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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine elektrische Steckverbinderanordnung
und insbesondere eine verbesserte Einschnappklinkenanordnung für eine elektrische
Steckverbinderanordnung.
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Auf
dem Gebiet der elektrischen Steckverbinder ist es allgemein üblich, an
allen Kunststoffsteckverbindern integrierte Verriegelungsanordnungen
vorzusehen. Derartige Verriegelungsanordnungen erlauben das kraftschlüssige Verriegeln
der zusammenpassenden Stecker und Steckbuchsen und stellen dadurch
sicher, dass die elektrische Durchgängigkeit unter verschiedenen
Bedingungen mit Vibrationen und Trennkräften aufrechterhalten bleibt,
die andernfalls zum Verlust der elektrischen Durchgängigkeit
führen
würden.
Typischerweise enthält
die Verriegelungsanordnung integrierte, eingegossene Hebel, die
um Beine schwenkbar sind, die von den entgegengesetzten Seiten des
Gehäuses
einer der Steckverbinderhälften
seitlich nach außen verlaufen.
Diese Hebel haben Eingriffsabsätze,
die mit Rasten an der Außenseite
der passenden Steckverbinderhälfte
in Eingiff bringbar sind, wenn die beiden Hälften miteinander in Eingriff
gebracht werden. Während
derartige Verriegelungsanordnungen im allgemaeinen zufriedenstellend
sind, haben sie den Nachteil, dass sie von den einander gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses
des Steckverbinders nach außen
verlaufen. Als Folge hat der Steckverbinder ein relativ großes Profil,
was nachteilhaft sein kann, wenn in der beabsichtigten Einsatzumgebung des
Steckverbinders räumliche
Einschränkungen vorliegen.
Ferner hat der Steckverbinder keine glatte Außenseite.
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Das
US-Patent 4,431,244 zeigt eine Verriegelungsanordnung für eine elektrische
Steckverbinderanordnung auf, in welcher Klinkenarme durch eingestülpte Schlitze
in der oberen und der unteren Wand des Steckverbindergehäuses gebildet
sind. Die Klinkenarme sind an dem Gehäuse durch integrierte bewegliche
Scharnierstifte schwenkbar befestigt, die von den Seiten der Arme
seitlich verlaufen, sodass die Arme um Querachsen, die seitlich
durch die obere und die untere Wand des Gehäuses verlaufen, schwenkbar
sind. Während
eine derartige Anordnung einen Steckverbinder mit einem flachen
Profil schafft, sind die Rasten an dem passenden Steckverbinder
an der Außenwand
des Steckverbindergehäuses
geformt. Dies ist bei einigen Anwendungen unerwünscht, in welchen der anzuschließende Steckverbinder
in der Weise in einem Gerät
montiert werden muss, dass die Außenseite des Steckverbinders
zum Aufnehmen der Klinkenarme von dem ersten Steckverbinder unzugänglich ist.
Ferner arbeiten die Klinkenarme unabhängig voneinander anstatt gleichzeitig
mit einer einzigen Betätigungsbewegung des
Benutzers in einer Richtung.
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Das
US-Patent 4,984,998 zeigt eine Verriegelungsanordnung für eine elektrische
Steckverbinderanordnung auf, in welcher Klinkenarme an der oberen
Wand des Steckers gebildet sind, während an dem anzuschließenden Buchsenverbinder
eine Haube vorgesehen ist, in der Rasten gebildet sind, in die die
Klinkenarme eingreifen. Während
die Rasten an der Innenseite des Buchsengehäuses gebildet sind, hat die
gesamte Steckverbinderanordnung ein relativ großes, für einige Anwendungen unerwünschtes Profil,
da sie an einer Haube gebildet sind, die einen Teil des Gehäuses bildet
und die Klinkenarme des Steckers um die obere Wand des Steckergehäuses schwenkbar
sind.
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Die
DE 19942 880 A1 zeigt
einen Steckverbinder der Bauart mit Einsetzhebel, bei dem durch Drehen
eines Hebels um einen in der Haube des weiblichen Steckverbinders
angeordneten Sitz ein männlicher
Steckverbinder in einen Einsetzhaubenabschnitt eines weiblichen
Steckverbinderabschnitts eingeführt
und eingesetzt werden kann, während
ein an dem Hebelende angeordneter Klinkenarm mit einem in dem Einsetzhaubenabschnitt
gebildeten Verriegelungsabschnitt in Eingriff gebracht werden kann. Der
Klinkenarm ist aus einem flexiblen Armabschnitt und einem in dem
flexiblen Armabschnitt gebildeten klinkenarmseitigen Sicherungsvorsprung
aufgebaut, wohingegen der Verriegelungsabschnitt aus einem Plattenabschnitt
mit reduzierter Dicke, der in der Innenwand des Einsetzhaubenabschnitts
gebildet ist, und einem einsetzhaubenseitigen Sicherungsvorsprung
zusammengesetzt ist, von welchem zumindest ein Teil von dem Abschnitt
mit reduzierter Dicke vorspringt und der ebenfalls mit dem klinkenarmseitigen
Sicherungsvorsprung in Eingriff gebracht werden kann.
