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Die
vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder und insbesondere
eine Kontaktbuchse, die so konstruiert ist, daß sie an beiden Enden Gegenkontakte
aufnimmt.
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Eine
Kontaktbuchse wird in der Japanischen Gebrauchsmuster-Anmeldung
Kokoku Nr. H3-13987 offenbart und in 3 der beigefügten Zeichnungen gezeigt.
Bei dieser Kontaktbuchse 100 wird ein Kontaktaufnahmehohlraum 102,
der die Kontaktnasenklemme A einer Flachsicherung 120 aufnimmt,
in einem Ende eines Basisteils 101 angeordnet. Ein Kontaktaufnahmehohlraum 103,
der die Kontaktnasenklemme B einer Sammelschiene aufnimmt, wird
im anderen Ende des Basisteils 101 angeordnet. Ein Gehäuse 110 trägt die Kontaktbuchse 100.
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Der
Kontaktaufnahmehohlraum 102 ist an einem Ende und der Kontaktaufnahmehohlraum 103 am
anderen Ende angeordnet, und sie weisen den gleichen Aufbau auf.
Jeder dieser Kontaktaufnahmehohlräume weist einen Kragarm 106,
der zur Innenseite von einer oberen Wand 104 über einen
gebogenen Abschnitt 105 zurückgeklappt ist, und einen Kontaktabschnitt 107 auf,
der aus dem Basisteil 101 gestanzt ist. Hierbei wird das
Ende eines jeden Kontaktarmes 106 durch ein Überdehnungsschutzelement 108 geschützt. Die
Kontaktnasenklemme A der Flachsicherung 120 wird zwischen
den Kragarm 106 und den Kontaktabschnitt 107 des
Kontaktaufnahmehohlraumes 102 festgeklemmt, der an einem
Ende angeordnet ist, während
die Kontaktnasenklemme B der Sammelschiene zwischen dem Kragarm 106 und dem
Kontaktabschnitt 107 des Kontaktaufnahmehohlraumes 103 festgeklemmt
wird, der am anderen Ende angeordnet ist, so daß die entsprechenden Kontaktnasenklemmen
elektrisch miteinander verbunden werden.
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Hierbei
ist die Kontaktnasenklemme B der Sammelschiene, die am zweiten Ende
der Kontaktbuchse angeordnet ist, im allgemeinen eine Klemme, die
nicht wieder herausgezogen wird, sobald sie einmal im Kontaktaufnahmehohlraum 103 aufgenommen
wurde. Die Kontaktnasenklemme A der Flachsicherung 120,
die sich am ersten Ende der Kontaktbuchse befindet, wird jedoch
wiederholt in den Kontaktaufnahmehohlraum 102 eingesetzt
und daraus entfernt.
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Ein
Problem existiert darin, daß die
Kontaktbuchse 100, die im Gehäuse 110 aufgenommen
wird, an Ort und Stelle so befestigt wird, daß sie sich mit Bezugnahme auf
den Hohlraum des Gehäuses 110 nicht
bewegt. Im Ergebnis dessen, wenn die Kontaktnasenklemme A der Flachsicherung 120 in
die Kontaktbuchse 100 eingesetzt oder daraus entfernt wird, kann
sie entweder gegen den Kragarm 106 oder das Überdehnungsschutzelement 108 stoßen, was
zu einer schlechten elektrischen Verbindung führt.
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Ein
weiterer elektrischer Verbinder wird im Patent
US 5431576 beschrieben, das die charakteristischen
Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 offenbart. Der
Verbinder umfaßt
ein Gehäuse,
das einen Kontakt enthält,
von dem ein Ende Kontaktnasen mit Löchern für das Anschrauben an eine Trägerplatte
aufweist. Das entgegengesetzte Ende des Kontaktes umfaßt einen
Schlitz für
das Aufnehmen eines Steckerkontaktes und von zwei Lanzen, die in
Aussparungen im Gehäuse
in Eingriff kommen, um den Kontakt gegen eine axiale Trennung vom
Gehäuse
zurückzuhalten.
Entgegengesetzte Seitenwände
des Kontaktes drücken
gegen gegenüberliegende
Innenwände
des Gehäuses,
wodurch der Kontakt gegen eine seitliche Verschiebung mit Bezugnahme
auf das Gehäuse
zurückgehalten wird.
