DE60309100T2

DE60309100T2 - Vorrichtung zur Lagesicherung eines Verbinders

Info

Publication number: DE60309100T2
Application number: DE60309100T
Authority: DE
Inventors: John Raymond Mechanicsburg Shuey; John Wesley Harrisburg Hall; John Mark Millersville Myer
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: ES2274173T3; EP1369964A1; US6780045B2; JP4405164B2; JP2003264039A; EP1369964B1; US20030171027A1; DE60309100D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Verbinder-Lagesicherungseinrichtung (CPA) zur Verwendung mit elektrischen Verbindergehäusen und auf ein elektrisches Verbindersystem mit einer CPA.
Es wurden elektrische Verbinder vorgeschlagen, die eine Verriegelungs- oder Arretierbaugruppe verwenden, um Verbinderhälften zusammen mit einer CPA in einer vollständig gekoppelten Position zu halten. Wenn die Verbinderhälften gekoppelt sind und die Verriegelungs- oder Arretierbaugruppe positioniert ist, um den Kontakt zwischen den Verbinderhälften aufrechtzuerhalten, wird die CPA in eine Position bewegt, die anzeigt, dass die Verbinderhälften richtig verbunden sind. So stellt die CPA ein Mittel bereit, wodurch sichergestellt wird, dass die Verbinderhälften vollständig gekoppelt sind.
Es ist vorteilhaft, einer bestehenden Verbinderhälfte, die ursprünglich zur Verwendung ohne eine CPA konstruiert wurde, die Verwendung einer CPA hinzuzufügen. Herkömmliche Verbinderbaugruppen, die CPAs verwenden, weisen jedoch Verbinderhälften auf, die beide zur Verwendung mit CPAs konstruiert wurden, sodass herkömmliche, CPAs verwendende Verbinderhälften nicht problemlos zum Koppeln mit bestehenden Verbinderhälften nachgerüstet werden können. Außerdem ist es erstrebenswert, eine austauschbare Verbinderhälfte zu haben, die sowohl mit einer Gegenverbinderhälfte in einer CPA-nutzenden Verbinderbaugruppe austauschbar verwendet werden kann als auch mit einer unterschiedlichen Gegenverbinderhälfte in einer Verbinderbaugruppe ohne eine CPA, worin die austauschbare Verbinderhälfte so einfach und wirtschaftlich wie möglich hergestellt ist.
Herkömmliche Verbinderbaugruppen, die CPAs und Verriegelungen verwendenden, können auch unter anderen Nachteilen leiden. Beispielsweise kann die CPA unbeabsichtigt in eine Position vorrücken, die anzeigt, dass die Verbinderhälften gekoppelt sind, wenn die Verbinderhälften getrennt sind. Die CPA kann auch in einer ungesicherten Position sein, wenn die Verbinderhälften gekoppelt sind.
US-B-6261116 offenbart eine CPA und Sperrarmstruktur für Gegenverbindergehäuse, worin das CPA-Element dreistufig eingeführt und zweistufig entfernt wird mit ergänzendem sperrendem und lösungsverhinderndem Einrücken mit dem Sperrarm und dem damit assoziierten Verbindergehäuse in jeder der Positionen. Das CPA-Element wird erst teilweise unter dem Sperrarm auf dem assoziierten Gehäuse in eine voreingestellte Position eingeführt, in der es nicht leicht aus dem Gehäuse entfernt werden kann. Der Verbinder mit dem voreingestellten CPA-Element wird dann in das Gegenverbindergehäuse eingeführt, worauf das CPA-Element aus der voreingestellten Position in eine vorgesperrte Position freigegeben wird. Das CPA-Element kann dann vollständig unter dem Sperrarm aus der vorgesperrten Position in eine vollgesperrte Position eingeführt werden, in der es sowohl die vollständige Verbinderkopplung visuell anzeigt als auch die Sperreinrückung zwischen den Verbindergehäusen verstärkt.
US-A-59828038 offenbart einen elektrischen Verbinder, in dem das Verbindergehäuse einen relativ beweglichen Sperrarm mit einer Verriegelung zum Versperren mit einer kooperierenden Verriegelung einer koppelbaren Verbindungseinrichtung enthält. Eine CPA ist auf das Gehäuse montierbar und relativ zum Gehäuse beweglich zwischen einer ersten Position, die die Bewegung des Sperrarms und die Kopplung des Verbinders mit der koppelbaren Verbindungseinrichtung ermöglicht, und einer zweiten Position, die die Bewegung des Sperrarms bei vollständiger Kopplung des Verbinders blockiert. In einer Position unvollständiger Kopplung des Verbinders und der koppelbaren Verbindungseinrichtung blockiert der Sperrarm die Bewegung der CPA aus ihrer ersten Position in ihre zweite Position, wodurch angezeigt wird, dass der Verbinder nicht vollständig gekoppelt ist.
Es gibt Bedarf an einem Verbinder mit einer verbesserten CPA und einer Verbinderkonfiguration, die die oben erwähnten und die anderen Nachteile herkömmlicher Verbinder mindert.
Die vorliegende Erfindung besteht in einem elektrischen Verbinder, wie im hierzu gehörigen Anspruch 1 dargelegt ist. Sie besteht auch in der Baugruppe eines derartigen elektrischen Verbinders, die ein Steckergehäuse mit einem elektrischen Gegenverbinder umfassen kann, der ein Kopfteilgehäuse umfassen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsart der elektrischen Verbinderbaugruppe umfasst eine CPA, ein Steckergehäuse, ein Kopfteilgehäuse, eine Verriegelungsbaugruppe, eine Verriegelungs-Arretierbaugruppe und eine CPA-Montagebaugruppe. Die CPA enthält ein Verriegelungssperrelement und ein CPA-Arretierelement. Das Steckergehäuse hat einen Körperabschnitt mit einer Gegenschnittstelle an einem Ende, und das Kopfteilgehäuse enthält Wände, die eine Öffnung zum Aufnehmen der Gegenschnittstelle definieren.
