DE4441137C2 - Steckverbinder mit Verbindungssensor - Google Patents
Steckverbinder mit VerbindungssensorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solcher, aus der DE 43 11 767 A1 bekannter Steckverbinder
umfaßt ein erstes und zweites Verbindergehäuse, wobei das erste
Gehäuse einen Verriegelungsarm aufweist und das zweite Verbindergehäuse
einen Eingriffsabschnitt aufweist, in den der Verriegelungsarm
eingreift. In dem ersten Verbindergehäuse ist ein
Kurzschlußkontaktglied angeordnet, das einen Basisabschnitt
aufweist, der mit dem Verbindergehäuse über eine Klaue des
Kurzschlußkontaktes einrastbar ist. Von dem Basisabschnitt erstrecken
sich in gegabelter Weise zwei gebogene Kontaktstreifen,
von denen die Gabelenden zusammen mit dem Verriegelungsarm
bewegt werden. Das zweite Verbindergehäuse weist ein Paar
stiftförmiger Kontakte auf, die im vollständig verriegelten Zustand
des ersten Verbindergehäuses mit dem zweiten Verbindergehäuse
mit den Gabelenden des Kurzschlußkontaktgliedes in Eingriff
befindlich sind, so daß die beiden stiftförmigen Kontakte
über das Kurzschlußkontaktglied kurzgeschlossen sind.
Anhand der Fig. 8 und 9 wird ein Stand der Technik, wie er z. B.
aus der US 5 131 865 bekannt ist, erläutert.
In den Fig. 8 und 9 bezeichnet das Bezugszeichen A ein
Stecker-Verbindergehäuse und B ein Buchsen-Verbindergehäuse.
Jedes Verbindergehäuse ist unter Verwendung eines
synthetischen Harzmaterials geformt.
Wie bekannt ist, hat das Stecker-Verbindergehäuse A eine
Vielzahl von anschlußaufnehmenden Kammern 1, so daß ein
Buchsen-Anschlußstück C darin eingesetzt und gehalten werden
kann. Ähnlich hat das Buchsen-Verbindergehäuse B eine
Vielzahl von anschlußaufnehmenden Kammern (nicht dargestellt),
damit ein Stecker-Anschlußstück D darin eingesetzt
und gehalten werden kann.
Ein freitragender flexibler Verriegelungsarm 3 mit einem ansteigenden
Basisabschnitt 3a an seinem vorderen Ende erstreckt
sich rückwärtig in einem ausgesparten Abschnitt 2 auf
der oberen Oberfläche des Stecker-Verbindergehäuses A. Ein
Verriegelungsvorsprung 3b ist auf der oberen Oberfläche in
einem mittleren Abschnitt des flexiblen Verriegelungsarmes 3
angeordnet, und Entriegelungsdruckeinwirk-Abschnitte 3c sind
auf seinem freien Ende angeordnet. Es sind nicht nur ein Eingriffsrahmenabschnitt
5 entsprechend dem flexiblen Verriegelungsarm 3,
sondern auch eine Rückhalteöffnung 5a entsprechend
dem Verriegelungsvorsprung 3b in einem mittleren Abschnitt
des vorderen Endes einer oberen Wand 4 des Buchsen-Verbindergehäuses
B angeordnet.
Wenn das
Stecker- und Buchsen-Verbindergehäuse A, B miteinander
verbunden sind, kommen die Stecker- und Buchsen-Anschlußstücke
C, D miteinander in Kontakt, und in diesem
Zustand wird der flexible Verriegelungsarm 3 innerhalb eines
einen Versatz ermöglichenden Raums R flexibel nach unten versetzt,
der unterhalb des Verriegelungsvorsprungs 3 b angeordnet
ist, um gegen den Eingriffsrahmenabschnitt 5 zu stoßen,
und danach in seine Originalposition mittels des Verriegelungsvorsprungs
3b zurückzukehren, die die Rückhalteöffnung
5a erreicht hat, so daß die komplette Verbindung der beiden
Verbindergehäuse verriegelt ist.
Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen verbindungserkennenden
Kontakt, der nicht nur einen federnden Kontaktabschnitt 6b
hat, der durch einen gefalteten Abschnitt 6′ an einem Ende
des Hauptplattenabschnittes 6a errichtet ist, sondern weiterhin
einen streifenartigen Anschlußabschnitt 6c
aufweist, der sich nach hinten an dem anderen Ende des Hauptplattenabschnittes
6a durch einen gefalteten Abschnitt 6″
erstreckt, der in eine Richtung entgegengesetzt derjenigen
des elastischen Kontaktabschnittes 6b gefaltet ist. Ein Paar
von verbindungserkennenden Kontakten 6, 6 sind dadurch befestigt,
indem ihre gefalteten Abschnitte 6′ sowohl in den ausgesparten
Abschnitt 2 als auch in einen Endabschnitt einer
Trennwand 8 zwischen den anschlußaufnehmenden Kammern 1′, 1′
benachbart dem ausgesparten Abschnitt 2 eingepaßt sind. Als
Ergebnis werden das Paar der elastischen Kontaktabschnitte 6b,
6b innerhalb des versatzerlaubenden Raumes R aufgestellt, um
so dem freien Endabschnitt des flexiblen Verriegelungsarmes 3
gegenüberzustehen. Die streifenartigen Anschlußabschnitte
6c, 6c sind nach hinten innerhalb der anschlußaufnehmenden
Kammer 1′, 1′ befestigt. Die
Buchsen-Anschlußstücke C sind mit den streifenartigen
Anschlußabschnitten 6c, 6c verbunden, so daß ein Erkennungsschaltkreis
gebildet wird.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen invertierten U-förmigen
Kurzschlußkontakt, der aus einer elastischen Metallplatte
hergestellt ist. Der Kurzschlußkontakt 7 hat sich nach außen
erstreckende gefaltete Abschnitte 7b, 7b an seinen beiden
Beinabschnitten 7a, 7a. Der Kurzschlußkontakt 7 wird befestigt,
indem er zwischen gegenüberstehenden Plattenabschnitten
5b, 5b des Eingriffsrahmens 5 eingepaßt wird.
In der obenerwähnten Konstruktion verschiebt sich der freie
Endabschnitt des flexiblen Verriegelungsarmes 3 nicht nur
nach unten, falls die beiden Verbindergehäuse
A, B unvollständig verbunden sind, sondern zwingt auch
die elastischen Kontaktabschnitte 6b, 6b der verbindungserkennenden
Kontakte 6, 6 nach unten, wie es in der Fig. 9(b)
dargestellt ist. Daher wird der Kontakt des Kurzschlußkontaktes
7 mit den elastischen Kontaktabschnitten 6b, 6b unterbrochen,
wodurch der erkennende elektrische Schaltkreis betriebsunfähig
wird.