Eine Versetzung eines Gegenkontaktes wird durch Kontaktbandeinsätze aufgenommen,
die elastisch sind.
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Ein
weiterer elektrischer Verbinder wird im
EP 0352088 offenbart. Der Verbinder
weist ein Gehäuse
auf, das eine gewalzte Buchse enthält, die durch eine Stützfederhülse umgeben
wird. Die Hülse weist
Federarme auf, die um den Umfang der Hülse vorhanden sind. Die Federarme
kommen mit der Innenwand des Gehäuses
in Eingriff, um die Buchse an einer Bewegung in einer seitlichen
Richtung beim Eingriff mit einem versetzten Eingriffsstift zu schützen.
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Dementsprechend
wurde die vorliegende Erfindung ausgedacht, um diese Probleme anzusprechen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
Kontaktbuchse, die Gegenkontakte von beiden Enden aufnehmen kann.
Der Verbinder kann einen Steckerkontakt aufnehmen, der falsch in einer
versetzten Ausrichtung eingesetzt wird.
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Das
wird durch einen elektrischen Verbinder entsprechend Patentanspruch
1 erreicht.
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Der
elektrische Verbinder der Erfindung weist Kontaktbuchsen auf, die
jeweils in einem Gehäuse
für das
Aufnehmen von Gegenkontakten angeordnet sind. Eine Vielzahl von
Hohlräumen
wird im Gehäuse
jeweils für
das Aufnehmen einer entsprechenden der Kontaktbuchsen gebildet.
Ein Paar Lanzen ist angeordnet auf und erstreckt sich nach außen von
jeder Kontaktbuchse. Das Paar Lanzen kommt elastisch mit entgegengesetzten
Seitenwänden
eines betreffenden der Hohlräume
in Eingriff, so daß beide
Lanzen zusammendrückbar
sind, um eine Verschiebung der Kontaktbuchse innerhalb des entsprechenden
Hohlraumes beim Eingriff mit einem versetzten Gegenkontakt zu bewirken.
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Die
Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, die zeigen:
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1 die
Kontaktbuchse der vorliegenden Erfindung, wobei 1(a) eine
Vorderansicht, 1(b) eine Ansicht der
rechten Seite, 1(c) eine Schnittdarstellung
längs der
Linie 1c-1c in 1(b) und 1(d) eine Draufsicht sind;
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2 den
Zustand, in dem die Kontaktbuchse, die in 1 gezeigt
wird, in ein Gehäuse
eingesetzt wird, wobei 2(a) eine Draufsicht, 2(b) eine Schnittdarstellung längs der
Linie 2b-2b in 2(a) und 2(c) eine Schnittdarstellung längs der
Linie 2c-2c in 2(a) sind; in 2(b) und 2(c) werden
der Gegenkontakt auf der Eingriffsseite und der Gegenkontakt B auf
der Hauptkörperseite,
der im Hauptkörpergehäuse angeordnet
ist, durch punktierte Linien gezeigt;
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3 eine
Schnittdarstellung eines Beispiels einer Kontaktbuchse nach dem
bisherigen Stand der Technik.
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Die
Kontaktbuchse der vorliegenden Erfindung wird jetzt detaillierter
mit Bezugnahme auf die beigefügten
Fig. beschrieben. In 1 wird die Kontaktbuchse 1 in
einer im wesentlichen Kastenform gebildet, die aufweist: eine Basis 2;
ein Paar Seitenwände 3a, 3b,
die sich von beiden Seiten der Basis 2 erstrecken; und
eine niedrigere obere Wand 4a; und eine höhere obere
Wand 4b, die von den entsprechenden Seitenwänden 3a und 3b weg
gebogen sind, um sich einander zu überdecken. Die Kontaktbuchse 1 wird
durch Stanzen und Biegen einer Metallplatte gebildet.
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Außerdem bilden
die entsprechenden Enden der Kontaktbuchse 1 ein Paar Kontaktaufnahmehohlräume 5a und 5b für das Aufnehmen
einer Steckerklemme A auf der Eingriffsseite und einer Steckerklemme
B auf der Hauptkörperseite.
