DE4327648C2 - Verriegelungsmechanismus für Verbinder-Baueinheit vom Typ mit niedriger Kopplungs-/Entkopplungskraft - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verriegelungsmechanismus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher, aus der EP 0 483 853 A2 bekannter Verriegelungsmechanismus für eine Verbinder-Baueinheit weist einen Stecker-Verbinder und einen Buchsen-Verbinder auf, die miteinander in Eingriff bringbar sind. Am Buchsen-Verbinder ist ein Kopplungshebel verschwenkbar angeordnet. In den Kopplungshebel sind Kurvennuten eingebracht, in die Stifte eingreifen, die am Stecker-Verbinder angeordnet sind. Eine Blattfeder belastet den Kopplungshebel in Richtung einer entkoppelnden Stellung. Am Kopplungshebel und am Buchsen-Verbinder ist eine Verschlußeinrichtung vorgesehen, die den Kopplungshebel in einer abgesenkten Stellung verriegelt.

Ein aus der DE 35 27 916 A1 bekannter Verriegelungsmechanismus weist als Verriegelungseinrichtung einen elastisch eindrückbaren Rasthaken auf, der am gleichen Verbinder angeordnet ist, an dem auch der Kopplungshebel schwenkbar angebracht ist. In der Verriegelungsstellung liegt der Kopplungshebel an einer Anschlagfläche des Rasthakens an, wobei die die Verriegelung aufrechterhaltende Kraft zwischen Anschlagfläche des Rasthakens und Seitenfläche des Kopplungshebels in der gleichen Richtung verläuft, wie die Kraft zum Lösen der beiden Verbinder. Zum Entriegeln wird der Rasthaken in eine quer zu der Richtung der Kraft zum Lösen der beiden Verbinder verlaufende Richtung gedrückt, wodurch die Anschlagfläche des Rasthakens aus der Bewegungsbahn des Kopplungshebels herausgeschwenkt bzw. gedrückt wird.

Aus den DE 19 64 529 C3 und DE-OS 16 40 411 sind Verbinderanordnungen bekannt, bei dem eines der Verbinderteile ein flexibles Verriegelungselement und das andere der Verbinderteile ein Verriegelungseingriffselement aufweist. Ferner sind Verriegelungslöseelemente vorgesehen, die durch Niederdrücken derselben zum Aufheben der Verriegelung führt.

In Fig. 7 ist ein weiterer herkömmlicher Verriegelungsmechanismus für eine Verbinder- Baueinheit gezeigt, bei der an einem Steckverbinder a über Tragestifte ein aktiver Kopplungshebel c schwenkbar angebracht ist und von einem Buchsenverbinder d inaktive Stifte e hervorstehen. Ein solcher Verriegelungsmechanismus ist z. B. aus der Gebrauchsmusteranmeldung JP 52-133993-A bekannt.

Beim Koppeln des Steckerverbinders a mit dem Buchsenverbinder d befinden sich zunächst die inaktiven Stifte e in den offenen Endbereichen von im aktiven Kopplungshebel c gebildeten Kurvennuten c₁. In diesem Zustand wird der aktive Kopplungshebel c gedreht. Da die inaktiven Stifte e mit den Kurvennuten c₁ in Eingriff sind, wird dadurch der Buchsenverbinder d zum Steckverbinder a bewegt. Das bedeutet, daß die Hebelwirkung über die Kurvennuten c₁ den Steckverbinder a und den Buchsenverbinder d dazu veranlaßt, mittels einer niedrigen Kopplungskraft in gegenseitigen Eingriff zu gelangen, wobei der Verriegelungsteil f des aktiven Kopplungshebels c mit einer Haltefeder g verriegelt ist (wie in Fig. 8 gezeigt ist). Die auf diese Weise miteinander gekoppelten Steck- und Buchsenverbinder a bzw. d werden folgendermaßen entkoppelt: Der wie oben beschrieben verriegelte aktive Kopplungshebel c wird in die entgegengesetzte Richtung gedreht; d. h., daß der Verriegelungsmechanismus gelöst wird. Bei diesem Vorgang stimmt die Richtung X der Kraft, die die Verbinder im verriegelten Zustand hält (die im folgenden mit "Verriegelungshaltekraft" bezeichnet wird, soweit dies möglich ist), mit der Richtung, in der die auf diese Weise miteinander verriegelten Verbinder voneinander gelöst werden, überein. Wenn daher die Verriegelungskraft erhöht wird, ist es schwierig, die Verbinder voneinander zu lösen. Daher können die Verbinder nicht ohne Absenkung der Verriegelungskraft voneinander gelöst werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verriegelungsmechanismus derart auszubilden, daß die beiden Verbinder in der verriegelten Stellung sicher zusammengehalten werden und daß nach ihrem Entriegeln die beiden Verbinder leicht voneinander lösbar sind.