Eine Verriegelungsbaugruppe ist an das Steckergehäuse montiert, um den Kontakt der Gehäuse im gekoppelten Zustand aufrechtzuerhalten. Die Verriegelungsbaugruppe enthält ein Arretiermerkmal, ein CPA-Arretiermerkmal und eine Sperrkontaktfläche. Die Verriegelungsbaugruppe ist zwischen den verriegelten und unverriegelten Positionen beweglich. Eine Verriegelungs-Arretierbaugruppe ist an das Kopfteilgehäuse montiert und enthält eine Verriegelungsarretierfläche. Die Verriegelungsarretierfläche kooperiert mit dem Arretiermerkmal, um die Trennung der Stecker- und Kopfteilgehäuse zu verhindern, wenn sie gekoppelt sind und die Verriegelung in der verriegelten Position ist.
Eine CPA-Montagebaugruppe ist an das Steckergehäuse montiert. Die CPA ist gleitfähig an die CPA-Montagebaugruppe montiert und ist in ungekoppelte und gekoppelte Positionen beweglich. In der ungekoppelten Position ermöglicht die CPA das Ablenken der Verriegelungsbaugruppe und das Einrücken und Ausrücken der Stecker- und Kopfteilgehäuse. Wenn die CPA in der gekoppelten Position ist, kooperiert das Verriegelungssperrelement mit der Sperrkontaktfläche, um zu verhindern, dass sich die Verriegelungsbaugruppe in die unverriegelte Position bewegt, wodurch das Einrücken und Ausrücken der Stecker- und Kopfteilgehäuse verhindert wird. Das CPA-Arretierelement kooperiert mit dem CPA-Arretiermerkmal, um die CPA in der gekoppelten Position zu halten.
Das Verriegelungssperrelement kann optional eine erhöhte Fläche enthalten, und die Verrieglungsbaugruppe kann eine Interferenzpassungsfläche und eine Spielpassungsfläche enthalten. Die Interferenzpassungsfläche ist im Wesentlichen parallel zu der erhöhten Fläche, wenn die Verriegelungsbaugruppe in der verriegelten Position ist, und die Interferenzpassungsfläche steht mit der erhöhten Fläche in Kontakt, wenn die Verriegelungsbaugruppe auf die unverriegelte Position vorgespannt ist und die CPA in der gekoppelten Position ist. Die Spielpassungsfläche ist relativ zu der erhöhten Fläche geneigt, wenn die Verrieglungsbaugruppe in der verriegelten Position ist, und hat keinen Kontakt mit der erhöhten Fläche, wenn die Verrieglungsbaugruppe in der unverriegelten Position ist und die CPA in der ungekoppelten Position ist.
Bestimmte Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung stellen auf diese Weise eine CPA und ein Verbindergehäuse für elektrische Verbinder zur Verfügung. Außer eine Lagesicherung bereitzustellen, kann die CPA mit einer Verbinderhälfte verwendet werden, die ursprünglich nicht zur Verwendung mit einer CPA konstruiert wurde. Die CPA wird daran gehindert, unbeabsichtigt in eine Position vorzurücken, die anzeigt, dass die Verbinderhälften gekoppelt sind, wenn die Verbinderhälften getrennt sind. Die CPA wird auch in gesicherter Position gehalten, wenn die Verbinderhälften gekoppelt sind.
Damit die vorliegende Erfindung leichter zu verstehen ist, wird jetzt auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, von denen:
1 eine isometrische Ansicht einer Verbinderbaugruppe veranschaulicht, die die vorliegende Erfindung mit einer CPA in der ungekoppelten Position verkörpert.
2 eine der 1 ähnliche isometrische Ansicht mit der CPA in der gekoppelten Position veranschaulicht.
3 eine isometrische Ansicht des Kopfteilgehäuses von 1 veranschaulicht.
4 eine isometrische Vorderansicht des Steckergehäuses von 1 veranschaulicht.
5 eine isometrische Rückansicht des Steckergehäuses veranschaulicht.
6 eine isometrische Ansicht der CPA veranschaulicht.
7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in 1 veranschaulicht.
8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in 2 veranschaulicht.
1 veranschaulicht eine isometrische Ansicht einer Verbinderbaugruppe 20. Die Verbinderbaugruppe 20 umfasst ein Kopfteilgehäuse 22, ein Steckergehäuse 24 und eine Verbinder-Lagesicherungseinrichtung (CPA) 26. In 1 werden das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 gekoppelt gezeigt, und die CPA 26 ist in der ungekoppelten Position. 2 veranschaulicht eine isometrische Ansicht der Verbinderbaugruppe 20 mit dem Kopfteilgehäuse 22 und dem Steckergehäuse 24 gekoppelt und der CPA 26 in der gekoppelten Position.