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Es
ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Einschnappklinkenanordnung für
einen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, der ein flaches Profil
hat, wobei die Steckverbinderbuchse in einer Umgebung montiert werden kann,
in der die Außenseite
des Steckverbindergehäuses
unzugänglich
ist, und wobei ein einziger Betätigungsträger zu dem
Klinkenarm bzw. den Klinkenarmen gehört, der es erlaubt, den Arm
bzw. die Arme mit einer einzigen Bewegung durch den Benutzer von einer
Seite des Steckverbinderkörpers
zu entriegeln. Im Fall eines Klinkenarmpaares sollte dies gleichzeitig
erfolgen, anstatt dass die Betätigung
von entgegengesetzten Seiten erfolgt, wie dies bei den meisten Einschnappklinkenanordnungen
für elektrische Steckverbinder
nach dem Stand der Technik der Fall ist.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbinderanordnung
nach Anspruch 1. Gemäß einem
wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer
Steckverbinder geschaffen, in welchem zwei Klinkenarme mit den Seiten
des Steckverbinderkörpers
zur Schwenkbewegung um eine durch die Seiten verlaufende Querachse
gelenkig verbunden sind. Jeder Klinkenarm hat ein vorderes Ende,
an dem ein Armabsatz gebildet ist, der in eine im Inneren des anzuschließenden Steckverbindergehäuses gebildete
entsprechende Raste eingreift, sodass das Gehäuse eine unterbrechungsfreie
rechteckige äußere Konfiguration
haben kann. Dies erlaubt es, den anzuschließenden Steckverbinder in einer
passenden rechteckigen Ausnehmung in einem Gerät zu montieren, wobei das Äußere des
Gehäuses
unzugänglich
ist. Ein Betätigungsgriff
ist mit den hinteren Enden der Klinkenarme verbunden, welcher Griff
die gleichzeitige Betätigung
der Arme mit einer Druckbewegung in einer Richtung durch den Benutzer
gegen den Griff erlaubt. Der Steckverbinder hat ein relativ flaches
Profil, was vorteilhaft ist, wenn der Steckverbinder für Anwendungen
eingesetzt wird, bei welchen wesentliche räumliche Beschränkungen
vorliegen.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser deutlich.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht des zusammenpassenden Steckers und
der Steckbuchse der elektrischen Steckverbinderanordnung gemäß vorliegender
Erfindung, die in nicht zusammengestecktem Zustand gezeigt sind.
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2 ist
eine Seitenansicht des in 1 gezeigten
Steckers.
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3 ist
eine Draufsicht des Steckers.
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4 ist
eine Vorderansicht des Steckers.
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5 ist
eine Rückansicht
des Steckers.
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6 ist
eine Unteransicht der in 1 gezeigten Steckbuchse.
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7 ist
eine Vorderansicht der Steckbuchse.
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8 ist
eine Rückansicht
der Steckbuchse.
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9 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in 7.
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10 ist
eine vertikale Teilschnittansicht, die den Stecker und die Steckbuchse
in zusammengestecktem Zustand zeigt, wobei ein Klinkenarm mit einer
Raste an der Steckbuchse in Eingriff steht.
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Seschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Betrachtet
man die Zeichnungen im Deteil, so zeigt 1 die allgemein
mit 20 bezeichnete Steckverbinderanordnung gemäß vorliegender
Erfindung. Die Vorwärts-
und die Rückwärtsrichtung
ist durch Pfeile F, R bezeichnet, die Aufwärts- und die Abwärtsrichtung
ist durch Pfeile U, D bezeichnet und die Querrichtung oder seitliche
Richtung ist durch Pfeile L bezeichnet. Die Steckverbinderanordnung umfasst
einen Stecker 21 und eine passende Steckbuchse 24.
Der Stecker 22 enthält
einen Steckverbinderkörper
oder ein Gehäuse 25 mit
einem rechteckigen Querschnitt, das eine Vorderseite 26,
eine Rückseite 23,
eine obere Oberfläche 30,
eine untere Oberfläche 32 und
entgegengesetzte Seiten 34 und 35 hat. Mehrere
Kontaktkanäle 33 verlaufen
durch den Körper 25 von
der Vorderseite 26 zu der Rückseite. Als Beispiel sind
drei derartige Kanäl
gezeigt. Die Kontaktkanäle
sind zur Aufnahme von nicht gezeigten Buchsenkontakten ausgelegt.