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

Erfindungsgemäß ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, von der ein Teil am aktiven Kopplungshebel und der andere Teil an dem Verbinder, an dem die Stifte zum Eingriff mit den Kurvennuten des Kopplungshebels angeordnet sind, vorgesehen sind.

Durch diese Verriegelungseinrichtung wird erreicht, daß die beiden Verbinder in ihrer gekoppelten Stellung auf sichere Weise miteinander in Eingriff bleiben. Da die Kraft zum Lösen der beiden Verbinder quer zu der Richtung verläuft, in der die Verriegelung aufrechterhalten wird, kann das Entriegeln mit geringem Kraftaufwand durchgeführt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungs­ formen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders und des Buchsenverbinders der Verbinder-Baueinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht zur Veranschauli­ chung eines Verriegelungsabschnittes der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 3 eine Schnittansicht von wesentlichen Komponenten des Steckverbinders und des Buchsenverbinders, die miteinander verriegelt sind;

Fig. 4 eine Schnittansicht von wesentlichen Komponenten des Steckverbinders und des Buchsenverbinders, deren Verriege­ lung gelöst ist;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Verriege­ lungsmechanismus;

Fig. 6 eine Schnittansicht des Steckverbinders und des Buchsenver­ binders, die mittels des Verriegelungsmechanismus von Fig. 5 miteinander verriegelt worden sind;

Fig. 7 die bereits erwähnte Seitenansicht des Steckverbinders und des Buchsenverbinders einer herkömmlichen Verbinder-Bau­ einheit, die voneinander getrennt worden sind; und

Fig. 8 die bereits erwähnte Seitenansicht des Steckverbinders und des Buchsenverbinders der herkömmlichen Verbinder-Bau­ einheit, die miteinander verkoppelt worden sind.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Verbinder-Baueinheit mit einem Steckverbinder und einem Buchsenverbinder gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung. Das Bezugszeichen A be­ zeichnet den Steckverbinder aus Kunstharz; das Bezugszeichen B be­ zeichnet den Buchsenverbinder aus Kunstharz; das Bezugszeichen C bezeichnet einen aktiven Kopplungshebel, der mittels Tragewellen 1 am Buchsenverbinder B schwenkbar angebracht ist. Der aktive Kopplungs­ hebel C enthält in seinen beiden Endbereichen Kurvennuten sowie ein Betätigungsteil 3 mit einem Verriegelungskopplungsteil 4. Das Verrie­ gelungskopplungsteil 4 ist aus einem Verriegelungsvorsprung 4c gebil­ det, der eine spitz zulaufende Kopplungsführungsfläche 4a und eine Kopplungsfläche 4b aufweist.

Der Steckverbinder A weist an seinen beiden Seitenwänden inaktive Stifte 5 auf. In einer in der Außenwand des Steckverbinders A gebilde­ ten Ausnehmung 6 ist ein im wesentlichen L-förmiges Verriegelungselement vorgesehen. Das Verriegelungselement ist folgendermaßen beschaffen: In der Ausnehmung 6 ist senkrecht eine flexible Verriegelungsplatte 7a vorge­ sehen, ferner erstreckt sich vom oberen Ende der Verriegelungsplatte 7a zum hinteren Ende des Steckverbinders A ein Verriegelungslöseteil 7b. Die flexible Verriegelungsplatte 7a besitzt ein Verriegelungsloch 7c. Hinter der flexiblen Verriegelungsplatte 7a sind Anschläge 7d vor­ gesehen, die eine übermäßige Verschiebung verhindern. Zwischen der flexiblen Verriegelungsplatte 7a und dem Verriegelungslöseteil 7b sind ein Paar von Verstärkungsteilen 7e vorgesehen.

