist, dass er sich durch
den Arm 11a elastisch verformen kann, eine geringe Breite
aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-132522 [0001]
- - JP 2004-14305 A [0006, 0007]
- - JP 200414305 A [0009]