DE69014462T2

DE69014462T2 - Gelenkverbindung und elektrischer Verbinder mit einem an einer Gelenkverbindung angebrachten Einklinkarm.

Info

Publication number: DE69014462T2
Application number: DE69014462T
Authority: DE
Inventors: Dean Arnold Puerner
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2010-07-28
Also published as: EP0410491A1; ES2063872T3; KR910003868A; KR0178378B1; JPH0360315A; JP2736473B2; EP0410491B1; DE69014462D1; BR9003680A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektrischen Verbinder und im spezielleren auf Verbindergehäuse.
Gehäuse für bestimmte elektrische Verbinder sind durch Formen aus dielektrischem Material hergestellt und dienen zur Anbringung an komplementären Verbindergehäusen, wenn die Verbinder in einen miteinander verbundenen Zustand zusammenbewegt worden sind, in dem die jeweiligen Anordnungen elektrischer Kontakte zur Fertigstellung elektrischer Verbindungen miteinander verbunden sind. Bei einigen dieser Verbinder sind Mittel an den jeweiligen Gehäusen angebracht, um diese im miteinander verbundenen Zustand aneinander zu befestigen, jedoch ist es wünschenswert, daß die Gehäuse eine integrale Verriegelungseinrichtung aufweisen. Es sind integral angeformte Verriegelungsarme bekannt, bei denen ein Paar Verriegelungsarme entlang einander gegenüberliegender Seiten des Gehäuses eines der Verbinder angeordnet sind und sich nach vorne erstrecken, um mit entsprechenden Verriegelungsflächen des Gehäuses des anderen Verbinders in Verriegelungseingriff zu treten, wenn die Verbinder in einen miteinander verbundenen Zustand zusammenbewegt werden.
Verriegelungsarme zum aneinander Befestigen von Verbindern sind aus der US-A-4 867 700 bekannt. Die Verriegelungsarme besitzen hintere Bereiche, die sich zum Entriegeln der Verriegelungsarme verlagern lassen, wenn ein Trennen und Lösen der Verbinder erwünscht ist, wobei man in diesem Fall sagen kann, daß die Verriegelungsarme gelenkig an dem Gehäuse angebracht sind. Solche Verriegelungsarme sind beim Verbinden und Trennen der Verbinder Spannungen und Drehmomenten bzw. Drehkräften ausgesetzt, und die Gelenkverbindung muß stabil und dauerhaft sein, um vielen Verbindungs- und Trennungszyklen standzuhalten, wobei insbesondere zu berücksichtigen ist, daß die Gelenkverbindung aus Kunststoffmaterial geformt ist, das über die Zeit hinweg im allgemeinen an Festigkeit verlieren kann, wenn es beansprucht sowie auch Temperaturschwankungen ausgesetzt wird.
Es ist wünschenswert, eine Gelenkverbindung für Verriegelungsarme von Verbindergehäusen zu schaffen, die derart ausgebildet ist, daß sie Belastungen und Drehmomenten standhält und dennoch flexibel genug ist, um viele Verlagerungszyklen des Verriegelungsarms zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Gelenkverbindung, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist, sowie ein aus Kunststoffmaterial geformtes elektrisches Verbindergehäuse, wie es im Anspruch 6 angegeben ist. Spezielle Ausführungsformen der Gelenkverbindung und des elektrischen Verbindergehäuses sind in den Unteransprüchen angegeben.
Es wird insbesondere eine Gelenkverbindung geschaffen zum Verbinden eines Verriegelungsarms mit einer Außenfläche eines Verbindergehäuses aus Kunststoff, wobei sich der Verriegelungsarm von der Gelenkverbindung nach vorne zu einer Verriegelungseinrichtung am vorderen Ende erstreckt, die dazu ausgelegt ist, mit einer entsprechenden Verriegelungseinrichtung eines komplementären Verbindergehäuses in Verriegelungseingriff zu treten, und wobei sich ein Greifbereich von der Gelenkverbindung nach rückwärts zu einem nach innen verlagerbaren Bereich zum Entriegeln der vorderen Verriegelungseinrichtung zum Trennen der Verbinder erstreckt, wobei der Verriegelungsarm üblicherweise in Form eines einander gegenüberliegenden Paares verwendet wird, wobei je einer an den einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet ist. Jede Gelenkverbindung definiert eine vertikale Gelenkachse mit dem vorderen Armbereich, der sich von der jeweiligen Gehäuseseite weg nach außen auslenken läßt, während er sich unmittelbar vor der Verriegelung oder bei der Entriegelung über einen entsprechenden Bereich des komplementären Verbindergehäuses hinwegbewegt, der sich vor der jeweiligen, entsprechenden Verriegelungseinrichtung desselben befindet. In entsprechender Weise läßt sich der hintere Armbereich um die vertikale Gelenkachse nach innen verlagern, um dadurch den vorderen Armbereich nach außen zu drücken; das Paar der Greifbereiche der beiden Verriegelungsarme läßt sich somit von einer Person greifen und zum Trennen der Verbinder aufeinander zu drücken.
