DE19502387C2

DE19502387C2 - Verriegelndes Steckverbindergehäuse

Info

Publication number: DE19502387C2
Application number: DE19502387A
Authority: DE
Inventors: Masanori Tsuji; Motohisa Kashiyama
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2015-01-27
Also published as: JP3074432B2; JPH07220807A; US5664961A; DE19502387A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verriegelndes Steckverbindergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein herkömmlicher, flexibler Verriegelungsarm, der an einer äußeren Wand eines Ge häuses zum Verbinden und Verriegeln von Steckverbindungen angeordnet ist, wird an beiden Enden gehalten. Ein derartiger flexibler Verriegelungsarm ist z. B. in der JP 62- 18979-U gezeigt. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der vordere Bereich eines Steckverbinderge häuses 31 mit darin befindlichen Anschlussaufnahmekammern 42 so ausgeführt, dass er in ein Haubenelement 33, das an dem vorderen Bereich eines Gegen- Steckverbindergehäuse 32 mit darin befindlichen Anschlussaufnahmekammern 43 an geordnet ist, eingesetzt werden kann. Jede Anschlussaufnahmekammer 42 beherbergt einen Verbindungsanschluss eines unterschiedlichen Typs, so dass er dem zuvor er wähnten Verbindungsanschluss entspricht. Auf einer Wandoberfläche des Haubenele ments 33 gibt es eine Festhaltekammer 35 mit einem Festhaltebereich 34.

Weiterhin gibt es auf einer äußeren Wandoberfläche 37 des Steckverbindergehäuses 31 einen Verriegelungsarm 39, dessen vordere und hintere Enden von Haltebereichen 37, 38 gehalten werden. Der Verriegelungsarm 39 besitzt ein Rastelement 40, das von dem Festhaltebereich 34 und einem Entriegelungsbereich 41 zum Lösen der Verbindung der beiden Steckverbindergehäuse festgehalten wird.

Da die Dicke 39a des Verriegelungsarms 39 derart gewählt ist, dass sowohl sein vorde res als auch sein hinteres Ende dicker sind und die Nachbarschaft des mittleren Be reichs desselben dünner ist, ist die Nachbarschaft des mittleren Bereichs besonders fle xibel, selbst wenn der Verriegelungsarm 39 aus einem harten Kunstharz besteht.

In der zuvor erwähnten Konstruktion stößt zunächst, wenn das Steckverbindergehäuse 31 in das Haubenelement 33 des Gegen-Steckverbindergehäuses 32 eingesetzt wird, die schräge Oberfläche des vorderen Endes des Rastelelementes 40 gegen das vordere Ende des nach unten zu drückenden Festhaltebereichs 34. Dann wird das Rastelement 40 von dem Festhaltebereich 34 festgehalten, wodurch bewirkt wird, dass das Steck verbindergehäuse 31 mit dem Gegen-Steckverbindergehäuse 32 verbunden und verrie gelt wird.

Zum Lösen der Verbindung der beiden Steckverbindergehäuse wird der Entriegelungs bereich 41 niedergedrückt, so dass der Verriegelungsarm 39 derart gebogen wird, dass er das Rastelement 40 aus dem Festhaltebereich 34 löst. Wenn das Steckverbinderge häuse 31 in diesem Zustand herausgezogen wird, wird das Steckverbindergehäuse 31 in diesem Zustand herausgezogen wird, wird das Steckverbindergehäuse 31 von dem Ge gen-Steckverbindergehäuse 32 getrennt.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird der Verriegelungsarm 39 während des Verbindungs- und Ver riegelungsvorgangs oder des Entriegelungsvorgangs niedergedrückt und gebogen. Da die Dicke 39a in der Nähe des hinteren Endes des Rastelementes 40 geringer ist, ist die Bewegung des Rastelementes 40 fast gleich einer parallelen Bewegung. Daher wird die für die Entriegelung des Verriegelungsarms 39 notwendige Bewegung durch die Höhe h₁ des Rastelementes 40 bestimmt, die im Vergleich mit der zum Entriegeln eines Hebel- Verriegelungsarms benötigten Biegung einen geringeren Biegungsraum h₂ benötigt. Als Ergebnis kann nicht nur die Größe des Gehäuses verringert werden, sondern auch eine Verbindungslücke δ, der die Ursache für einen Spielraum nach dem Verbinden und Ver riegeln ist, kann klein gemacht werden, was eine Abnutzung und eine Geräuscherzeu gung des Verriegelungsmechanismus verhindert.