3 veranschaulicht eine isometrische Ansicht des Kopfteilgehäuses 22. Das Kopfteilgehäuse 22 enthält eine Vorderseite 30, eine Rückseite 32, ein Oberteil 34, ein Unterteil 36 und Wände 38. Die Wände 38 verbinden das Oberteil 34 und das Unterteil 36, wobei eine Öffnung 40 durch die Innenflächen der Wände 38 an der Vorderseite 30 des Kopfteilgehäuses 22 definiert ist. Die Öffnung 40 nimmt die Gegenschnittstelle des Steckergehäuses 24 auf. In Richtung auf die Rückseite 32 des Kopfteilgehäuses 22 enthält die Öffnung 40 zum Aufnehmen von Stiften (nicht gezeigt) konstruierte Schlitze 42, wobei die Stifte innerhalb des Steckergehäuses 24 auf Kontakte treffen, wenn das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 gekoppelt werden, wodurch zwischen beiden eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Ein Drahtbaum (nicht gezeigt) kann an das Kopfteilgehäuse 22 nächst der Rückseite 32 angeschlossen werden. Das veranschaulichte Kopfteilgehäuse 22 ist ein bestehendes Modell, das für den Gebrauch ohne eine CPA konstruiert wurde.
Das Kopfteilgehäuse 22 enthält außerdem einen Verriegelungsarretierhöcker 44. Der Verriegelungsarretierhöcker 44 verläuft von der oberen Innenfläche des Oberteils 34 des Kopfteilgehäuses 22 nächst der Vorderseite 30 nach unten und umfasst eine Neigungsfläche 46, eine Flachfläche 48 und eine Arretierfläche 50. Die Neigungsfläche 46 verläuft im Allgemeinen vom Oberteil 34 nach unten und zurück in Richtung auf die Rückseite 32. Die Neigungsfläche 46 endet an der Flachfläche 48, die zur Arretierfläche 50 führt. Die Arretierfläche 50 verläuft im Allgemeinen vom Oberteil 34 senkrecht nach unten und liegt der Rückseite 32 gegenüber.
4 und 5 veranschaulichen isometrische Ansichten des Steckergehäuses 24. Das Steckergehäuse 24 enthält eine Vorderseite 60, eine Rückseite 62, ein Oberteil 64, ein Unterteil 66 und Seiten 68. Die Seiten 68 verbinden das Oberteil 64 und das Unterteil 66. Das Steckergehäuse 24 enthält eine Gegenschnittstelle 70 nächst der Vorderseite 60. Die Gegenschnittstelle 70 enthält Steckdosen 72, die auf die Schlitze 42 in der Rückseite 32 des Kopfteilgehäuses 22 ausgerichtet sind und Kontakte (nicht gezeigt) enthalten, die mit den Stiften des Kopfteilgehäuses 22 elektrisch verbunden sind, wenn das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 gekoppelt sind. Ein Drahtbaum (nicht gezeigt) kann nächst der Rückseite 62 des Steckergehäuses 24 montiert sein.
Wie in 5 gezeigt ist, enthält das Oberteil 64 des Steckergehäuses 24 Seitenschienen 73, die sich gegenüberliegende Slots 74 enthalten. Die Slots 74 fangen nächst der Rückseite 62 des Steckergehäuses 24 an und erstrecken sich in das Steckergehäuse 24. Die Slots 74 enthalten Slotvorwölbungen 76, Slotseiten 84 und Borde 86. Die Slotseiten 84 sind nächst der Innenfläche der Seiten 68 angeordnet. Die Slotvorwölbungen 76 erstrecken sich von den Slotseiten 84 und jede umfasst eine Vorwölbungsneigungsfläche 78, eine Vorwölbungsflachfläche 80 und eine Vorwölbungsarretierfläche 82. Die Vorwölbungsneigungsfläche 78 verläuft im Allgemeinen von der Slotseite 84 hinweg und in Richtung auf die Vorderseite 60 des Steckergehäuses 24. Die Vorwölbungsneigungsfläche 78 endet an der Vorwölbungsflachfläche 80, die im Wesentlichen parallel zur Slotseite 84 und in Richtung auf die Vorderseite 60 des Steckergehäuses 24 verläuft. Die Vorwölbungsarretierfläche 82 verläuft im Wesentlichen senkrecht von der Slotseite 84 hinweg und trifft auf die Vorwölbungsflachfläche 80. Die Borde 86 verlaufen im Wesentlichen senkrecht von der Basis der Slotseiten 84. Der Slot 74 ist so bemessen und konfiguriert, dass er die CPA 26 aufnimmt, und die Slotvorwölbungen 76 tragen dazu bei, die CPA 26 innerhalb des Slots 74 zu halten, nachdem die CPA 26 in den Slot 74 montiert wurde.
Das Steckergehäuse 24 enthält auch eine Verriegelungsbaugruppe 88. Wie in 4 gezeigt ist, enthält die Verriegelungsbaugruppe 88 Verriegelungsbalken 90, ein Querglied 100 und eine Verriegelungsfingerabstützung 112. Die Verriegelungsbaugruppe 88 kooperiert mit dem Verriegelungsarretierhöcker 44 des Kopfteilgehäuses 22, um das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 nach der Kopplung in Kontakt zu halten.
Die veranschaulichte Ausführungsart des Steckergehäuses 24 enthält zwei Verriegelungsbalken 90, die symmetrisch um die Mittelachse des Steckergehäuses 24 angeordnet sind. Die Verriegelungsbalken 90 umfassen jeweils eine Basis 92 und einen Arm 94. Die Basis 92 ist nächst der Vorderseite 60 und dem Oberteil 64 angeordnet. Der Arm 94 verläuft von der Basis 92 hinweg zu einem verriegelungsbalkenfreien Ende 95, das in Richtung auf die Rückseite 62 des Steckergehäuses 24 angeordnet ist. Die Verriegelungsarme 94 können unter einer aufgebrachten Kraft abgelenkt werden, wobei die größte Ablenkung am verriegelungsbalkenfreien Ende 95 auftritt. Jeder Arm 94 enthält eine untere Fläche 96 und eine untere Neigungsfläche 98. Die untere Fläche 96 ist im Wesentlichen parallel zum Slot 74 (5) (wenn die Verriegelungsbaugruppe 88 nicht vorgespannt ist) und näher zum Oberteil 64 angeordnet als die Oberkante des Slots 74. Nächst dem verriegelungsbalkenfreien Ende 95 endet die untere Fläche 96 und trifft auf die untere Neigungsfläche 98. Die untere Neigungsfläche 98 verläuft in Richtung auf das verriegelungsbalkenfreie Ende 95 und in Richtung auf das Oberteil 64 von der unteren Fläche 96.