Der vordere Endbereich des Buchsenverbinders B ist in Form einer Haube B₁ ausgebildet, die den Steckverbinder A aufnimmt. In den bei­ den Seiten der Haube B₁ sind Stiftführungsnuten 8 ausgebildet, die die obenerwähnten entsprechenden inaktiven Stifte 5 aufnehmen. Die Stift­ führungsnuten 8 sind auf die Einlässe (oder Öffnungen) 2a der Kurven­ nuten 2 des aktiven Kopplungshebels c ausgerichtet, wenn der letztere nicht betätigt wird. Die Haube B₁ weist einen Einschnitt 9 auf in den das Verriegelungskopplungsteil 4 eingeschoben wird. Der Kopplungshebel C wird mittels einer Blattfeder 10 in senkrechter Stellung gehalten, wenn er nicht betätigt wird. Der Steckverbinder A und Buchsenverbinder B, wie sie oben beschrieben worden sind, werden folgendermaßen mitein­ ander verkoppelt: Zunächst werden die inaktiven Stifte 5 durch die je­ weiligen Stiftführungsnuten 8 in die Kurvennuten 2 bewegt. Wenn in diesem Zustand der Kopplungshebel C unter Verwendung des Betätigungsteils 3 gedreht wird, wird der Steckverbinder A mit Hilfe der Kurvennuten 2 und der inaktiven Stifte 5 in die Haube B₁ des Buchsenverbinders B ge­ zogen. Wenn der Steckverbinder und der Buchsenverbinder miteinan­ der verkoppelt worden sind, wird das Verriegelungskopplungsteil 4 mit dem Verriegelungselement in Eingriff gebracht, so daß der Steckverbinder und der Buchsenverbinder in gegenseitigem Eingriff gehalten werden. Der Steckverbinder A und der Buchsenverbinder B besitzen jeweils Klem­ menaufnahmekammern, die einander zugewandt sind, wenn die Verb­ inder miteinander verkoppelt sind. In diesen Klemmenaufnahmekam­ mern sind (nicht gezeigte) Metallklemmen fest angebracht. Wenn der Steckverbinder und der Buchsenverbinder miteinander verkoppelt sind, sind die in der Klemmenaufnahmekammer des Steckverbinders befe­ stigten Metallklemmen mit den in der Klemmenaufnahmekammer des Buchsenverbinders befestigten Klemmen verbunden.

Wenn der Steckverbinder und der Buchsenverbinder miteinander ver­ koppelt sind, stößt der Verriegelungsvorsprung 4c des Verriegelungs­ kopplungsteils 4 mit Hilfe der spitz zulaufenden Kopplungsführungsflä­ che 4a gegen die flexible Verriegelungsplatte 7a des Verriegelungselementes 7, um die flexible Verriegelungsplatte 7a nach hinten zu verschieben, wo­ bei sie in das Verriegelungsloch 7c eindringt. Danach wird die flexible Verriegelungsplatte 7a wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurückbe­ wegt, wobei die Verriegelungsfläche 4b mit dem Verriegelungsloch 7c der wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurückgestellten flexiblen Verriegelungsplatte 7a verriegelt ist (siehe Fig. 3).

Wenn in dem Zustand, in dem der Kopplungshebel C wie in Fig. 3 gezeigt verrie­ gelt ist, das Verriegelungslöseteil 7b in Richtung des Pfeils P gedrückt wird, wird die flexible Verriegelungsplatte 7a nach hinten verschoben, so daß der Verriegelungsvorsprung 4c vom Verriegelungsloch 7c ent­ koppelt wird, wodurch der Steckverbinder und der Buchsenverbinder voneinander gelöst werden (siehe Fig. 4). Bei diesem Vorgang ist die Richtung Y der Verriegelungshaltekraft zu der Richtung Z, in der die Verbinder A, B voneinander gelöst werden, ungefähr senkrecht. Dadurch ist es möglich, nicht nur die Verriegelungskraft zu erhöhen, sondern auch die Verbinder A, B einfach voneinander zu lösen.

In Fig. 5 ist eine Abwandlung des obenbeschriebenen Verriegelungs­ mechanismus gezeigt. Das Betätigungsteil 3 des aktiven Kopplungshe­ bels C besitzt ein Verriegelungskopplungsteil 4′, das aus einem Verrie­ gelungsvorsprung 4c′ mit einer spitz zulaufenden Kopplungsführungs­ fläche 4a′ hergestellt ist. In der Kopplungsfläche des Verriegelungsvor­ sprungs 4c′ ist eine Kopplungsausnehmung 4b′ ausgebildet. In der Au­ ßenwand des Steckverbinders ist ein Verriegelungselement 7′ folgendermaßen vorgesehen: Eine mit einem Verriegelungslöseteil 7b′ einteilig ausge­ bildete flexible Verriegelungsplatte 7a′ besitzt eine Verriegelungsaus­ nehmung 7c′, in der ein Verriegelungsvorsprung 7e′ definiert ist, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Wenn der Steckverbinder und der Buchsenverbinder miteinander ver­ koppelt sind, stößt der Verriegelungsvorsprung 4c′ des Verriegelungs­ kopplungsteils 4′ mit Hilfe der spitz zulaufenden Kopplungsführungs­ fläche 4a′ gegen die flexible Verriegelungsplatte 7a′ des Verriegelungselements 7′, um die flexible Verriegelungsplatte 7′ nach hinten zu verschieben, wobei sie in die Verriegelungsausnehmung 7c′ eintritt. Dann wird die flexible Verriegelungsplatte 7a′ wieder in ihre ursprüngliche Stellung gebracht, wobei dann der Kopplungsvorsprung 7e′ mit der Kopplungs­ ausnehmung 4b′ fest verbunden ist (siehe Fig. 6).