Wenn die beiden Verbindergehäuse A, B
vollständig verbunden sind, kehrt der flexible Verriegelungsarm
3 in seine Ursprungsposition zurück, wodurch die elastischen
Kontaktabschnitte 6b, 6b der verbindungserkennenden
Kontakte 6, 6 in ihre Ursprungspositionen zurückkehren, wie
es in der Fig. 9(c) dargestellt ist, so daß die elastischen
Kontaktabschnitte 6b, 6b in Kontakt mit dem Kurzschlußkontakt
7 kommen, wodurch der erkennende elektrische Schaltkreis aktiviert
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Steckverbinder so weiterzubilden, daß dieser bei einfachem Aufbau
und leichter Montage sicher funktioniert.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß weist das Kurzschlußkontaktglied einen Basisplattenabschnitt
auf, von dem sich ein elastischer Plattenabschnitt
erstreckt. Abdeckplattenabschnitte überdecken den elastischen
Plattenabschnitt. Damit ist eine einfache Montage des
Kurzschlußkontaktgliedes im Verbindergehäuse gegeben, wobei
durch die Abdeckplattenabschnitte die elastische Bewegung des
elastischen Plattenabschnittes sichergestellt wird. Von dem
elastischen Plattenabschnitt erstreckt sich ein Paar
elastischer Kontaktstücke, die an ihren Enden druckaufnehmende
Abschnitte aufweisen, die durch den Verriegelungsarm betätigt
werden. Auf einem mittleren Abschnitt zwischen den
durckaufnehmenden Abschnitten und dem elastischen
Plattenabschnitt sind Kurzschlußkontaktpunkte vorgesehen, die
zur Kontaktierung mit den stiftartigen Anschlußstücken
vorgesehen sind. Da die druckaufnehmenden Abschnitte
plattenförmig ausgebildet sind und durch Kollisionsabschnitte,
die in Richtung des Schlitzes verlaufen, versteift sind, ist
eine gute mechanische Festigkeit der Kontakte gegeben. Da der
Kurzschlußkontaktpunkt in der Mitte zwischen dem elastischen
Plattenabschnitt und den druckaufnehmenden Plattenabschnitten
ausgebildet ist, ist eine sichere Kontaktierung auch dann
gegeben, wenn z. B. durch Werkstoffermüdung am Verriegelungsarm
die Elastizität desselben nachläßt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Darin zeigen:
Fig. 1 eine teilweise perspektivische Explosionsansicht,
die ein Stecker- und ein Buchsen-Verbindergehäuse einer
Ausführungsform der Erfindung in einem getrennten Zustand
zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Stecker-
Verbindergehäuses von vorne betrachtet;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Kurzschlußkontaktes;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Stecker- und
Buchsen-Verbindergehäuse;
Fig. 5 eine Schnittansicht in Längsrichtung der
Stecker- und Buchsen-Verbindergehäuse in einem Anfangszustand
der Verbindung;
Fig. 6 eine Schnittansicht in Längsrichtung der
Stecker- und Buchsen-Verbindergehäuse in einem unvollständig
verbundenen Zustand;
Fig. 7 eine Schnittansicht in Längsrichtung der
Stecker- und Buchsen-Verbindergehäuse in dem vollständig
verbundenen Zustand;
Fig. 8 eine perspektivische Explosionsansicht eines
konventionellen Beispiels;
Fig. 9(a) eine Schnittansicht in Längsrichtung
des konventionellen Beispiels der Fig. 8 in einem getrennten
Zustand;
Fig. 9(b) eine Schnittansicht in Längsrichtung
des konventionellen Beispiels der Fig. 8 in einem unvollständig
verbundenen Zustand; und
Fig. 9(c) eine Schnittansicht in Längsrichtung
des konventionellen Beispiels der Fig. 8 in dem vollständig
verbundenen Zustand.
In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen A′ ein Stecker-
Verbindergehäuse; B′ ein Buchsen-Verbindergehäuse für eine
Leiterplatte. Jedes Verbindergehäuse wird unter Verwendung
eines synthetischen Harzmaterials geformt.
Das Stecker-Verbindergehäuse A′ hat eine Vielzahl von anschlußaufnehmenden
Kammern 10, und ein Buchsen-Anschlußstück
C′ wird darin eingesetzt und darin gehalten (siehe
Fig. 4). Das Buchsen-Verbindergehäuse B′ hat stiftartige
Anschlußstücke D′, die innerhalb eines Gehäusekörpers
12 nebeneinanderliegen, während sie von einer rückwärtigen
Wand 11 getragen werden (siehe Fig. 4).