Wie in 4 gezeigt ist, fügt sich das Querglied 100 an einer Zwischenposition entlang der Länge der Arme 94 an die Arme 94 an. Das Querglied 100 enthält eine erste Neigungsfläche 102, eine zweite Neigungsfläche 104, eine obere Fläche 106, eine untere Fläche 107 und eine Arretierfläche 108. Die erste Neigungsfläche 102 neigt sich in Richtung auf das Oberteil 66 und die Rückseite 62 des Steckergehäuses 24 und dient dazu, die Vorspannung der Verriegelungsbaugruppe 88 beim Koppeln durch Kooperation mit der Neigungsfläche 46 des Verriegelungsarretierhöckers 44 zu erleichtern. Die zweite Neigungsfläche 104 verläuft in Richtung auf das Unterteil 66 und die Rückseite 62 von dem Punkt, wo sich die erste Neigungsfläche 102 und die zweite Neigungsfläche 104 aneinanderfügen. Die zweite Neigungsfläche 104 trägt dazu bei, die CPA 26 in der gekoppelten Position zu halten. Die obere Fläche 106 verläuft im Wesentlichen parallel zur unteren Fläche 96 in Richtung auf die Rückseite 62 von dem Punkt, wo sich die obere Fläche 106 an die erste Neigungsfläche 102 anfügt. Die Arretierfläche 108 verläuft von der oberen Fläche 106 im Wesentlichen senkrecht zur oberen Fläche 106 in Richtung auf das verriegelungsbalkenfreie Ende 95. Die Öffnung 110 verläuft durch die obere Fläche 106 nächst der Arretierfläche 108. Die Arretierfläche 108 kooperiert mit der Arretierfläche 50 des Verriegelungsarretierhöckers 44 (3), um das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 in Kontakt zu halten. Die untere Fläche 107 fügt sich an die zweite Neigungsfläche 104 und die Arretierfläche 108 an und ist im Wesentlichen parallel zu der oberen Fläche 106.
Die Verriegelungsfingerabstützung 112 ist nächst dem verriegelungsbalkenfreien Ende 95 an die Verriegelungsbaugruppe 88 montiert. Die Verriegelungsfingerabstützung 112 wird dazu benutzt, die Verriegelungsbaugruppe 88 manuell auf die unverriegelte Position vorzuspannen, um das Einrücken und Ausrücken des Kopfteilgehäuses 22 und des Steckergehäuses 24 zu erleichtern. Die Anordnung der Verriegelungsfingerabstützung 112 am verriegelungsbalkenfreien Ende 95 bringt den größten mechanischen Vorteil für das Ablenken der Verriegelungsbalken 90 um die Basen 92.
6 veranschaulicht eine isometrische Ansicht der CPA 26. Die CPA 26 enthält eine Vorderseite 120 und eine Rückseite 122. Die CPA enthält außerdem einen Körper 123, einen Mittelbalken 124, Seitenbalken 134 und eine CPA-Fingerabstützung 154. Der Körper 123 ist nächst der Rückseite 122 der CPA 26 angeordnet. Der Mittelbalken 124 verläuft vom Körper 123 zum mittelbalkenfreien Ende 127. Nächst dem mittelbalkenfreien Ende 127 enthält der Mittelbalken 124 einen CPA-Höcker 126. Der CPA-Höcker enthält eine Vorderfläche 128, eine obere Fläche 130 und eine Rückfläche 132. Die Vorderfläche 128 verläuft von der oberen Fläche des Mittelbalkens 124. Die obere Fläche 130 fügt sich an die Vorderfläche 128 an und verläuft von dem Punkt, wo sie sich an die Vorderfläche 128 anfügt, vom mittelbalkenfreien Ende 127 hinweg und im Wesentlichen parallel zur oberem Fläche des Mittelbalkens 124. Die Rückfläche 132 verläuft von der oberen Fläche 130 in Richtung auf die obere Fläche des Mittelbalkens 124 und unter einem kleinen Winkel vom mittelbalkenfreien Ende 127 hinweg.
Die Seitenbalken 134 verlaufen vom Körper 123 auf beiden Seiten des Mittelbalkens 124 in Richtung auf die seitenbalkenfreien Enden 135. Jeder der Seitenbalken 134 enthält eine obere Fläche 136, eine Seite 137, eine untere Fläche 138, eine führende Fläche 140, eine Seitenflachfläche 142, eine Seitenarretierfläche 144, einen eingeschnürten Teil 146 und einen Puffer 149. Die obere Fläche 136 und die untere Fläche 138 sind im Wesentlichen parallel zueinander und durch die Seite 137 auf der Außenseite der CPA 26 miteinander verbunden. Die Seite 137 und die Seitenflachfläche 142 sind dazu konfiguriert, vom Slot 74 gleitfähig aufgenommen zu werden.
