DE2755496C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckerverbinderanord­ nung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Steckerverbinderanordnung zeichnet sich dadurch aus, daß zum Einstecken der Steckerkontakte praktisch keine Kraft aufgebracht werden muß, weil die federnden Kontaktglieder während des Einsteckvorgangs aus dem Einsteckweg herausbewegt sind.

In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt die US-PS 39 82 807 eine elektrische Steckverbinderanordnung die speziell für die Verbindung mit Leiterbahnen an einer Schaltungsplatine ausgebildet ist. Bei der bekannten Verbinder­ anordnung bestehen die Steuermittel aus einer Nockenwelle, die in einem Hohlraum angeordnet ist, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Isoliergehäuse befindet. Kontaktglieder erstrecken sich mit ihren Rückseiten im Bereich der Betätigungs- Steuerfläche. Ist die Nockenwelle so eingestellt, daß das zwei­ te Isoliergehäuse etwas aus dem ersten Isoliergehäuse heraus­ gezogen ist, so gibt die Betätigungs-Steuerfläche den Kontakt­ gliedern Raum für eine elastische Schwenkbewegung, durch die die Kontaktglieder den Einführweg für die Steckerkontakte (Schaltungsplatine) freigeben. Wird die Nockenwelle verdreht, so geht damit eine Bewegung des zweiten Isoliergehäuses in das erste Isoliergehäuse hinein einher. Dadurch drängt jede der beiden Betätigungs-Steuerflächen die an ihr anliegenden Kontaktglieder in den Einsteckweg hinein, mit der Folge, daß bei eingesteckten Steckerkontakten sich die Kontakt­ glieder an die Steckerkontakte anlegen.

Das Verdrehen der Nockenwelle geschieht mit Hilfe eines Werkzeugs, das an einem stirnseitigen Ende der Nockenwelle angesetzt wird. Nachteilig bei der bekannten Steckverbinder­ anordnung ist außer dem benötigten Werkzeug zum Verdrehen der Nockenwelle und dem damit verbundenen Arbeitsaufwand insbesondere, daß das Verdrehen der Nockenwelle nach dem Einstecken der Steckerkontakte möglicherweise vergessen wird und dann überhaupt keine Kontaktgabe erfolgt. Dies ist in­ soweit besonders problematisch, als man die Kontaktglieder in dem Isoliergehäuse von außen nicht sehen kann.

In der US-PS 39 15 538 ist eine elektrische Verbinderanord­ nung beschrieben, bei der zwei Isoliergehäuse quer zur Längs­ achse der in beiden Gehäusen vorhandenen Anschlußglieder ver­ setzt werden, damit jeweils zwei zugehörige Anschlußglieder seitlich miteinander in Berührung gelangen. Bei solchen Ver­ binderanordnungen ist es jedoch erforderlich oder erwünscht, das in einem Gehäuse befindliche Anschlußglied zur Aufnahme eines von außen in das Gehäuse eingeführten weiteren An­ schlußglieds vorzubereiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbin­ deranordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die ein praktisch reibungsloses und mithin leichtes Einführen eines Anschlußglieds von außen in das Gehäuse gestattet, ohne daß hierzu spezielle Werkzeuge not­ wendig wären. Bei der Steckverbinderanordnung soll auf jeden Fall sichergestellt sein, daß nach dem Einführen der Stecker­ kontakte die Kontaktglieder an den Steckerkontakten anliegen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Steckver­ binderanordnung erübrigt sich die Verwendung eines speziellen Werkzeugs beim Einführen der Steckerkontakte und beim Anlegen der Kontaktglieder an die Steckerkontakte. Wenn der Bedienungs­ handgriff betätigt wird, bewirkt die Relativbewegung zwischen den beiden Isoliergehäusen ein Aufspreizen der Kontaktglieder und mithin eine Freigabe des Einführwegs für die Steckerkontakte. Nach dem Einführen der Steckerkontakte werden die Bedienungs­ handgriffe losgelassen. Da dieses Loslassen zwangsläufig zur Folge hat, daß die Gehäuse ihre erste Lage einnehmen, gelangen die Kontaktglieder mit den eingeführten Steckerkontakten in Berührung.