Die Gelenkverbindung für jeden Verriegelungsarm umfaßt ein Paar vertikal voneinander beabstandeter, paralleler Schenkel, die sich von der Seitenfläche des Gehäuses erstreckungsgleich über eine kurze Distanz nach außen zu einem Bügelabschnitt erstrecken, der in integraler Weise mit jedem Schenkel verbunden ist und von der Gehäuseseite in Richtung nach außen beabstandet ist; bei jedem Schenkel handelt es sich im wesentlichen um einen dünnen Steg mit einer im wesentlichen horizontalen Vorwärts-/Rückwärtsdimension. Ein Rippenabschnitt erstreckt sich zwischen dem vertikalen Bügelabschnitt und in etwa der Mitte des nach außen von diesem beabstandeten Verriegelungsarms und verbindet diese in integraler Weise miteinander, wobei der Rippenabschnitt wenigstens eine horizontale Rippenkomponente und vorzugsweise eine vertikale und eine horizontale Komponente aufweist, die einen kreuzförmigen Rippencquerschnitt definieren. Die Schenkel gestatten ein Biegen des Bügelabschnitts und ermöglichen ihm ein geringfügiges Verformen um die Gelenkachse herum, und zwar in ausreichender Weise zur Ermöglichung einer Auslenkung bzw. Verlagerung des Verriegelungsarms zur Verriegelung und Entriegelung; die horizontale Rippenkomponente verursacht eine geringfügige elastische Verformung der Mitte des Bügelabschnitts zwischen den voneinander beabstandeten Schenkeln.
Die vorliegende Erfindung schafft eine integrale Gelenkverbindung für jeden Verriegelungsarm eines Verbindergehäuses, der sich biegen läßt, um ein Auslenken des Verriegelungsarms bei der Verriegelung und Entriegelung des Verbinders mit einem komplementären Verbinder zu ermöglichen.
Eine solche Gelenkverbindung hält Spannungen und Drehmomenten stand und besitzt eine Lebensdauer über viele Verriegelungsarm-Verlagerungszyklen, wodurch viele Verbinder-Verbindungs- und Trennungszyklen ermöglicht sind.
Ein solches Gelenk läßt sich als integraler Bereich eines Kunststoff-Verbindergehäuses in einem zweistufigen Formvorgang formen.
Ein Ausführungsbeispiel der verbesserten integralen flexiblen Gelenkverbindung wird nun unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Verbindergehäuses mit einem Paar Verriegelungsarme, die durch Gelenkverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung an diesem angebracht sind, wobei ein komplementäres Verbindergehäuse im Abstand dazu angeordnet ist;
Fig. 2A und 2B vergrößerte fragmentarische Längsschnittansichten der komplementären Verbinder der Fig. 1 unter Darstellung der Verriegelung eines Verriegelungsarms beim Verbinden der Verbinder, wobei Fig. 2A entlang der Linie 2A-2A der Fig. 1 dargestellt ist;
Fig. 3 eine fragmentarische Perspektivansicht eines Verriegelungsarms der Fig. 1, der zur Freilegung der Gelenkverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung von dem Gehäuse weggebrochen gezeigt ist; und
Fig. 4 und 5 vergrößerte Schnittansichten der Gelenkverbindung der Fig. 3, wobei Fig. 4 entlang der Linie 4-4 der Fig. 1 und Fig. 5 entlang der Linie 5-5 der Fig. 4 dargestellt ist.