Jedoch erfordert der oben erwähnte Verriegelungsarm 39 eine große Einsetzkraft, damit das Verriegelungselement 40 beim Verbinden und Verriegeln des Verriegelungsarms 39 unter dem Festhaltebereich 34 des Gegen-Steckverbindergehäuses 32 durchgehen kann. Als Ergebnis wirkt eine große Einsetzbelastung auf den Haltebereich 37 am vorde ren Ende des Verriegelungsarms 39, was zu dem Problem führen kann, dass der Verrie gelungsarm 39 durch die übermäßige Einsetzkraft plastisch verformt oder gebrochen wird, wie in Fig. 7(a) gezeigt.

Weiterhin wirkt zum Zeitpunkt der Entriegelung des Verriegelungsarms 39 eine große Entriegelungslast auf den Haltebereich 38 am hinteren Ende, wenn der Verriegelungs arm 39 durch den Entriegelungsbereich 41 nach unten gedrückt wird, was zu dem Prob lem führen kann, dass der Verriegelungsarm 39 durch die übermäßige Einsetzkraft plas tisch verformt oder gebrochen wird, wie in Fig. 7(b) gezeigt.

Darüber hinaus gibt es, obwohl es wünschenswert ist, dass die Einsetzlast ausreichend groß und die Löselast gering ist, nur einen geringen Unterschied zwischen der Einsetz last und der Löselast in der Haltestruktur des Verriegelungsarms 39, die in Fig. 6 gezeigt ist, und da dem Verriegelungsvorgang zum Zeitpunkt des Einsetzens größere Beachtung geschenkt wird, führt dies zu dem Problem, dass das Entriegeln nicht in befriedigender Weise durchführbar ist.

Da außerdem die Dicke 39a entlang der Länge des Verriegelungsarms 39 variiert, führt dies zu dem Problem, dass die Zuverlässigkeit in der Stabilität des dünnen Bereichs des Rastelementes 40 beeinträchtigt ist.

Ein dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechendes, aus der US-A 5 254 014 bekanntes Steckverbindergehäuse weist an einer oberen Wandfläche einen Verrieg lungsarm mit einem Rastelement auf, das in einen Eingriffsbereich eines Gegen- Steckverbindergehäuses einrastbar ist. Der Verriegelungsarm weist an einer oberen Flä che einen Betätigungsbereich auf zum Entriegeln des Rastelementes vom Eingriffsbe reich des Gegen-Steckverbindergehäuses, womit das Steckverbindergehäuse vom Ge gen-Steckverbindergehäuse gelöst werden kann. Der Verriegelungsarm weist einen U- förmigen, elastischen Bandbereich an einem hinteren Haltebereich auf, um die aufzu bringenden Kräfte beim Entriegeln der Steckverbindergehäuse zu minimieren.

Aus der US 5 234 356 ist ein Steckverbindergehäuse mit einem Verriegelungsarm be kannt, der an einer äußeren Wandoberfläche des Steckverbindergehäuses angeordnet ist. Beidseitig zu dem Verriegelungsarm und im wesentlichen parallel zu diesem verlau fen Schutzwände, die mit der äußeren Wandoberfläche des Steckverbindergehäuses verbunden sind.