Ein freitragender, flexibler Verriegelungsarm 14 mit einem
ansteigenden Basisabschnitt 14a an seinem vorderen Ende erstreckt
sich nach hinten in einem ausgesparten Abschnitt 13
auf der oberen Oberfläche des Stecker-Verbindergehäuses
A′. Ein Verriegelungsvorsprung 14b ist auf der oberen Oberfläche
des mittleren Abschnittes des flexiblen Verriegelungsarmes
14 angeordnet und ein Entriegelungsdruckabschnitt 14c
ist an dessen freiem Ende angeordnet. Es sind nicht nur ein
Eingriffsrahmenabschnitt 16 entsprechend dem flexiblen Verriegelungsarm
14, sondern weiterhin eine Rückhalteöffnung 16a
entsprechend dem Verriegelungsvorsprung 14b in einem mittleren
Abschnitt des vorderen Endes einer oberen Wand 15 des
Buchsen-Verbindergehäuses B′ angeordnet.
Wenn die beiden Verbindergehäuse A′, B′
miteinander gekoppelt sind, kommen die beiden
Anschlußstücke C′, D′ miteinander in Kontakt, und in
diesem Zustand wird der flexible Verriegelungsarm 14 flexibel
nach unten durch einen einen Versatz erlaubenden Raum R₁ versetzt,
der unterhalb des Verriegelungsvorsprungs 14b vorgesehen
ist, um gegen das vordere Ende des Eingriffsrahmenabschnitts
16 zu stoßen und danach in seine Ursprungsposition
zurückzukehren, wobei der Verriegelungsvorsprung 14b die
Rückhalteöffnung 16a erreicht hat, so daß die vollständige
Verbindung der beiden Verbindergehäuse A′, B′
verriegelt wird.
Ein Stützrahmenabschnitt 17 erstreckt sich von der Rückwand
11 nach vorne, um so dem Eingriffsrahmen 16 innerhalb des Gehäusekörpers
12 des Buchsen-Verbindergehäuses B′ zu entsprechen.
Der Stützrahmenabschnitt 17 ist im wesentlichen im
Querschnitt T-förmig, indem ein Trennplattenabschnitt 17b in
der Mitte des flachen Plattenabschnittes 17a angeordnet ist.
Ein Paar von verbindungserkennenden stiftartigen Anschlußstücken
D″ sind an beiden Seiten des Trennplattenabschnittes
17b angeordnet, während sie durch die Rückwand 11 durchgreifen.
Die verbindungserkennenden stiftartigen Anschlußstücke
D″ erstrecken sich weiter nach vorne als die vorerwähnten
stiftartigen Anschlußstücke D′.
Eine im wesentlichen T-förmige Öffnung 18 erstreckt sich nach
hinten zu einer Position entsprechend der des flexiblen Verriegelungsarmes
14 in dem Stecker-Verbindergehäuse A′. Die
Öffnung 18 ermöglicht, daß der Stützrahmenabschnitt 17 eintreten
kann. Unterhalb der Öffnung 18 ist eine das Kurzschlußkontaktglied
19 stützende Kammer 20, deren vorderes Ende offen
angeordnet ist.
In dem Kurzschlußkontaktglied 19, hergestellt aus einer elastischen
Metallplatte, ist nicht nur ein elastischer Plattenabschnitt
19b durch einen gekrümmt gefalteten Abschnitt 19b₁
auf einem Basisplattenabschnitt 19a angeordnet, um so die
Elastizität zu erhöhen, sondern es sind weiterhin gegabelte
elastische Kontaktstücke 19c, 19c, als Ausleger auf dem elastischen
Plattenabschnitt 19b angeordnet, wodurch ein Schlitz
19f dazwischen geschaffen wird. Die entsprechenden elastischen
Kontaktstücke 19c, 19c haben untere flache Abschnitte
19c₁, ansteigende Abschnitte 19c₂, gekrümmte Kurzschlußkontaktpunkte
19c₃ und einen oberen flachen Abschnitt 19c₄. Angetriebene
Abschnitte 19d, 19d sind auf den freien Endabschnitten
aufgerichtet. Abdeckplattenabschnitte 19e, 19e sind
oberhalb des elastischen Plattenabschnittes 19b durch Biegen
beider Seiten des Basisplattenabschnittes 19a angeordnet.