Die Steuerflächen bei der erfindungsgemäßen Steckverbinderan­ ordnung ermöglichen ein müheloses Verschieben der beiden Isoliergehäuse gegeneinander, ohne daß der Einsatz einer Nockenwelle und einer dadurch bedingten komplizierten Gehäuse­ form notwendig wäre.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Hierzu ist anzumerken, daß die im Patentanspruch 4 näher definierte Kontaktfeder prinzipiell aus der US-PS 37 05 376 bekannt ist. Eine solche Kontakt­ feder eignet sich besonders gut in Verbindung mit einer er­ findungsgemäßen Steckverbinderanordnung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Perspektiv­ ansicht einer ersten Ausführungsform der elektrischen Verbinderanordnung, die nicht aktiviert ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Verbinder­ anordnung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht III-III nach Fig. 2, wobei Teile weggelassen sind;

Fig. 4 eine nach Fig. 2 ähnliche Ansicht, wobei die Verbinderanordnung aktiviert ist;

Fig. 5 eine Teilschnittansicht V-V nach Fig. 4, wobei Teile weggelassen sind;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Verbinderan­ ordnung in nichtaktiviertem Zustand; und

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, wobei die Verbinderanordnung aktiviert ist.

Die Verbinderanordnung nach dem ersten Ausführungs­ beispiel der Fig. 1-5 umfaßt ein erstes Gehäuse 12 und ein zweites Gehäuse 14, die hülsenartige elektrische Anschlußglieder 16 enthalten. Das Gehäuse 12 hat eine Verbindungs-Vorderfläche 18, in die sich zwei Reihen von identisch ausgebildeten Durchgangsöffnungen 20 öffnen, deren jede eine nach innen konische Mündungs­ öffnung 22 hat, die sich in die Verbindungsfläche 18 öffnet und an einem Ende mit einem Abschnitt 24 kleineren Querschnitts der Durchgangsöffnung 20 ver­ bunden ist, der durch ein keilförmiges Organ 25 ver­ läuft, das zwei geneigte Steuerflächen 26 definiert, die in bezug auf die Durchgangsöffnung 20 nach innen konvergieren und scharfe Steuerkanten oder Scheitel 30 definieren. An seinem anderen Ende steht der Ab­ schnitt 24 mit einem größeren Teil 28 der Durchgangs­ öffnung 20 in Verbindung. Ferner umfaßt das Gehäuse 12 zwei biegsame Handgriffe 34, die normalerweise im wesentlichen parallel zueinander von der Vorder­ fläche 18 weg über die Hinterfläche 19 des Gehäuses 12 hinausstehen, wobei jeder Handgriff 34 eine nach innen gerichtete Steuerfläche 42 aufweist und die beiden Steuerflächen 42 in Richtung zur Hinterfläche 19 divergieren. Ein Hohlraum 46 im Gehäuse 12 nimmt das Gehäuse 14 auf, wobei Längsschlitze 48 im Gehäuse 12 Ansätze 50 am Gehäuse 14 aufnehmen zwecks Aus­ richtung der Gehäuse 12 und 14 und Begrenzung eines Herausziehens des Gehäuses 14 aus dem Hohlraum 46.

Das Gehäuse 12 weist Verkeilungsvorsprünge 32 und Verkeilungsnuten 33 (durch deren Böden sich jeweils die Längsschlitze 48 erstrecken) auf, die zu Führungs­ zwecken mit komplementären Nuten und Vorsprüngen eines einsteckbaren elektrischen Verbinders (nicht gezeigt), der Anschlußstifte 96 hat, wobei die Spitze eines solchen in Fig. 5 zu sehen ist, zusammenwirken.

Das Gehäuse 14 ist mit zwei Reihen von Längshohl­ räumen 52 ausgebildet, die zwischen der Vorder- und der Hinterfläche 54 bzw. 56 des Gehäuses verlaufen, wobei jeder Hohlraum 52 mit einer Arretierausnehmung 58 in einer Wand des Gehäuses 14 in Verbindung steht. Der hintere Teil des Gehäuses 14 weist äußere Steuer­ kurvenstäbe auf, die nach außen gerichtete Steuer­ flächen 60 bilden, die mit den Steuerflächen 42 der Handgriffe 34 des Gehäuses 12 zusammenwirken. Die Hohlräume 52 der beiden Hohlraumreihen sind durch eine Innenwand 56′ des Gehäuses 14 voneinander ge­ trennt. Jeder Hohlraum 52 fluchtet mit einer Durchgangs­ öffnung 20 des Gehäuses 12.