Aus der US 3 544 951 ist ein Steckverbindergehäuse mit einem Federelement bekannt, das Verstärkungsrippen aufweist, um einen definierten Biegebereich des Federelemen tes zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Steckverbindergehäuse so weiter zu entwickeln, dass dieses bei einfachem Aufbau und leichter Bedienbarkeit eine hohe Lebensdauer hat.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angege benen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß sind ein Paar Schutzwände vertikal auf der äußeren Wandoberfläche des Steckverbindergehäuses angeordnet, wodurch seitliche Bereiche des Verriege lungsarmes geschützt werden. Beide Querseiten des vorderen Haltebereichs werden von dem Paar Schutzwänden gehalten und sind einstückig mit diesen ausgebildet. Da durch wird eine gleichmäßige Kraftaufnahme am vorderen Bereich des Verriegelungs arms beim Betätigen des Entriegelungsbereichs erzielt, so dass ein Abbrechen des Ver riegelungsarms, bei häufiger Betätigung desselben, sicher verhindert wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die ein Steckverbindergehäuse mit einer Ver riegelung zeigt, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,

Fig. 2 einen Querschnitt eines Verriegelungsarms entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung, die die Arbeitsweise des Verriegelungs arms zum Zeitpunkt der Verbindung und des Lösens des Verriegelungsarms der Fig. 1 zeigt, wobei Fig. 3(a) einen unbelasteten Zustand vor der Verbindung zeigt; Fig. 3(b) den Verriegelungsarm im Verlaufe des Einsetzens in ein Gegen-Steckverbindergehäuse und der Verbindung mit demselben zeigt; und Fig. 3(c) zeigt, wie der Verriegelungsarm ge löst wird,

Fig. 4 einen Querschnitt, der das Steckverbindergehäuse mit einer Verriegelung in Verbindung mit dem Gegen-Steckverbindergehäuse in Fig. 1 zeigt,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die ein herkömmliches Steckverbindergehäu se mit einer Verriegelung zeigt,

Fig. 6 eine schematische Darstellung, die die Arbeitsweise des Verriegelungs arms der Fig. 5 zeigt, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung, die den Verriegelungsarm zum Zeitpunkt der Verbindung und des Lösens des Verriegelungsarms der Fig. 5 zeigt, wobei Fig. 5(a) den Verriegelungsarm im Verlaufe des Einsetzens zeigt; und Fig. 5(b) zeigt, wie der Ver riegelungsarm gelöst wird.

Ein Steckverbindergehäuse mit einer Verriegelung, das ein Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung ist, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird der vordere Bereich eines Steckverbindergehäuses 1 in ein Haubenelement 2a eines Gegen-Steckverbindergehäuses 2, das durch eine zweifach gepunktete Linie angedeutet ist, eingesetzt. Wenn eine Festhalteverbindung während des Durchgehens unter einem Festhaltebereich 4 eingesetzt wird, ist die Verbindung zwischen den beiden Steckverbindergehäusen 1, 2 vollendet. Folglich ist eine Buchsen anschlussklemme 16 mit einem elektrischen Kabel W, das damit in einer Anschlussauf nahmekammer 18, die innerhalb Steckverbindergehäuses 1 angeordnet ist, verbunden ist, elektrisch mit einer Steckeranschlussklemme 17 mit einem elektrischen Kabel W, das damit verbunden und in eine Anschlussaufnahmekammer 19, die innerhalb des Gegen- Steckverbindergehäuses 2 angeordnet ist, eingesetzt ist, verbunden.

Eine kastenförmige Festhaltekammer 3 steht von einer äußeren Wandoberfläche am vorderen Bereich des Gegen-Steckverbindergehäuses 2 vor. Diese Festhaltekammer 3 besitzt einen Festhaltebereich 4 zum Verbinden und Verriegeln des Steckverbinderge häuses 1 an dessen vorderem Ende.