Druckaufnehmende Plattenabschnitte 19d₁, 19d₁ sind auf dem
Paar der angetriebenen Abschnitte 19d, 19d angeordnet, und
Kollisionsplattenabschnitte 19d₂, 19d₂ sind so angeordnet, um
einander gegenüberzustehen, wodurch die inneren Enden der
druckaufnehmenden Abschnitte 19d₁, 19d₁ nach unten zeigen, so
daß, wenn eine Last aufgebracht wird, diese druckaufnehmenden
Abschnitte wechselseitig diese Last tragen, um zu verhindern,
daß die angetriebenen Abschnitte 19d, 19d nach innen herab
fallen. Die Abdeckplattenabschnitte 19e, 19e schützen nicht
nur den elastischen Plattenabschnitt 19b, sondern halten
ebenfalls eine Last des flexiblen Verriegelungsarms 14 davon
ab, direkt auf das Gehäuse aufgebracht zu werden. Die rückhaltenden
Vorsprünge 19g entsprechend den Stützkammern 20
sind auf beiden lateralen Seiten der Abdeckplattenabschnitte
19e, 19e angeordnet.
Das Kurzschlußkontaktglied 19 wird befestigt, indem der Basisabschnitt
19a an die Abdeckplattenabschnitte 19e, 19e mit den
Stützkammern 20 eingepaßt wird. Die elastischen Kontaktstücke
19c erstrecken sich nach hinten, so daß deren Kurzschlußkontaktpunkte
19c₃ eine Bodenwand 13a des ausgesparten Abschnittes
13 in einem Abstand R₂ gegenüberstehen, und die angetriebenen
Abschnitte 19d werden gegen die untere Seite des
Entriegelungsdruckabschnittes 14c des flexiblen Verriegelungsarms
14 gedrückt, während dieser in den Aussparungsabschnitt
13 von einer Kerbe 13a₁ der Bodenwand 13a eintritt
(siehe Fig. 4). Ein Paar elastischer Kontaktstücke 19c, 19c,
die zwischen sich den Schlitz 19f bilden, können elastisch
unabhängig voneinander verschoben werden. Daher können die
elastischen Kontaktstücke 19c, 19c verläßlich das Paar der
verbindungserkennenden stiftartigen Anschlußstücke D″
kurzschließen, die als die Glieder dienen, die kurzgeschlossen
werden, selbst wenn diese verbindungserkennenden stiftartigen
Anschlußstücke D″ in die obere oder untere Richtung
versetzt sind.
In der vorerwähnten Ausführung treten der Stützrahmenabschnitt
17 und die verbindungserkennenden stiftartigen Anschlußstücke
D″ in die Öffnung 18 ein (siehe Fig. 5),
wenn der Vorgang des Verbindens der beiden
Verbindergehäuse A′, B′ begonnen wird. Mit dem Fortschreiten
des Verbindungsvorgangs treten die vorderen Enden des Stützrahmenabschnittes
17 und die verbindungserkennenden stiftartigen
Anschlußstücke D″ in den Abstand R2 ein. In diesem
Zustand werden die Verriegelungsvorsprünge 14b mit dem unteren
Abschnitt des Eingriffsrahmenabschnittes 16 eingekoppelt,
so daß der flexible Verriegelungsarm 14 flexibel durch den
den Versatz erlaubenden Raum R₁ hindurch versetzt wird und,
in Verbindung mit dem flexiblen Versatz des flexiblen Verriegelungsarmes
14 werden die elastischen Kontaktstücke 19c des
Kurzschlußkontaktgliedes 19 in eine solche Richtung versetzt, um
die Distanz R₂ zu erweitern. Daher sind die verbindungserkennenden
stiftartigen Anschlußstücke D″ nicht in Kontakt
mit dem Kurzschlußkontakt 19 (siehe Fig. 6). Wenn die beiden
Verbindergehäuse A′, B′ vollständig verbunden
sind, kehrt der flexible Verriegelungsarm 14 in seine
Ursprungsposition zurück, wodurch die elastischen Kontaktstücke
19c, 19c des Kurzschlußkontaktes 19 in ihre Ursprungsposition
zurückkehren. Daher kommen die Kurzschlußpunkte
19c₃, 19c₃ in Kontakt mit dem Paar der verbindungserkennenden
stiftartigen Anschlußstücke D″, D″, um den erkennenden
elektrischen Schaltkreis in Betrieb zu nehmen (siehe Fig. 7).