Jedes Anschlußglied 16, das aus Metallblech gestanzt und geformt und in einem Hohlraum 52 gehaltert ist, umfaßt eine Isolierungszwinge 68, die um die Isolierung 70 eines isolierten Leiters 72 angedrückt ist, eine Leiterzwinge 76, die um die elektrisch leitende Seele 78 des Leiters 72 angedrückt ist, und zwischen beiden Zwingen 68 und 76 zwei hochkantige Führungsnasen 74. An seinem vorderen oder linken Ende (in den Fig. 1-6) weist jedes Anschlußglied 16 eine Stiftbuchse auf, die Kontaktfedern 88 umfaßt, die von einem Ende eines kanalförmigen Übergangsteils mit einem Boden 80, aus dem eine Rastzunge 86 gestanzt ist und von dem sich parallele Seitenwände 82 erstrecken, verlaufen. Die Kontaktfedern 88 haben nach innen eingebogene Kontakt­ flächen 89, von denen gewölbte Spitzenabschnitte 92 in einer vom Übergangsteil 80, 82 und 86 wegführenden Richtung divergieren. Die Kontaktfedern 88 definieren also eine erweiterte Mündungsöffnung zur Aufnahme und zum Führen eines zugehörigen einsteckbaren elektrischen Anschlußglieds in Form eines Kontakt­ stifts 96. Jedes Anschlußglied 16 wurde von dem hinteren oder rechten (in den Fig. 3 und 4) Ende des Hohlraums 52 her eingesetzt und von den Führungs­ nasen 74 geführt, bis die Rastzunge 86 des Anschluß­ glieds, die von der Hohlraumwandung während des Ein­ führens des Anschlußglieds eingedrückt wurde, in die zugehörige Ausnehmung 58 nach außen federte und dadurch ein Herausziehen des Anschlußglieds 16 aus seinem Hohlraum 52 verhinderte. In der Endeinführstellung des Anschlußglieds 16 erstrecken sich die Kontakt­ federn 88 in die Durchgangsöffnung 20 des Gehäuses 12, die mit dem Hohlraum 52 fluchtet, und die Innenflächen der Abschnitte 92 der Kontaktfedern 88 liegen je an einer der Steuerflächen 26 im Öffnungsabschnitt 28 an (vgl. die Fig. 2 und 3, wobei die Verbinderanordnung im nichtaktivierten Zustand gezeigt ist). In diesem Zustand der Verbinderanordnung liegt jede Steuer­ fläche 60 des Gehäuses 14 eng benachbart an einer der Steuerflächen 42 der Handgriffe 34 des Gehäuses 12 an, und die Kontaktflächen 89 jedes Kontaktfederpaars 88 liegen aneinander an.

Um die Verbinderanordnung in einen aktivierten, also den Verbindungszustand, zu bringen, werden die Handgriffe 34 aufeinander zu gedrückt, so daß die Steuerflächen 42 an den Steuerflächen 60 anliegen, das Gehäuse 14 in den Hohlraum 46 des Gehäuses 12 gedrückt und die Abschnitte 92 der Kontaktfedern 88 durch den Eintritt der Steuerkanten 30 und dann der Steuer­ flächen 26 zwischen die Abschnitte 92 der Kontakt­ federn 88 auseinandergedrückt werden, wodurch die Kon­ taktflächen 89 an beiden Seiten des keilförmigen Organs 25 liegen (vgl. Fig. 5) und ein Anschlußstift 96 frei zwischen den Kontaktflächen 89 durchtreten kann.

Wenn die Verbinderanordnung somit in ihren Arbeits­ zustand gebracht wurde, wird sie mit dem vorher er­ wähnten einsteckbaren Verbinder verbunden. Dieser um­ faßt eine Haube, die über das Gehäuse 12 von der Ver­ bindungsfläche 18 her paßt, wobei sie durch die Verkeilungsnuten und -vorsprünge in der Haube, die zu den Verkeilungsnuten und -vorsprüngen 32 bzw. 33 des Gehäuses 12 komplementär sind, geführt wird, so daß jeder einer Reihe von Anschlußstiften 96, die innerhalb der Haube vorspringen, unter Führung durch die Mündungsöffnung 22 in eine der Durchgangsöffnungen 20 des Gehäuses 12 eintritt, wonach er durch den zu­ gehörigen Öffnungsteil 24 und somit zwischen den Kontaktflächen 89 des zugehörigen Anschlußglieds 16 verläuft. Wenn der einsteckbare elektrische Verbinder mit dem Gehäuse 12 verbunden ist, werden die Handgriffe 34 freigegeben und federn zurück, so daß die Abschnitte 92 der Federn 88 in die Stellung von Fig. 3 zurück­ federn, in der sie die Steuerflächen 26 der keil­ förmigen Organe 25 mit Reaktionskräften beaufschlagen, so daß das Gehäuse 14 zurück in Richtung auf seine Ausgangsstellung gedrückt und dadurch jeder Anschluß­ stift 96 zwischen den Kontaktflächen 89 eines der Anschlußglieder 16 gegriffen wird.