Wie in Fig. 1 gezeigt, besitzt das Steckverbindergehäuse 1 einen Festhaltebereich 7, der zwischen einem Paar von Schutzwänden 6 angeordnet ist, die auf einer äußeren Wand oberfläche 5 desselben angeordnet sind, um von der äußeren Wandoberfläche 5 zu schützen. Innerhalb des Festhaltebereichs 7 befindet sich ein sich nach hinten erstre ckender, plattenförmiger Verriegelungsarm 9. Dieser Verriegelungsarm 9 besitzt vordere Haltebereiche 8, deren beide Querseiten, nämlich die Querseiten des vorderen Endbe reichs des Verriegelungsarms 9, integriert von den Schutzwänden 6 gehalten werden.

Ein Rastelement 10 und ein Entriegelungsbereich 11 sind einstückig an dem Verriege lungsarm 9 geformt. Das Rastelement 10 wird von dem Festhaltebereich 4 des Gegen- Steckverbindergehäuses 2 festgehalten. Der Entriegelungsbereich 11 dient zum Lösen des Rastelementes 10 von dem Festhaltebereich 4. Der hintere Endbereich des Verrie gelungsarms 9 ist zurückgefaltet, so dass er einen U-förmigen Bandbereich 12 bildet, und der Endbereich des Bandbereichs 12 wird integriert von einem hinteren Haltebereich 13 an der äußeren Wandoberfläche 5 gehalten. Somit wird der einstückig auf dem Steckverbindergehäuse 1 geformte Verriegelungsarm 9 in drei Positionen gehalten: der vordere Bereich des Verriegelungsarms 9 wird von den beiden vorderen Haltebereichen 8 gehalten, und der hintere Bereich wird von dem hinteren Haltebereich 13 gehalten.

Weiterhin sind Verstärkungsrippen 14 einstückig an beiden Enden des Verriegelungs arms 9 geformt. Jede Verstärkungsrippe 14 erstreckt sich von der Vorderseite bis zur Nähe eines mittleren Bereiches an der Rückseite, so dass sich ihre Höhe von vorne nach hinten verjüngt. Wie in Fig. 2 gezeigt, erstrecken sich die Verstärkungsrippen 14 von den unteren, seitlichen Enden des Verriegelungsarms 9 nach unten und verstärken nicht nur beide seitlichen Enden des Verriegelungsarms 9 sondern bieten auch einen Biegepunkt zum Biegen der hinteren Endbereiche der Verstärkungsrippen 14.

Um einem Benutzer das Niederdrücken des Entriegelungsbereichs 11 zu erleichtern, ist die Breite des Entriegelungsbereichs 11 vergrößert. Außerdem ist der Abstand zwischen den Schutzwänden 6 auf beiden Querseiten an der Hinterseite durch geneigte Oberflä chenbereiche 15 vergrößert.

Basierend auf der zuvor beschriebenen Struktur wird der Verriegelungsarm 9 des Steck verbindergehäuses 1 vor der Verbindung nicht gebogen sondern befindet sich in einem linearen, unbelasteten Zustand, wie in Fig. 3(a) gezeigt. Dann, wenn der vordere Bereich des Steckverbindergehäuses 1 in den vorderen Bereich des Gegen- Steckverbindergehäuses 2 eingesetzt wird, wie in Fig. 3(b) gezeigt, stößt die schräge Oberfläche des vorderen Endes des Rastelementes 10 gegen das vordere Ende des Festhaltebereichs 4. Wenn eine große Einsetzlast wirkt, gleitet das Rastelement 10 dar unter, wird von dem Festhaltebereich 4 gepresst, und der Verriegelungsarm 9 biegt sich nach unten. Die Festhalteausstülpung 10 gelangt schnell unter den Festhaltebereich 4 und verbindet sich mit dem Festhaltebereich 4 und wird von diesem verriegelt. Schließ lich geht der gebogene Verriegelungsarm 9 in seinen ursprünglichen, linearen Zustand zurück.