Ein Kontaktaufnahmehohlraum 5a weist einen Kragarm 6a,
der zur Innenseite von einem Ende der Basis 2 über einen gebogenen
Abschnitt 8a zurückgeklappt
wird, und einen Vorsprung 7a auf, der aus einem Abschnitt
der niedrigeren oberen Wand 4a in einer Position ausgestanzt
ist, die zum vorangehend erwähnten
Kragarm 6a hin liegt. Eine Steckerklemme A wird zwischen dem
Kragarm 6a und dem Vorsprung 7a aufgenommen und
daher mit der Kontaktbuchse 1 elektrisch verbunden. In
diesem Fall berührt
die Kontaktfläche 6a' des Kragarmes 6a elastisch
die Steckerklemme A und preßt
die Steckerklemme A gegen den Vorsprung 7a. Mittlerweile
weist der andere Kontaktaufnahmehohlraum 5b einen Kragarm 6b,
der zur Innenseite vom anderen Ende der Basis 2 über einen
gebogenen Abschnitt 8b zurückgeklappt wird, und einen
Vorsprung 7b auf, der aus einem Abschnitt der niedrigeren
oberen Wand 4a ausgestanzt wird. Die andere Steckerklemme
B wird zwischen dem Kragarm 6b und dem Vorsprung 7b aufgenommen
und daher mit der Kontaktbuchse 1 elektrisch verbunden. In
diesem Fall berührt
die Kontaktfläche 6b' des Kragarmes 6b elastisch
die Steckerklemme B und preßt
die Steckerklemme B gegen den Vorsprung 7b.
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Außerdem wird
eine Vielzahl von Überdehnungsschutzelementen 9,
die sich zwischen den entsprechenden Kragarmen 6a und 6b der
Kontaktaufnahmehohlräume 5a und 5b und
der Basis 2 erstrecken, ausgeschnitten und von beiden Seitenwänden 3a und 3b der
Kontaktbuchse 1 aufgerichtet. Diese Überdehnungsschutzelemente 9 berühren die
Kragarme 6a und 6b, um eine übermäßige Verformung zu verhindern.
Im Ergebnis dessen wird die Erzeugung einer übermäßigen Biegespannung in den
gebogenen Teilen 8a und 8b verhindert.
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Ein
Paar Lanzen 9a und 9b erstreckt sich von der Basis 2 in
Richtung eines der Kontaktaufnahmehohlräume. Wie später beschrieben wird, berühren diese
Lanzen 9a und 9b elastisch die Innenflächen der
beiden Seitenwände 16 des
Hohlraumes 14 des Gehäuse 10,
wenn die Kontaktbuchse 1 in diesen Hohlraum 14 eingesetzt
wird. Die Kontaktteile 9a' und 9b', die die Innenflächen der
beiden Seitenwände 16 des
Hohlraumes 14 berühren,
werden an den freien Enden der Lanzen 9a und 9b gebildet.
Leitungseinführungsflächen 9a'' und 9b'' werden
an den freien Enden positioniert und in Richtung der Innenseite
unter einem Winkel gebogen. Diese Leitungseinführungsflächen 9a'' und 9b'' erleichtern die Einführung der
Lanzen 9a und 9b in den Hohlraum 14 des
Gehäuses 10,
wenn die Kontaktbuchse 1 innerhalb des Hohlraumes 14 aufgenommen
wird.
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Wie
in 2 gezeigt wird, ist das Gehäuse 10 für das Aufnehmen
der Kontaktbuchse 1 mit einem Klemmenaufnahmeabschnitt 11,
der im wesentlichen in der Form eines rechteckigen Körpers gebildet
wird, und einem Paar Sicherungsabschnitten 12 ausgestattet,
die aus beiden Enden des Klemmenaufnahmeabschnittes 11 vorstehen.
Das Gehäuse 10 wird
vorzugsweise durch Formen eines isolierenden Harzes gebildet. Eine
Vielzahl von Hohlräumen 14, die
entsprechende Kontaktbuchsen 1 aufnehmen, wird im Klemmenaufnahmeabschnitt 11 gebildet.
Jeder dieser Hohlräume 14 wird
durch ein Paar Seitenwände 15, 15,
die zueinander hin liegen, und ein Paar Seitenwände 16, 16 definiert,
die senkrecht zu den Seitenwänden 15, 15 verlaufen.