Die führende Fläche 140 eines jeden Seitenbalkens 134 beginnt nächst dem seitenbalkenfreien Ende 135, ist im Wesentlichen senkrecht zur oberen Fläche 136 und der unteren Fläche 138 und verläuft im Allgemeinen vom seitenbalkenfreien Ende 135 hinweg und in Richtung auf die Außenseite der CPA 26. Die führende Fläche 140 endet an der Seitenflachfläche 142. Die Seitenflachfläche 142 verläuft von der führenden Fläche 140 vom seitenbalkenfreien Ende 135 hinweg und ist mit der Seite 137 im Wesentlichen koplanar. Die Seitenarretierfläche 144 verläuft im Wesentlichen senkrecht von der Seitenflachfläche 142 in Richtung auf die Innenseite der CPA 26. Die Seitenarretierfläche 144 kooperiert mit der Slotvorwölbung 76, um die CPA 26 im Slot 74 zu halten.
Der eingeschnürte Teil 146 verläuft von der Seitenarretierfläche 144 vom seitenbalkenfreien Ende 135 hinweg. Der eingeschnürte Teil 146 enthält eine eingeschnürte Seite 147 und eine eingeschnürte Neigungsfläche 148. Die eingeschnürte Seite 147 verläuft von der Seitenarretierfläche 144 im Wesentlichen parallel zu der Seite, bis sie an der eingeschürten Neigungsfläche 148 endet. Die eingeschnürte Neigungsfläche 148 verläuft von der eingeschnürten Seite und fügt sich an die Seite 137 an. Der eingeschnürte Teil 146 ist bemessen, um einen Abstand von der Slotvorwölbung 76 bereitzustellen, wenn die CPA 26 zwischen den gekoppelten und ungekoppelten Positionen bewegt wird.
Jeder Puffer 149 enthält eine obere Pufferfläche 150 und Pufferseiten 152. Die Pufferseiten 152 verlaufen im Wesentlichen senkrecht von der oberen Fläche 136 des Seitenbalkens 134 zu einer erhöhten Fläche, der oberen Pufferfläche 150. Die obere Pufferfläche 150 ist im Wesentlichen parallel zu der oberen Fläche 136 des Seitenbalkens 134. Der Puffer 149 kooperiert mit der unteren Fläche 96, um die Ablenkung der Verriegelungsbaugruppe 88 in die unverriegelte Position zu verhindern, wenn die CPA 26 in der gekoppelten Position ist, wodurch der Kontakt zwischen dem Kopfteilgehäuse 22 und dem Steckergehäuse 24 aufrechterhalten wird.
Die CPA-Fingerabstützung 154 ist nächst der Rückseite 122 der CPA 26 angeordnet und enthält eine Rückseite 156, Seiten 158 und eine Fingerabstützungsöffnung 160. Die Rückseite 156 und Seiten 158 definieren zusammen eine C-förmige Fingerabstützungsöffnung 160. Die Fingerabstützungsöffnung 160 ist dazu bemessen, die Verriegelungsfingerabstützung 112 aufzunehmen, wenn die CPA 26 in die gekoppelte Position bewegt wird. Die CPA-Fingerabstützung 154 wird von einem Bediener dazu benutzt, um die CPA 26 zwischen den gekoppelten und ungekoppelten Positionen zu bewegen.
Das Steckergehäuse 24 enthält Merkmale, die zur Verwendung der CPA 26 erforderlich sind, und das Steckergehäuse 24 und die CPA 26 können mit dem bestehenden Kopfteilgehäuse 22 verwendet werden. Das ermöglicht der Verbinderbaugruppe 20 das Verwenden einer CPA 26 unter Einschluss des Kopfteilgehäuses 22, bei dessen Konstruktion ursprünglich nicht an die CPA 26 gedacht wurde. So können das Steckergehäuse 24 und die CPA 26 verwendet werden, um bestehende Kopfteilgehäuse zur Anpassung an den Gebrauch der CPA 26 aufzurüsten. Das ermöglicht auch die wirtschaftliche Verwendung einer einzigen Kopfteilkonstruktion in Anwendungen sowohl mit CPA als auch ohne CPA.
Durch Gleiten der Vorderseite 120 der CPA 26 in den Slot 74 nächst der Rückseite 62 des Steckergehäuses 24 wird die CPA 26 in das Steckergehäuse 24 montiert. Die Slotseiten 84 nehmen gleitfähig die Seiten 137 und die Seitenflachflächen 142 der CPA 26 auf. Beim Vorrücken der CPA 26 in den Slot 74 trifft die führende Fläche 140 eines jeden Seitenbalkens 134 auf die Vorwölbungsneigungsfläche 78 der Slotvorwölbung 76. Die unteren Flächen 138 der Seitenbalken 134 ruhen auf den Borden 86. Ein weiteres Vorrücken der CPA 26 bewirkt das Gleiten der führenden Fläche 140 gegen die Vorwölbungsneigungsfläche 78, wodurch das seitenbalkenfreie Ende 135 nach innen, von der Slotseite 84 hinweg, vorgespannt wird. Wird die CPA 26 noch weiter vorgerückt, dann gleitet die Seitenflachfläche 142 des Seitenbalkens 134 gegen die Vorwölbungsflachfläche 80, bis die Seitenarretierfläche 144 die Vorwölbungsflachfläche 80 passiert hat. An diesem Punkt kehrt der Seitenbalken 134 zu seiner nicht vorgespannten Orientierung zurück, und wird der Versuch gemacht, die CPA 26 zu entfernen, verhütet eine Interferenz zwischen der Seitenarretierfläche 144 des Seitenbalkens 134 und der Vorwölbungsarretierfläche 82 das Entfernen der CPA 26 aus dem Steckergehäuse 24.