Die Verbinderanordnung nach dem zweiten Ausführungs­ beispiel, die der ersten Verbinderanordnung ähnlich ist, umfaßt ein erstes Gehäuse 98 und ein zweites Gehäuse 100, wobei das erste Gehäuse 98 eine Ver­ bindungs-Vorderfläche 106 hat, in die sich Hohlräume 104 öffnen, deren jeder eine erweiterte Mündungsöffnung 105 hat und mit einem das Gehäuse 100 aufnehmenden Hohlraum 107 in Verbindung steht, wobei in jedem Hohl­ raum 104 gegenüberliegende Steuerflächen ausgebildet sind, die in bezug auf den Hohlraum 107 nach außen divergieren. Mit dem Gehäuse 98 sind einstückig Handgriffe 109 über federnde Scharniere 110 verbunden, wobei die Handgriffe 109 nach innen gerichtete Steuer­ flächen 114 aufweisen, die mit äußeren Steuerflächen 122 des Gehäuses 100 zusammenwirken. Das Gehäuse 100 weist Hohlräume 118 zur Aufnahme von Anschlußgliedern sowie eine mit dem Gehäuse 98 zusammenwirkende Haube 124 zum Führen der Gehäuse 98 und 100 relativ zuein­ ander auf. Jeder Hohlraum 118 enthält ein hülsen­ artiges elektrisches Anschlußglied 102 (nur eines ist gezeigt) mit einer Isolierungs- und einer Leiterzwinge 126 bzw. 130, die an die Isolierung bzw. an die elektrisch leitende Seele eines isolierten Leiters 127 angedrückt sind, und hochkantige Führungsnasen 128 sind zwischen den beiden Zwingen angeordnet und greifen in Nuten 125 im Gehäuse 100 ein. Vom rechten Ende des Anschlußglieds 102 springt eine einseitig befestigte Kontaktfeder 132 vor, die nahe ihrem rechten Ende (in den Fig. 6 und 7) eine Öffnung 133 zur Aufnahme eines elektrischen Kontaktstifts 134 aufweist. Ein solches Anschlußelement ist z. B. in der US-PS 37 05 376 der Anmelderin im einzelnen angegeben.

Wenn die Verbinderanordnung nicht aktiviert ist (vgl. Fig. 6), d. h. wenn das Gehäuse 100 teilweise aus dem Hohlraum 107 des Gehäuses 98 herausgezogen ist, werden die Handgriffe 109 zusammengedrückt, so daß ihre Steuerflächen 114 mit den Steuerflächen 122 des Ge­ häuses 100 so zusammenwirken, daß das Gehäuse 100 in das Gehäuse 98 bewegt wird, wodurch jede Kontakt­ feder 132 an ihrer benachbarten Steuerfläche 108 an­ liegt und dadurch nach unten gedrückt wird (vgl. Fig. 7). Ein Anschlußstift 134 wird dann in jeden Hohlraum 104 durch dessen Mündungsöffnung 105, durch das Loch 133 in der Kontaktfeder 132 des zugehörigen Anschluß­ glieds 102 und in das Anschlußglied 102 eingeführt. Die Anschlußglieder 134 sind an einem nicht gezeigten Gehäuse festgelegt. Dann werden die Handgriffe 109 freigegeben, so daß in jedem Anschlußglied 134 ein Rand des zugeordneten Lochs 133 federnd anliegt, wodurch das Gehäuse 100 infolge der von den Kontaktfedern 132 gegen die Steuerflächen 108 ausgeübten Reaktionskräfte etwas aus dem Gehäuse 98 herausbewegt wird. Die Kontaktfedern 132 greifen aufgrund ihrer natürlichen Federkraft die Anschlußglieder 134 fest. Nach Fig. 6 liegen die Hand­ griffe 109 selbst in entspanntem Zustand an den Steuer­ flächen 122 des Gehäuses 100 an, so daß das Gehäuse aus dem Hohlraum 107 nur in begrenztem Ausmaß heraus­ ziehbar ist.