Wie oben beschrieben, ist in dem erfindungsgemäßen Verriegelungs­ mechanismus der aktive Kopplungshebel mit den Kurvennuten und dem Verriegelungskopplungsteil an einem der Verbinder schwenkbar ange­ bracht, während der andere Verbinder inaktive Stifte aufweist, die mit den Kurvennuten in Eingriff gelangen können. Die Verriegelung enthält das an der Außenwand des anderen Verbinders senkrecht ausgebildete flexible Verriegelungsteil und das Verriegelungslöseteil, das sich vom freien Endbereich des flexiblen Verriegelungsteils erstreckt. Nachdem die Verbinder miteinander in Eingriff gebracht worden sind, wobei der Verriegelungsvorsprung des Verriegelungskopplungsteils mit dem fle­ xiblen Verriegelungsteil in Eingriff ist, wird das Verriegelungslöseteil nach unten gedrückt, um das flexible Verriegelungsteil im wesentlichen in einer Richtung quer zu der Richtung der die Verbinder im verriegel­ ten Zustand haltenden Kraft zu bewegen, um die Verbinder voneinan­ der zu lösen. Folglich kann mit dem Verriegelungsmechanismus nicht nur die Kraft zum Halten der Verbinder in verriegeltem Zustand erhöht werden, vielmehr können die Verbinder auch leicht voneinander gelöst werden. Weiterhin ist der Verriegelungsmechanismus so abgewandelt, daß dann, wenn die beiden Verbinder miteinander verkoppelt sind, die in der Kopplungsfläche des Verriegelungsvorsprungs ausgebildete Kopplungsausnehmung mit dem vom flexiblen Verriegelungsteil sich erstreckenden Kopplungsvorsprung gekoppelt ist, wodurch die Kraft zum Halten der Verbinder im verriegelten Zustand weiter erhöht wird.

Claims (4)

1. Verriegelungsmechanismus für Verbinder-Baueinheit vom Typ mit niedriger Kopplungs-/Entkopplungskraft, mit
einem Paar von Verbindern (A, B), die in gegenseitigen Eingriff bringbar sind;
einem aktiven Kopplungshebel (C), der an einem (B) der Verbinder (A, B) schwenkbar angebracht und mit Kurvennuten (2) versehen ist;
inaktiven Stiften (5), die am anderen Verbinder (A) vorgesehen sind und mit den Kurvennuten (2) in Eingriff bringbar sind, und
eine Federeinrichtung (10), die an dem Kopplungshebel (C) vorgesehen ist und diesen in seine entkoppelnde Stellung verschwenkt,
gekennzeichnet durch eine Verriegelungseinrichtung (4, 7; 4′, 7′) zum gegenseitigen Verriegeln des Paares von Verbindern (A, B), wobei die Verriegelungseinrichtung (4, 7; 4′, 7′) am aktiven Kopplungshebel (C) und am anderen Verbinder (A) vorgesehen ist und wobei dann, wenn die Verbinder (A, B) voneinander gelöst werden, die Richtung der die Verriegelung aufrechterhaltenen Kraft (Y) im wesentlichen quer zu der Richtung (Z) der Kraft zum Lösen der beiden Verbinder (A, B) orientiert ist.

2. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung umfaßt:
ein Verriegelungskopplungsteil (4; 4′), das einen Verriegelungskopplungsvorsprung (4c; 4c′) enthält und am aktiven Kopplungshebel (C) vorgesehen ist; und
ein flexibles Verriegelungselement (7; 7′), mit dem das Verriegelungskopplungsteil (4; 4′) in Eingriff bringbar ist und das ein Verriegelungslöseteil (7b; 7b′) aufweist, das sich von einem freien Endbereich des flexiblen Verriegelungselementes (7; 7′) erstreckt, wobei das letztere am anderen Verbinder (A) angebracht ist.

3. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Kopplung der beiden Verbinder (A, B) das Verriegelungslöseteil (7b; 7b′) niedergedrückt wird, um das flexible Verriegelungselement (7; 7′) zu bewegen, derart, daß die Verbinder (A, B) voneinander gelöst werden.

4. Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungskopplungsvorsprung (4c′) eine Kopplungsausnehmung (4b′) aufweist und das flexible Verriegelungselement (7′) einen Verriegelungsvorsprung (7e′) aufweist, die mit der Kopplungsausnehmung (4b′) in Eingriff bringbar ist.