Die Einsetzlast ist maximal zum Zeitpunkt, zu dem die schräge Oberfläche des vorderen Endes des Rastelementes 10 unter den Festhaltebereich 4 gelangt (Fig. 3(b)). Die Ver riegelungskraft dieser Einsetzlast bewirkt, dass das Rastelement 10 sofort unter den Festhaltebereich 4 gelangt, um zu ermöglichen, dass das Steckverbindergehäuse 1 voll ständig mit dem Gegen-Steckverbindergehäuse 2 verbunden wird.

Weiterhin kann die Einsetzlast durch Einstellen der Höhe der Verstärkungsrippen 14 des Verriegelungsarms 9 während der Designphase auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Außerdem verjüngt sich die Höhe der Verstärkungsrippen 14 solcherart, dass sie im vorderen Bereich des Verriegelungsarms 9 höher und im hinteren Bereich desselben niedriger sind. Daher werden, wenn das Rastelement 10 von dem Festhaltebereich 4 gepresst wird, die Verstärkungsrippen 14 im wesentlichen in eine rein vertikale Rich tung bewegt. Dies ermöglicht, dass der Betrag der Biegung des Verriegelungsarms 9 gering ist, was seinerseits zu einer Verringerung der Größe des Steckverbindergehäuses 1 beiträgt.

Darüber hinaus wirkt aufgrund der Konstruktion, die auf einer Verriegelung basiert, eine große Einsetzlast auf den vorderen Endbereich des Verriegelungsarms 9. Da jedoch beide seitlichen Enden des Verriegelungsarms 9 von den vorderen Haltebereichen 8 gehalten werden, wird die Einsetzlast gleichmäßig verteilt. Daher werden die vorderen Haltebereiche 8 weder verformt noch gebrochen, wodurch die Zuverlässigkeit des Ver riegelungsarms 9 verbessert wird.

Zum Lösen der Verbindung und der Verriegelung, wie in Fig. 3(c) gezeigt, wird der Ent riegelungsbereich 11 mit einem Finger niedergedrückt, so dass der Verriegelungsarm 9 nach unten gebogen wird, insbesondere während er in Verbindung mit der Elastizität des Bandbereichs 12 um den Biegepunkt gebogen wird. Als Ergebnis wird das Rastelement 10 von dem Festhaltebereich 4 gelöst, wodurch das Steckverbindergehäuse 1 von dem Gegen-Steckverbindergehäuse 2 getrennt wird, wenn die Steckverbindergehäuse 1, 2 auseinandergezogen werden.

Da der hintere Endbereich des Verriegelungsarms 9 nach hinten gefaltet ist, um den Bandbereich 12 mit guter Elastizität zu formen, wie oben beschrieben wurde, ist nur eine geringe Druckkraft, also nur eine kleine Lösekraft, erforderlich, die an den Entriege lungsbereich 11 anzulegen ist. Als Ergebnis kann auch die Drucklast, die auf den hinte ren Haltebereich 13 des Verriegelungsarms 9 wirkt, klein sein, und dies verhindert, dass der hintere Haltebereich 13 verformt oder gebrochen wird, wodurch die Zuverlässigkeit weiter gesteigert wird.

Da außerdem das Rastelement 10 von dem Festhaltebereich 4 gelöst werden kann, kann der Trennvorgang effektiver durchgeführt werden.

Da außerdem die Dicken der Verstärkungsrippen 14 und des Verriegelungsarms 9 gleichmäßig sind, kann die Gießformstruktur vereinfacht werden, was nicht nur zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt, sondern auch das Bilden von Schrumpfungshohlräumen verhindert, wodurch die Produktivität und die Zuverlässigkeit verbessert werden.