Ist die CPA 26 im Steckergehäuse 24 mit der Seitenarretierfläche 144 gerade über die Vorwölbungsflachfläche 80 hinaus platziert, dann ist die Vorderfläche 128 des CPA-Höckers 126 etwas mehr in Richtung auf die Rückseite 62 des Steckergehäuses 24 platziert als die Arretierfläche 108 des Querglieds 100. Diese Position ist die ungekoppelte Position. Eine Interferenz zwischen der Vorderfläche 128 und der Arretierfläche 108 verhindert das weitere Vorrücken der CPA 26 in Richtung auf die Vorderseite 60 des Steckergehäuses 24 aus der gekoppelten Position. Um die CPA 26 weiter vorzurücken, muss das mittelbalkenfreie Ende 127 der CPA 26 so vorgespannt werden, dass die Vorderfläche 128 die Arretierfläche 108 passieren kann. So wird verhindert, dass die CPA 26 durch eine unbeabsichtigte Bewegung aus der ungekoppelten Position bewegt wird, was mit dem Koppeln des Kopfteilgehäuses 22 und des Steckergehäuses 24 interferieren würde.
Um das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 zu koppeln, sind die Gehäuse so ausgerichtet, dass sich die jeweiligen Vorderseiten 30, 60 gegenüberliegen; die Gehäuse werden dann zueinander gedrückt. Beim Zusammenbringen der Gehäuse wird die Gegenschnittstelle 70 des Steckergehäuses 24 von der Öffnung 40 des Kopfteilgehäuses 22 aufgenommen. Beim weiteren Einführen der Gegenschnittstelle 70 in die Öffnung 40 trifft die erste Neigungsfläche 102 des Querglieds 100 auf die Neigungsfläche 46 des Verriegelungsarretierhöckers 44. Beim Gleiten der ersten Neigungsfläche 102 gegen die Neigungsfläche 46 wird die Verriegelungsbaugruppe 88 aus ihrer im Wesentlichen horizontalen Position vorgespannt, wenn das verriegelungsbalkenfreie Ende 95 in Richtung auf das Unterteil 66 des Steckergehäuses 24 abgelenkt wird.
Werden die Gehäuse weiter zueinander gedrückt, dann resultiert daraus, dass die erste Neigungsfläche 102 an der Neigungsfläche 46 vorbeigleitet, und die obere Fläche 106 des Querglieds 100 mit der Flachfläche 48 des Verriegelungsarretierhöckers 44 in Kontakt kommt und entlang derselben gleitet. Wenn die Verriegelungsbaugruppe 88 vorgespannt ist, sodass die obere Fläche 106 dem Unterteil 66 so nahe ist wie, oder näher ist als, die Flachfläche 48, dann können das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 eingerückt und ausgerückt werden. Das wird die unverriegelte oder ungesperrte Position genannt.
Sobald die obere Fläche 106 die Flachfläche 48 passiert hat, kehrt die Verriegelungsbaugruppe 88 in ihre normale Position zurück und der Verriegelungsbalken 90 wird nicht mehr abgelenkt. Das wird die verriegelte oder gesperrte Position genannt. Da das Querglied 100 jetzt näher der Rückseite 32 des Kopfteilgehäuses 22 ist als der Verriegelungsarretierhöcker 44 und die Verriegelungsbaugruppe 88 in der verriegelten Position ist, liegen sich jetzt die Arretierfläche 108 des Querglieds 100 und die Arretierfläche 50 des Verriegelungsarretierhöckers 44 gegenüber und kooperieren in einer Trennung von Kopfteilgehäuse 22 und Steckergehäuse 24, die eine Interferenz verhindert.
Gleichzeitig mit der Entspannung der Verriegelungsbaugruppe 88, wenn die obere Fläche 106 und die Flachfläche 48 einander passieren, kommt die Flachfläche 48 des Verriegelungsarretierhöckers mit der oberen Fläche 130 des CPA-Höckers 126 in Kontakt. Durch diesen Kontakt wird der Mittelbalken 124 der CPA 26 vorgespannt, indem das mittelbalkenfreie Ende 127 in Richtung auf das Unterteil 66 nach unten abgelenkt wird. Der Verriegelungsarretierhöcker 44, das Querglied 100 und der CPA-Höcker 126 sind dazu konfiguriert, diese Ablenkung zuzulassen, um den Mittelbalken 124 vorzuspannen, sodass die Vorderfläche 128 die Arretierfläche 108 passieren kann und die CPA 26 aus der ungekoppelten Position bewegt werden kann.
7 veranschaulicht eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in 1 und zeigt das Kopfteilgehäuse 22 mit dem Steckergehäuse 24 gekoppelt und die CPA 26 in der ungekoppelten Position. In 7 ist die Interferenz zwischen dem Verriegelungsarretierhöcker 44 und dem CPA-Höcker 126 veranschaulicht; in der Praxis würde das mittelbalkenfreie Ende 127 nach unten in Richtung auf das Unterteil 66 abgelenkt werden, und die obere Fläche 130 des CPA-Höckers 126 würde mit der Flachfläche 48 des Verriegelungsarretierhöckers 44 in Kontakt kommen. Wie oben angegeben wurde, kann so die CPA 26 in Richtung auf die Rückseite 32 des Kopfteilgehäuses 22 und in die gekoppelte Position vorgerückt werden.