Die Fig. 1, 2A und 2B zeigen ein Paar dielektrischer Gehäuse 10, 70 für ein Paar elektrischer Verbinderanordnungen. Die Gehäuse 10, 70 sind durch Formen aus Kunststoffmaterial, wie einem glasfaserverstärkten Polyester, gebildet und zur Verbindung miteinander konfiguriert und dimensioniert, wobei das Gehäuse 10 einen vorderen Steckerberich 12 aufweist, der zur derartigen Aufnahme in einem entsprechenden, großen Hohlraum 72 des Gehäuses 70 konfiguriert ist, daß die Verbindungsseite 14 des Gehäuses 10 nahe dem reduzierte Abmessungen aufweisenden hinteren Bereich 74 des Hohlraums 72 angeordnet ist. Entlang der Verbindungsseite 14 sind mehrere Passagen 16 dargestellt, in denen jeweilige Kontaktabschnitte von Anschlußeinrichtungen (nicht gezeigt) untergebracht sind, die in dem Gehäuse 10 befestigt sind und bei Verbindung der Verbinder miteinander zur Verbindung mit entsprechenden, in dem Gehäuse 70 angebrachten Kontakteinrichtungen (nicht gezeigt) dienen. Das Gehäuse 10 besitzt eine Rückseite 18, breite und flache obere und untere Außenflächen 20, 22 sowie Seiten 24, 26 mit niedrigem Profil. Das komplementäre Gehäuse 70 besitzt ein vorderes Ende 78, breite und flache obere und untere Außenflächen 80, 82, Seiten 84, 86 mit niedrigem Profil sowie eine Rückseite 88; wie in der Zeichnung gezeigt ist, besitzt das komplementäre Gehäuse 70 außerdem ein Paar rechtwinkliger Befestigungsflansche 90 zur Befestigung an einer gedruckten Schaltungsplatte (nicht gezeigt) entweder in einer horizontalen oder einer vertikalen Ausrichtung. Wie gezeigt ist, besitzen die Gehäuse 10, 70 ein niedriges Profil und; sind besonders geeignet als Verbinder zum Verbinden eines angeschlossenen flachen Stromkabels mit einer gedruckten Schaltungsplatte.
Ein Paar Verriegelungsarme 30 ist in integraler Weise an den Seiten 24, 26 des Gehäuses 10 an jeweiligen, flexiblen integralen Gelenkverbindungen 32 angebracht, die in etwa in der Mitte entlang der Verriegelungsarme angeordnet sind. Jeder Verriegelungsarm 30 beinhaltet einen vorderen Bereich 34, der in einem freien Ende 36 mit einem Verriegelungsvorsprung 38 endet, der sich in Richtung auf die Gehäuseseiten 24, 26 erstreckt und eine Verriegelungsfläche 40 definiert, die nach hinten weist und vorzugsweise in einem geringfügigen Winkel nach außen angeordnet ist, wie dies in Fig. 2A zu sehen ist. Das Gehäuse 70 beinhaltet entlang der Seiten 84, 86 ein Paar Verriegelungsaussparungen 92, die entsprechende Verriegelungsflächen 94 definieren, welche nach hinten weisen und geringfügig nach innen angewinkelt sind; die Verriegelungsaussparungen 92 sind zur Aufnahme der Verriegelungsvorsprünge 38 ausgelegt. Die Verriegelungsarme 30 beinhalten außerdem rückwärtige Bereiche 42, die sich von den Gelenkverbindungen 32 nach hinten erstrecken und an denen man angreifen kann.
Beim Verbinden der Verbinder miteinander werden die Verriegelungsarme 30 geringfügig nach außen ausgelenkt, wenn sich die Verriegelungsvorsprünge 38 über die vor den Verriegelungsaussparungen 92 liegenden Bereiche 96 der Gehäuseseiten 84, 86 hinwegbewegen; bei der Verbindung treten die Verriegelungsvorsprünge 38 in die Verriegelungsaussparungen 92 ein, wobei sich die Verriegelungsflächen 40 hinter entsprechenden Verriegelungsflächen 94 verriegeln. Der leichte Winkel der Verriegelungsflächen 40, 94 schafft einen Widerstand gegen eine unbeabsichtigte Entriegelung bei Spannungen und Vibrationen im miteinander verbundenen Zustand der Verbinder, indem sie die Tendenz haben, die Verriegelungsarme 30 in Richtung auf die Seiten 84, 86 des Gehäuses zu halten. Der dem Verbinder benachbarte Bereich der freien Enden 36 der Verriegelungarme besitzt vorzugsweise einen abgewinkelten Flächenbereich 44 zum Angreifen an entsprechenden Bereichen des vorderen Endes 78 des Gehäuses 70 sowie zum Drücken gegen dieselben zur Initiierung einer nach außen gehenden Auslenkung der Verriegelungsarme 30.