Es sollte festgestellt werden, dass die Erfindung nicht auf das zuvor beschriebene Aus führungsbeispiel beschränkt ist, sondern in anderen, in geeigneter Weise modifizierten Formen ausgeführt werden kann. Zum Beispiel kann, statt dass die Verstärkungsrippen 14 so angeordnet sind, dass sie sich in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel von beiden seitlichen Enden des Verriegelungsarms 9 nach unten erstrecken, auch nur eine einzige Verstärkungsrippe 14 in einem mittleren Bereich des Verriegelungsarms 9 angeordnet sein.

Wie in Vorstehendem beschrieben, werden beide Querseiten im vorderen Endbereich des Verriegelungsarmes 9 von einem Paar Schutzwänden 6 durch die vorderen Haltebe reiche gehalten. Daher kann die Einsetzlast über beide Schutzwände 6 verteilt werden. Als Ergebnis ist es unwahrscheinlich, dass der Verriegelungsarm 9 verformt oder gebro chen wird, was zur Verbesserung der Zuverlässigkeit beiträgt.

Durch das Nach-hinten-Falten des hinteren Endbereichs des Verriegelungsarms 9, um einen Bandbereich 12 zu bilden, und dadurch, dass der Endbereich des Bandbereichs 12 von dem hinteren Haltebereich 13 gehalten wird, ist nur eine kleine Entriegelungs- Druckkraft während des Entriegelungsvorgangs notwendig, was seinerseits zu einem effizienten Entriegelungsvorgang beiträgt.

Durch die Anordnung der Verstärkungsrippen 14 auf dem Verriegelungsarm 9, so dass diese sich von vorne bis zur Nähe eines mittleren Bereichs hinten verjüngen, kann der Biegepunkt zum Zeitpunkt des Biegens des Verriegelungsarms 9 eingestellt werden. Als Ergebnis ist nur eine geringe Biegung zum Entriegeln des Verriegelungsarms 9 während des Entriegelungsvorgangs notwendig, was zu einer Verringerung der Gehäusegröße führt.

Da die Dicken des Verriegelungsarms 9 und der Verstärkungsrippen 14 gleichmäßig sind, kann eine vereinfachte Gießform verwendet werden, was zur Verringerung der Herstellungskosten und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit führt.

Claims

1. Verriegelndes Steckverbindergehäuse, mit
einem Verriegelungsarm (9), der an einer äußeren Wandoberfläche (5) des Steck verbindergehäuses (1) angeordnet ist, wobei der Verriegelungsarm (9) einen in Ein steckrichtung vorderen Bereich und hinteren Bereich umfasst,
einem Rastelement (10), das an einem oberen Bereich des Verriegelungsarms (9) angeordnet ist zur Verbindung mit einem Festhaltebereich (4) eines Gegen- Steckverbindergehäuses (2),
einem Entriegelungsbereich (11), der an dem oberen Bereich des Verriegelungsarms (9) in Einsteckrichtung hinter dem Rastelement (10) angeordnet ist zum Lösen der Verbindung des Steckverbindergehäuses (1) vom Gegen-Steckverbindergehäuse (2), und
einem elastischen Bandbereich (12) mit einem hinteren Haltebereich (13), der einstü ckig mit dem hinteren Bereich des Verriegelungsarms (9) ausgebildet ist, wobei der Bandbereich (12) im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Paar von Schutzwänden (6) vertikal auf der äußeren Wandoberfläche (5) des Steckverbindergehäuses (1) zum Schutz seitlicher Bereiche des Verriegelungs arms (9) angeordnet ist, und
dass beide Querseiten eines vorderen Haltebereichs (8) von dem Paar Schutzwän den (6) gehalten werden und einstückig mit den Schutzwänden (6) ausgebildet sind.

2. Verriegelndes Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verstärkungsrippen (14), die von Kanten eines unteren Bereichs des Verriegelungs arms (9) hervorstehend angeordnet sind zur Verstärkung des Verriegelungsarms (9), wobei sich die Verstärkungsrippen (14) von dem vorderen Bereich des Verriege lungsarms (9) zum hinteren Bereich des Verriegelungsarms (9) hin verjüngen.