Claims (1)
- Steckverbinder, mit:
einem ersten Verbindergehäuse (A′) mit einem flexiblen Verriegelungsarm (14);
einem zweiten Verbindergehäuse (B′) mit einem Eingriffsabschnitt (16) zum Eingriff mit dem flexiblen Verriegelungsarm (14);
einem Kurzschlußkontaktglied (19) mit einem Paar elastischer Kontaktstücke (19c), wobei das Kurzschlußkontaktglied (19) auf einer Versatz erlaubenden Raumseite des flexiblen Verriegelungsarms (14) in dem ersten Verbindergehäuse (A′) angeordnet ist, und wobei die elastischen Kontaktstücke (19c) in Übereinstimmung mit dem Versatz des flexiblen Verriegelungsarmes (14) versetzt werden; und
einem Paar von verbindungserkennenden stiftartigen Anschlußstücken (D″), die im zweiten Verbindergehäuse (B′) so angeordnet sind, daß sie dem Kurzschlußkontaktglied (19) in dem ersten Verbindergehäuse (A′) gegenüberstehen,
wobei erst bei einem vollständigen Eingriff des ersten und zweiten Verbindergehäuses (A′, B′) wenn der flexible Verriegelungsarm (14) in den Eingriffsabschnitt (16) eingerastet ist, der Kontakt der elastischen Kontaktstücke (19c) mit den verbindungserkennenden stiftartigen Anschlußstücken (D″) geschlossen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Paar von Antriebsabschnitten (19d) gegenüberstehend dem flexiblen Verriegelungsarm (14) auf dem Paar der elastischen Kontaktstücke (19c) angeordnet sind, und gegeneinanderstoßende Kollisionsabschnitte (19d₂) auf einer Schlitzseite des Paars der Antriebsabschnitte (19d) angeordnet sind,
dem Paar der Antriebsabschnitte (19d) Entriegelungsdruck- Abschnitten (14c) des flexiblen Verriegelungsarmes (14) gegenüberstehend angeordnet sind,
Kurzschlußkontaktpunkte (19c₃) der elastischen Kontaktstücke (19c) einer Wandoberfläche (13a) des diese aufnehmenden ersten Verbindergehäuses (A′) in einer solchen Weise gegenüberstehen, daß ein Spalt zwischen den Kurzschlußkontaktpunkten (19c₃) der elastischen Kontaktstücke (19c) und der Wandoberfläche (13a) des ersten Verbindergehäuses (A′) definiert wird, damit die verbindungserkennenden stiftartigen Anschlußstücke (D″) darin eintreten können, und die Wandoberfläche (13a) auf einer versatzerlaubenden Raumseite des flexiblen Verriegelungsarms (14) angeordnet ist,
das Kurzschlußkontaktglied (19) einen an einem Basisplattenabschnitt (19a) angeordneten elastischen Plattenabschnitt (19b) aufweist,
die freitragenden elastischen Kontaktstücke (19c) nebeneinander auf dem elastischen Plattenabschnitt (19b) angeordnet sind und zwischen sich einen Schlitz (19f) bilden,
die Kurzschlußkontaktpunkte (19c₃) auf einem mittleren Abschnitt der entsprechenden freitragenden elastischen Kontaktstücke (19c) angeordnet sind,
die Antriebsabschnitte (19d) auf den freien Endabschnitten der entsprechenden elastischen Kontaktstücke (19c) angeordnet sind, und
Abdeckplattenabschnitte (19e) sich von dem Basisplattenabschnitt (19a) erstreckend angeordnet sind, um den elastischen Plattenabschnitt (19b) zu bedecken.
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