Ein Vorteil der vorstehend erläuterten Ausführungs­ beispiele besteht darin, daß die Einführkraft jedes einsteckbaren Anschlußglieds in jedes hülsenartige Anschlußglied im wesentlichen Null ist. Dieser Vor­ teil wirkt sich besonders dann aus, wenn die Verbinder­ anordnung ein Vielfachverbinder ist, der z. B. fünfzig hülsenartige Anschlußglieder umfaßt. Die Verbinder­ anordnung ist leicht dadurch in ihren aktivierten Verbindungszustand zu bringen, daß einfach die Hand­ griffe zusammengedrückt werden; ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen den einsteckbaren und den hülsenartigen Anschlußgliedern entsteht automatisch beim Freigeben der Handgriffe. Abgesehen von den hülsenartigen Anschlußgliedern besteht die Verbinder­ anordnung nur aus zwei Teilen.

Claims (4)

1. Elektrische Steckverbinderanordnung, mit einem ersten Verbinderteil mit Steckerkontakten und einem zweiten Ver­ binderteil, mit einem ersten Isoliergehäuse (12; 98), dessen Vorderfläche zum Einführen der Steckerkontakte durchbrochen ist und das einen zur Hinterfläche des ersten Gehäuses offenen Hohlraum (46; 107) zur Aufnahme eines parallel zur Steckrichtung in diesem gegen Federkraft verschieb­ bar gelagerten zweiten Isoliergehäuses (14; 100) aufweist, wobei ein in jeweils einem Kontakt-Hohlraum (52; 118) des zweiten Gehäuses befestigtes erstes elektrisches Anschlußglied (16; 102) ein federndes Kontaktglied (88; 132) zur Anlage am zugeordneten Steckerkontakt (96; 134) nach dem Einführen desselben in das erste Gehäuse (12; 98) aufweist, mit Steuermitteln, bestehend aus einer ersten Steuerfläche (42; 144) an einem Bedienungselement (34; 109), die mit einer zweiten Steuerfläche (60; 122) des zweiten Gehäuses (14; 100) derart zusammenwirkt, daß die Gehäuse (12; 98/14; 100) aus einer ersten Lage, in der das Kontaktglied (88; 132) an dem Steckerkontakt (96; 134) anliegt, in eine zweite Lage bewegbar sind, in der das Kontaktglied (88; 132) nicht an dem Steckerkontakt anliegt und mit einer Be­ tätigungs-Steuerfläche (26; 108) für jedes Kontaktglied (88; 132) am ersten Gehäuse (12; 98), die beim Bewegen der Gehäuse in die zweite Lage eine Verlagerung jedes Kontakt­ glieds (88; 132) quer zur Längsachse des Anschlußglieds (16; 102) zur Folge hat derart, daß das Kontaktglied (88; 132) aus dem Einführweg des jeweiligen Steckerkontakts (96; 134) elastisch herausgebogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hinterfläche des ersten Gehäuses an jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten des ersten Gehäuses (12; 98) ein Bedienungshandgriff (34; 109) federnd befestigt ist, deren jeder eine erste Steuerfläche (42; 144) aufweist, die mit je­ weils einer zugeordneten zweiten Steuerfläche (60; 122) zusammenwirkt, und daß jedes Kontaktglied (88; 132) mit einem stiftartigen Stecker­ kontakt so zusammenwirkt, daß bei unbetätigten Bedienungs­ handgriffen die erste Lage und bei Betätigung die zweite Lage erreicht hat.

2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Gehäuse (12) ein keilförmiges Organ (25) und das erste Anschlußglied (16) ein Paar Kon­ taktfedern (88) mit einander gegenüberliegenden Kontakt­ flächen (89) aufweist, zwischen die das keilförmige Organ (25) eingeschoben ist, wenn die Gehäuse (12; 14) die zweite Lage einnehmen, daß der Scheitel (30) des keilförmigen Organs (25) parallel zur Steckrichtung in Richtung des zweiten Ge­ häuses (14) vorsteht, und daß sich durch das keilförmige Organ (25) hindurch ein Durchbruch (24) erstreckt, der den jeweiligen Steckerkontakt (96) aufnimmt und sich in den Scheitel (30) öffnet.

3. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Kontaktglied (132) eine Öffnung (133) auf­ weist, die dritte Steuerfläche (108) auf das Kontaktglied (132) einwirkt, um die darin befindliche Öffnung (133) in den Einführweg des Steckerkontaktes (134) zu bringen, wenn die Gehäuse (98 und 100) die zweite Lage einnehmen.

4. Verbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Steuer­ fläche (114, 122) im nicht-durchgebogenen Zustand der Be­ tätigungshandgriffe (110) miteinander in Eingriff stehen, um die Bewegung des zweiten Gehäuses (100) aus dem Hohlraum (107) des ersten Gehäuses (98) heraus zu begrenzen.