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Die
Einschnappklinkeneinrichtung 40 für den Stecker 22 weist
ein Paar Klinkenarme 42 und 44 auf, die an den
entgegengesetzten Seiten 34 bzw. 36 des Steckverbinderkörpers 25 schwenkbar
montiert sind. Die Klinkenarme 42 und 44 sind
identisch. Somit wird hier nur der Arm 42 im Detail beschrieben.
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2 zeigt,
dass der Klinkenarm 42 allgemein diagonal nach vorne und
unten geneigt an der Seite 34 des Steckverbinderkörpers verläuft. Das vordere
Ende 46 des Armes 42 ist der Vorderseite 26 des
Steckverbinderkörpers
und seiner unteren Oberfläche 32 benachbart
positioniert. Vorzugsweise ist das vordere Ende 46 des
Klinkenarmes in einer Ebene nahe oder oberhalb der unteren Oberfläche 32 des
Steckverbinderkörpers.
Das vordere Ende 46 des Armes ist mit einer schräg verlaufenden,
nach vorne weisenden Oberfläche 43 gebildet.
Ein nach hinten weisender Einrastabsatz 50 ist an der Unterseite 51 des
Klinkenarmes hinter der schräg
verlaufenden Oberfläche 48 vorgesehen.
Das hintere Ende 52 des Klinkenarmes ist der oberen Oberfläche 30 und
der Rückseite 23 des
Steckverbinderkörpers
benachbart. Vorzugsweise ist das hintere Ende des Armes 42 oberhalb
der oberen Oberfläche 30 positioniert,
wie 2 zeigt.
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Ein
Mittelteil 54 des Klinkenarmes 42 ist durch einen
beweglichen Scharnierstift 56 mit der Seite 34 des
Steckverbinderkörpers
gelenkig verbunden.
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1 zeigt,
dass die beiden Klinkenarme 42 und 44 um eine
gemeinsame Querachse X-X schwenkbar sind, die durch die entgegengesetzten Seiten 34 und 36 des
Steckverbinderkörpers
verläuft, sodass
die Klinkenarme in zueinander parallelen und zu den Seiten 34 und 36 des
Steckverbinderkörpers parallelen
Ebenen schwenkbar beweglich sind. Die Achse X-X verläuft durch die
Seiten des Körpers
allgemein in der Mitte zwischen der oberen Oberfläche 30 und
der unteren Oberfläche 32.
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Ein
Betätigungselement
oder Griff 60 verläuft quer
zu dem Steckverbinderkörper
oberhalb seiner oberen Oberfläche 30,
wobei seine Enden einstückig mit
den hinteren Enden 52 der Klinkenarme 42 und 44 verbunden
sind. Es versteht sich, dass dadurch, dass der Benutzer den Griff 60 gegen
eine Vorspannkraft nach unten drückt,
die Klinkenarme veranlasst werden, gleichzeitig um die gemeinsame
Achse X-X zu schwenken, was das Anheben der vorderen Enden der Arme
verursacht. Der Klinkenarm 42 verläuft in einer Neigung nach vorne
und unten sowohl wenn der Träger
nicht nach unten gedrückt
wird, als auch dann, wenn er nach unten gegen die obere Oberfläche 30 des
Körpers
gedrückt
wird.
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Nachfolgend
wird auf 1 und 6–9 der
Zeichnungen Bezug genommen, die die passende Steckbuchse 24 zeigen.
Die Steckbuchse enthält
einen Steckverbinderkörper 70 (9),
der einen allgemein rechteckigen Querschnitt hat und mehrere Kontaktkanäle 72 enthält, die von
der Rückseite 74 zu
der Vorderseite 76 des Körpers verlaufen. Die Anzahl
der Kontaktkanäle 72 entspricht
der Anzahl der Kontaktkanäle
des Steckers. Die Kanäle 72 würden nicht
dargestellte Stiftkontakte enthalten. Eine rechteckig geformte Vertiefung 78 ist in
dem hinteren Ende des Buchsenkörpers 70 gebildet,
welche Vertiefung sich nach hinten öffnet und so konfiguriert ist,
dass sie das vordere Verbindungsende 80 (10)
des Steckers 22 einschließlich der vorderen Enden 46 der
Klinkenarme 42 und 44 aufnimmt. Die Vertiefung 78 wird
durch eine obere Wand 82 (7), Seitenwände 84 und 86 und
nach innen verlaufende Flansche 88 und 90 gebildet,
wie am besten in 7 zu erkennen ist. Auf den oberen Oberflächen der
Flansche 88 und 90 jeweils den Seitenwänden 84 bzw. 86 des
Buchsenkörpers
benachbart zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Körpers sind
Rasten 92 und 94 gebildet. Die Rasten 92 und 94 sind
identisch. Daher wird nur die Raste 92 im Detail beschrieben.