Ist die CPA 26 in der ungekoppelten Position, wie in 7 gezeigt ist, dann ist nur die untere Neigungsfläche 98, und nicht die untere Fläche 96, des Verriegelungsbalkens 90 direkt über dem Puffer 149. Eine Abwärtskraft kann auf die Verriegelungsfingerabstützung 112 aufgebracht werden, um die Verriegelungsbaugruppe 88 vorzuspannen. Wird der Verriegelungsbalken 90 nach unten abgelenkt, dann nähert sich die untere Neigungsfläche 98 der oberen Pufferfläche 150, aber die Verriegelungsbaugruppe 88 nimmt die unverriegelte Position ein, bevor die untere Neigungsfläche 98 und die obere Pufferfläche 150 in Kontakt kommen. So können die Gehäuse entkoppelt werden, wenn die CPA 26 in der ungekoppelten Position ist. Außerdem können der Puffer 149 und die untere Neigungsfläche 98 so bemessen werden, dass sie in Kontakt kommen, kurz nachdem die Verriegelungsbaugruppe 88 die unverriegelte Position passiert hat, wodurch eine übermäßige, unnötige Ablenkung der Verriegelungsbaugruppe 88, die Beschädigung oder Bruch verursachen könnte, minimiert wird. Um die CPA 26 in die gekoppelte Position vorzurücken, bringt ein Bediener eine Kraft auf die CPA-Fingerabstützung 154 auf und drückt die CPA in Richtung auf die Rückseite 32 des Kopfteilgehäuses 22 (mit anderen Worten: in Richtung auf die Vorderseite 60 des Steckergehäuses 24). Rückt die CPA 26 aus der ungekoppelten Position vor, dann gleitet die obere Fläche 130 des CPA-Höckers 126 an der Flachfläche 48 des Verriegelungsarretierhöckers 44 vorbei und dann über die untere Fläche 107 des Querglieds 100. Sobald die CPA 26 vorgerückt ist, sodass die obere Fläche 130 an der unteren Fläche 107 vorbeigeglitten ist, kehrt der Mittelbalken 124 in seine vorspannungslose Position zurück, und die CPA 26 befindet sich in der gekoppelten Position.
8 veranschaulicht eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in 2 und zeigt das Kopfteilgehäuse 22 an das Steckergehäuse 24 gekoppelt, wobei die CPA 26 in die gekoppelte Position vorgerückt ist. Ist die CPA 26 in der gekoppelten Position, dann ist ein Teil der unteren Fläche 96 des Verriegelungsbalkens 90 direkt über einem Teil der oberen Pufferfläche 150. So nähert sich die untere Fläche 96 der oberen Pufferfläche 150, wenn eine Abwärtskraft auf die Verriegelungsfingerabstützung 112 aufgebracht wird. Die untere Fläche 96 kommt mit der oberen Pufferfläche 150 in Kontakt, bevor die Verriegelungsbaugruppe 88 die ungekoppelte Position erreicht hat. Da die Borde 86 (5) die CPA 26 abstützen, verhindert der Kontakt zwischen der unteren Fläche 96 und der oberen Pufferfläche 150 ein weiteres Vorspannen der Verriegelungsbaugruppe 88. Wenn die CPA 26 in der gekoppelten Position ist, kann deshalb die Verriegelungsbaugruppe 88 nicht in die ungekoppelte Position bewegt werden, und der Kontakt zwischen den Gehäusen wird aufrechterhalten. Ist die CPA 26 in der gekoppelten Position, dann ist die CPA-Fingerabstützungsöffnung 160 vorgerückt, um die Verriegelungsfingerabstützung 112 teilweise zu umfassen, wodurch der Zugang zur Verriegelungsfingerabstützung 112 mit dem Finger oder Daumen erschwert wird. So gibt die CPA 26 einen visuellen und taktilen Hinweis darauf, dass die Gehäuse gekoppelt sind und die Verriegelungsbaugruppe 88 nicht in die ungekoppelte Position bewegt werden kann.
Wird ein Versuch gemacht, die CPA 26 von der gekoppelten Position von 8 in die ungekoppelte Position zu bewegen, dann trifft die Rückseite 132 des CPA-Höckers 126 auf die zweite Neigungsfläche 104 des Querglieds 100. Die daraus resultierende Interferenz leistet der Bewegung in Richtung auf die ungekoppelte Position Widerstand. Dieser Widerstand verhindert das unbeabsichtigte Bewegen der CPA 26 aus der gekoppelten in die ungekoppelte Position. Die Rückfläche 132 und die zweite Neigungsfläche 104 sind jedoch dazu konfiguriert, einen kleinen führenden Winkel bereitzustellen, sodass sie gegeneinander gleiten können, wenn eine beabsichtigte Kraft durch einen Bediener auf die CPA-Fingerabstützung 154 aufgebracht wird, und die CPA 26 in die ungekoppelte Position gerückt werden kann, bevor die Gehäuse entkoppelt werden.
Um die Gehäuse zu trennen, wird die CPA 26 in die ungekoppelte Position bewegt und eine Abwärtskraft wird auf die Verriegelungsfingerabstützung 112 aufgebracht, wodurch die Verriegelungsbaugruppe 88 auf die unverriegelte Position vorgespannt wird. Mit der CPA 26 in der ungekoppelten Position und der Verriegelungsbaugruppe 88 in der unverriegelten Position können das Kopfteilgehäuse 22 und das Steckergehäuse 24 jetzt getrennt werden.
Obwohl bestimmte Elemente, Ausführungsarten und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird natürlich deutlich sein, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, da Fachleute, besonders im Hinblick auf die vorhergehenden Lehren, Modifikationen vornehmen können. Beispielsweise könnten die Stecker- und Kopfteilgehäuse umgekehrt werden und die CPA könnte beispielsweise an das Kopfteilgehäuse montiert sein.