Außerdem
wird eine Öffnung 17,
die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser
des entsprechenden Hohlraumes 14 aufweist, in einem Ende
eines jeden Hohlraumes 14 gebildet. Ein Durchgang 18,
der einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser
des entsprechenden Hohlraumes 14, und der für das Einsetzen und
Entfernen einer Steckerklemme A benutzt wird, wird am anderen Ende
eines jeden Hohlraumes 14 gebildet. Kegelförmige Flächen 18a,
die benutzt werden, um das Einsetzen der Steckerklemme A zu erleichtern,
werden an den Rändern
des Durchganges 18 gebildet. Sicherungsöffnungen 13 werden
im entsprechenden Sicherungsabschnitt 12 für das Aufnehmen
von Stiften 21 gebildet, die zusammenhängend an einem Hauptkörpergehäuse 20 gebildet
werden.
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Als
nächstes
werden das Verfahren, das angewandt wird, um die Kontaktbuchsen 1 in
den Hohlräumen 14 des
Gehäuses 10 aufzunehmen,
und das Verfahren, das angewandt wird, um elektrische Verbindungen
zwischen dem Gegenkontakt A und dem Gegenkontakt B mittels der Kontaktbuchsen 1 herzustellen,
mit Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Die
Kontaktbuchsen 1 werden in die Hohlräume 14 des Gehäuses 10 eingesetzt,
wobei die Lanzen 9a und 9b zu den Seitenwänden 16, 16 des Hohlraumes 14 hin
liegen, bis das Ende des Kontaktaufnahmehohlraumes 5a die
Innenfläche
der Wand 19 berührt.
Die Lanzen 9a und 9b einer jeden Kontaktbuchse 1 biegen
sich zuerst nach innen in Richtung zueinander im Ergebnis der Leitungseinführungsflächen 9a'' und 9b'',
die die Eckränder
der Seitenwände 16, 16 berühren, und
danach gelangen die Lanzen 9a' und 9b' in das Innere des Hohlraumes 14, während sie
längs der
Innenflächen
der Seitenwände 16, 16 gleiten.
Wenn die Kontaktbuchse 1 vollständig in den Hohlraum 14 eingesetzt
wurde, wird sie durch die nach außen gerichtete elastische Kraft
der Lanzen 9a und 9b gegen die Seitenwände 16, 16 gesichert.
Die Kontaktbuchse 1 wird daher in der Mitte des Hohlraumes 14 positioniert.
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Die
Gegenkontakte B erstrecken sich vom Hauptkörpergehäuse 20 und werden
in die anderen Kontaktaufnahmehohlräume 5b durch die Öffnungen 17 eingesetzt,
um die Kontaktbuchse 1 zu berühren. Gleichzeitig werden die
Stifte 21 am Hauptkörpergehäuse 20 in
die Sicherungsöffnungen 13 des
Gehäuses 10 eingesetzt,
und sie werden danach durch Prägen
vernietet, um das Gehäuse 10 am
Hauptkörpergehäuse 20 zu
sichern. Jede Steckerklemme B wird zwischen dem Kragarm 6b und
dem Vorsprung 7b aufgenommen. Die Gegenkontakte B werden
daher vorzugsweise innerhalb der Hohlräume 14 dauerhaft befestigt
und mit den Kontaktbuchsen 1 elektrisch verbunden. Die
Stifte 21, die im Gehäuse 10 durch Prägen vernietet
wurden, verhindern, daß die
Kontaktbuchsen 1 aus den Hohlräumen 14 herausrutschen.
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Die
Anschlußklemmen
werden vorzugsweise in einem Zustand versandt, bei dem das Hauptkörpergehäuse 20 am
Gehäuse 10 befestigt
ist. Danach werden, wie in 2(c) gezeigt
wird, die Gegenkontakte A in die Kontaktaufnahmehohlräume 5a der Kontaktbuchse 1 eingesetzt,
wie es vorangehend beschrieben wird. Im Ergebnis dessen werden die
Gegenkontakte A elektrisch mit den Kontaktbuchsen 1 und
den Gegenkontakten B verbunden. Wenn erforderlich, können die
Gegenkontakte A in die Kontaktaufnahmehohlräume 5a eingesetzt
und daraus entfernt werden.