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Wie 10 am
besten zeigt, hat die Raste 92 eine nach hinten weisende
geneigte Rampe 96 und einen nach vorne weisenden Absatz 98.
Die Raste 92 ist innerhalb des Buchsenkörpers so positioniert, dass
dann, wenn das vordere Verbindungsende 80 des Steckers
anfänglich
in die Vertiefung 78 in dem Steckbuchsenkörper geschoben
wird, die schräg
verlaufende Gleitfläche 48 an
dem vorderen Ende 46 des Klinkenarmes 42 anfänglich über die Rampe 98 an
der Raste 92 nach oben gleitet. Wenn der Stecker und die
Buchse vollständig
zusammengesteckt sind, schnappt der Einrastabsatz 50 an
dem vorderen Ende des Klinkenarmes hinter den Absatz 98 an
der Raste, um so Stecker und Steckbuchse fest miteinander zu verriegeln.
Es versteht sich, dass der Klinkenarm 44 auf der entgegengesetzten
Seite des Steckerkörpers 25 mit
der Raste 94 in dem Steckbuchsenkörper in der gleichen Weise
zusammenwirkt.
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Wie 1 zeigt,
sind in der oberen Oberfläche 30 des
Steckerkörpers 25 ein
Paar Führungsnuten 100 gebildet,
die ein Paar dazu passende Rippen 102 (7)
gleitend aufnehmen, die an der Unterseite der oberen Wand 82 des
Steckbuchsenkörpers
gebildet sind, um den Stecker und die Steckbuchse zueinander auszurichten.
Das heißt,
dass die übereinstimmenden
Nuten 100 und Rippen 102 sicherstellen, dass der
Stecker und die Steckbuchse nur in einer Position zusammengesteckt
werden können.
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Während die
Einschnappklinkenanordnung gemäß vorliegender
Erfindung so beschrieben und dargestellt wurde, dass sie zwei Klinkenarme 42 und 44 an
dem Stecker enthält,
ist es möglich,
dass ein einzelner Klinkenarm in einem zentralen Bereich des Steckers
montiert werden könnte.
Es ist jedoch bevorzugt, dass der Stecker zwei Klinkenarme hat,
um eine kraftschlüssige
Verriegelung auf entgegengesetzten Seiten der zusammengesteckten
Steckverbinder zu schaffen, die die Zuverlässigkeit der Einschnappverbindung
sicherstellt.
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Da
die Rasten 92 und 94 in der Steckbuchse 24 an
der Innenseite des Buchsenkörpers
gebildet sind, kann der Körper
eine saubere rechteckige äußere Konfiguration
haben, die es zulässt,
dass er in einer passenden rechteckigen Ausnehmung in einem Gerät montiert
wird, in dem er verwendet werden soll. Es ist nicht erforderlich,
das die Außenseite
des Steckverbinders 24 mit Ausnahme seiner Vorderseite für den Eingriff
mit Klinkenarmen zugänglich
ist, wie dies bei den meisten Verriegelungsanordnungen für elektrische
Steckverbinder nach dem Stand der Technik der Fall ist. Die Verwendung
des einzelnen Betätigungsgriffs 60 zum
Schwenken der beiden Klinkenarme 42 und 44 stellt
sicher, dass die Arme gleichzeitig verschwenkt werden, um die Sperrklinkenanordnung
effektiv zu lösen.
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Da
ferner die Klinkenarme nahe an den entgegengesetzten Seiten des
Steckerkörpers
montiert sind und die hinteren Enden der Arme und der Bestätigungsgriff 60 nur
in einem relativ geringen Abstand über der hinteren Oberfläche des
Steckerkörpers
angeordnet sind, hat der Stecker ein relativ flaches Profil. Da
ferner die Klinkenarme betätigt
werden können,
indem nur in eine Richtung auf den Betätigungsträger gedrückt wird, ist es nicht erforderlich,
dass der Benutzer die entgegengesetzten Seiten des Steckers ergreift,
um diesen aus der Steckbuchse zu entriegeln. Somit kann aufgrund
der Konstruktion des Steckers und der Steckbuchse gemäß vorliegender
Erfindung die Anordnung in sehr eingeengten Umgebungen verwendet
werden.