Claims

Elektrischer Verbinder mit: einer Verbinder-Lagesicherungsvorrichtung (26) (CPA = connector position assurance device), einschließlich eines Sperrelements (149) der Arretierbaugruppe, eines ersten CPA-Balkens (124) mit einem CPA-Arretierelement (126) und mindestens eines zweiten CPA-Balkens (134); einem Verbindergehäuse (24) einschließlich eines Oberteils (64); einer Arretierbaugruppe (88), die an das Verbindergehäuse (24) montiert ist, um das Verbindergehäuse, wenn vollständig gekoppelt, an einem Verbindergegengehäuse (22) zu befestigen, wobei die Arretierbaugruppe ein Gehäusearretiermerkmal (108), Arme (94) und ein die Arme verbindendes Querglied (100) mit einem CPA-Arretiermerkmal (104) enthält, und eine Sperrkontaktfläche (96), wobei die Arretierbaugruppe zwischen gesperrten und ungesperrten Positionen beweglich ist; und einer am Oberteil des Verbindergehäuses (24) angeordneten CPA-Montagebaugruppe (74), wobei die CPA auf die CPA-Montagebaugruppe gleitfähig montiert ist und zwischen den ersten und zweiten Positionen beweglich ist, wobei die CPA, wenn in der ersten Position, ein Vorspannen der Arretierbaugruppe (88) ermöglicht, wobei das Sperrelement (149) der Arretierbaugruppe die Sperrkontaktfläche (96) unterlagen, um zu verhindern, dass die Arretierbaugruppe in die ungesperrte Position rückt, wenn die CPA in der zweiten Position ist, wobei das CPA-Arretierelement (126) mit dem CPA-Arretiermerkmal (104) kooperiert, um die CPA in der zweiten Position zu halten; dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite CPA-Balken (134) das Sperrelement (149) der Arretierbaugruppe enthält und die Arme (94) der Arretierbaugruppe (88) die Sperrkontaktfläche (96) enthalten.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, worin das Sperrelement (149) der Arretierbaugruppe eine erhöhte Fläche (150) enthält, wobei das Sperrelement der Arretierbaugruppe vom CPA-Balken (134) bis zur erhöhten Fläche verläuft und die Arme (94) der Arretierbaugruppe (88) erste und zweite Flächen (96, 98) enthalten, wobei die erste Fläche die Sperrkontaktfläche (96) umfasst und die erste Fläche in der Nähe der erhöhten Fläche (150) positioniert ist, wenn die CPA in der zweiten Position ist, und die erhöhte Fläche berührt, wenn die Arretierbaugruppe in Richtung ungesperrte Position vorgespannt ist, wenn die CPA in der zweiten Position ist, wobei die zweite Fläche (98) in der Nähe der erhöhten Fläche positioniert ist, wenn die CPA in der ersten Position ist, und die erhöhte Fläche nicht berührt, wenn die Arretierbaugruppe in der ungesperrten Position ist und die CPA in der ersten Position ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, worin die CPA (26) Seiten (137, 142) enthält und die CPA-Montagebaugruppe ein Slot (74) ist, der die CPA-Seiten gleitend aufnimmt.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, worin die Seiten Seiten-Arretiermerkmale (144) enthalten und der Slot (74) Slot-Arretiermerkmale (76) enthält, wobei die Seiten-Arretiermerkmale und die Slot-Arretiermerkmale kooperieren, um die CPA im Slot zu halten.
Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die CPA (26) eine CPA-Fingerabstützung (154) enthält und die Arretierbaugruppe (88) eine Fingerabstützung (112) der Arretierbaugruppe enthält, wobei die CPA-Fingerabstützung (154) die Fingerabstützung (112) der Arretierbaugruppe mindestens teilweise umgibt, wenn die CPA in der zweiten Position ist.
Elektrische Verbinderbaugruppe (20), die einen ersten elektrischen Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit einem zweiten elektrischen Gegenverbinder umfasst, worin das Gehäuse (24) des ersten Verbinders an einem Ende (60) einen mit einer Gegenschnittstelle (70) versehenen Körperabschnitt hat, und das Gehäuse (22) des zweiten Verbinders eine Öffnung (40) zur Aufnahme der Gegenschnittstelle hat, das zweite Gehäuse ein zweites Gehäusearretiermerkmal (44) hat, das auf dem zweiten Verbindergehäuse angeordnet ist, wobei das zweite Gehäusearretiermerkmal mit dem Gehäusearretiermerkmal (108) der Arretierbaugruppe (88) des ersten Verbindergehäuses kooperiert, um die ersten und zweiten Verbindergehäuse zu sichern, wenn die Gehäuse vollständig gekoppelt sind, und die CPA (26), wenn in der ersten Position, die Vorspannung der Arretierbaugruppe (88) und das Einrücken und Ausrücken der ersten und zweiten Verbindergehäuse ermöglicht, wobei das Sperrelement (149) der Arretierbaugruppe mit der Sperrkontaktfläche (96) kooperiert, um zu verhindern, dass die Arretierbaugruppe in die ungesperrte Position rückt, wenn die CPA in der zweiten Position ist, wodurch die CPA, wenn in der zweiten Position, das Ausrücken der ersten und zweiten Verbindergehäuse verhindert.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 6, worin das Querglied (100) der Arretierbaugruppe (88) erste und zweite Arretiergliedflächen (108, 104) hat, wobei die erste Arretiergliedfläche (108) das Gehäusearretiermerkmal umfasst und die zweite Arretiergliedfläche (104) das CPA-Arretiermerkmal umfasst.
Elektrische Verbinderbaugruppe nach Anspruch 6 oder 7, worin die Arretierbaugruppe (88) eine Blockierfläche (108) enthält, die die CPA (26) berührt und verhindert, dass die CPA von der ungekoppelten Position in die gekoppelte Position gerückt wird, wenn die CPA nicht vorgespannt ist, und das zweite Verbindergehäuse eine CPA-Kontaktfläche (48) enthält, die ein Teil (124) der CPA berührt und vorspannt, sodass die CPA von der ungekoppelten Position in die gekoppelte Position vorgerückt werden kann, wenn die Gehäuse gekoppelt sind und die CPA in der ungekoppelten Position ist.