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Der
Verbinder dieser Erfindung ist so konstruiert, daß er ein
Stoßen
der Kontakte verhindert. Beispielsweise wird in einem Fall, bei
dem die Steckerklemme A falsch eingesetzt wird, das Stoßen durch
die kegelförmige
Fläche 18a verhindert,
so daß sich
die Steckerklemme A längs
dieser kegelförmigen
Fläche 18a bewegt
und danach den Vorsprung 7a berührt. Wenn die Steckerklemme
A den Vorsprung 7a berührt,
bewegt sich die Kontaktbuchse 1 nach rechts, wodurch die
Kraft auf die Lanze 9b vergrößert wird, die die rechte Seitenwand 16 des
Hohlraumes 14 berührt,
und die Kraft auf die Lanze 9a verringert wird, die die
linke Seitenwand 16 berührt. In
diesem Zustand wird die Steckerklemme A zwischen dem Kragarm 6a und
dem Vorsprung 7a festgeklemmt. Außerdem in den Fällen, wo
die Steckerklemme A nach rechts verschoben wird, aber ohne Berühren der
geneigten Fläche 18a eingesetzt
wird, berührt
die Steckerklemme A direkt den Vorsprung 7a und wird zwischen
dem Kragarm 6a und dem Vorsprung 7a so festgeklemmt,
daß die
Kraft auf die Lanze 9b, die die rechte Seitenwand 16 des
Hohlraumes 14 berührt,
vergrößert wird,
und die Kraft auf die Lanze 9a, die die linke Seitenwand 16 berührt, verringert wird.
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Andererseits
in den Fällen,
wo die Steckerklemme A eingesetzt wird, während sie nach links verschoben
wird, wird die Verschiebung nach links gleichermaßen längs der
kegelförmigen
Fläche 18a korrigiert,
so daß die
Steckerklemme A den Kragarm 6a berührt. Wenn die Steckerklemme
A den Kragarm 6a berührt,
bewegt sich die Kontaktbuchse 1 nach links, wodurch die
Kraft auf die Lanze 9a vergrößert und die elastische Kraft
auf die Lanze 9b verringert wird. In diesem Zustand wird
die Steckerklemme A zwischen dem Kragarm 6a und dem Vorsprung 7a festgeklemmt.
Außerdem
in den Fällen,
wo die Steckerklemme A nach links verschoben wird, aber ohne Berühren der
geneigten Fläche 18a eingesetzt
wird, berührt
die Steckerklemme A direkt den Kragarm 6a und wird zwischen
dem Kragarm 6a und dem Vorsprung 7a so festgeklemmt,
daß die
Kraft auf die Lanze 9a vergrößert wird und die Kraft auf
die Lanze 9b verringert wird. Dementsprechend, selbst wenn
die Steckerklemme A eingesetzt wird, während sie entweder nach rechts
oder nach links verschoben wird, kann die Kontaktbuchse 1 die
Verschiebung dieses Einsetzens aufnehmen und eine geeignete elektrische
Verbindung mit der Steckerklemme A herstellen.
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Eine
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wurde hierin beschrieben, jedoch ist
die Erfindung nicht auf diese Ausfürung begrenzt, weil verschiedene Änderungen
möglich
sind und innerhalb des Bereiches der Erfindung liegen. Beispielsweise
wäre es ebenfalls
möglich,
daß sich
die Lanzen 9a und 9b von der Basis 2 und
der höheren
oberen Wand 4b erstrecken, die sich auf der Seite der Kontaktbuchse 1 befindet,
die die Steckerklemme A aufnimmt. Außerdem liegen die Kragarme 6a, 6b und
die Kontakte A und B in parallelen Ebenen. Der Verbinder kann so modifiziert
werden, daß die
Kontakte A und B unter Winkeln zueinander eintreten. In einem derartigen Fall
erstreckt sich das Paar Lanzen 9a und 9b in der Richtung
senkrecht zur Kontaktfläche 6a' und der Steckerklemme
A.
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Vorteilhafterweise,
selbst wenn die Steckerklemme A, die eingesetzt und herausgenommen wird,
eingesetzt wird, während
sie zur Kontaktfläche des
Kragarmes verschoben oder versetzt ist, kann die Kontaktbuchse 1 die
Verschiebung oder Versetzung aufnehmen und eine geeignete elektrische
Verbindung mit der Steckerklemme A herstellen. Ein zusätzlicher
Vorteil ist, daß,
wenn die Kontaktbuchse 1 im Hohlraum 14 des Gehäuses 10 aufgenommen wird,
die Kontaktbuchse 1 so positioniert wird, daß beide
Enden getragen werden, wodurch gesichert wird, daß die Kontaktbuchse 1 mit
Bezugnahme auf den Hohlraum 14 entsprechend zentriert wird.