Beim Trennen der Verbindung lassen sich die rückwärtigen Verriegelungsarmbereiche 42 aufeinander zu drücken7 wobei die Verriegelungsarme 30 um ihre jeweiligen Gelenkverbindungen verschwenkt werden, um die Verriegelungsvorsprünge 38 aus den Aussparungen 92 zu entriegeln, wonach sich das Gehäuse 10 nach rückwärts von dem Gehäuse 70 weg bewegen läßt.
Die Gelenkverbindung 32 ist in den Fig. 3 bis 5 besonders detailliert dargestellt und während der Verriegelungsarm-Verlagerung für eine Biegung ausgelegt. Die Gelenkverbindung 32 beinhaltet einen Bügelabschnitt 50, der mit der Gehäuseseite 24 durch einen oberen und einen unteren Schenkel 53, 54 verbunden ist, die vertikal voneinander beabstandet sind und einen Freiraum 56 zwischen dem Bügelabschnitt 50 und der Gehäuseseite 24 bilden. Ein Rippenabschnitt 58 besitzt wenigstens eine horizontale Rippenkomponente 60 und vorzugsweise auch eine vertikale Rippenkomponente 62, die einander schneiden und dadurch dem Rippenabschnitt 58 einen kreuzförmigen Querschnitt verleihen. Die horizontale Rippenkomponente 60 ist in der Mitte zwischen dem oberen und dem unteren Schenkel 52, 54 mit dem Bügelabschnitt 50 verbunden, und zwar über dessen nach außen weisende Oberfläche; bei der Verlagerung des Verriegelüngarms 30 in der horizontalen Ebene verursacht die horizontale Rippenkomponente 60 eine elastische Verformung des zentralen Bereichs des Bügelabschnitts 50 entlang der ersten bzw. hinteren Kante 64 des Bügelabschnitts 50 in den Freiraum 56 hinein sowie entlang der zweiten bzw. vorderen Kante 66 des Bügelabschnitts von dem Freiraum 56 weg. Die vertikale Rippenkomponente 62 verleiht dem Rippenabschnitt 58 und dem Bügelabschnitt 50 beträchtliche Festigkeit, um eine langwährende Widerstandsfähigkeit gegen Belastungen und Drehmomente zu schaffen. Der rückwärtige Verriegelungsarmbereich 42 kann vorzugsweise mit nach innen gerichteten Vorsprüngen 68 versehen sein, die zum Angreifen an den Gehäuseseiten 24, 26 ausgelegt sind, um nach Art von Mechanismen gegen übermäßige Belastung das Auslenkungs- bzw. Verlagerungsausmaß beim Trennen der Verbinder zu begrenzen.
Der Fachmann mag an dem vorstehend offenbarten, speziellen Ausführungsbeispiel Modifikationen vornehmen, wobei diese im Umfang der Ansprüche mitumfaßt wären.

Claims

1. Gelenkverbindung (32) zum Verbinden eines verlagerbaren Abschnitts (30) in integraler Weise mit einem Kunststoffgegenstand (10), wobei der Kunststoffgegenstand einen Oberflächenbereich (24, 26) aufweist, entlang dessen die Gelenkverbindung (32) vorgesehen ist und wobei der verlagerbare Abschnitt (30) durch Verschwenken desselben um die Gelenkverbindung (32) relativ auf den Oberflächenbereich (24, 26) zu sowie von diesem weg verlagerbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Gelenkverbindung (32) einen Bügelabschnitt (50) aufweist, der an einen Paar voneinander beabstandeter Gelenke (52, 54) in integraler Weise mit dem Oberflächenbereich (24, 26) verbunden ist und sich über einem Freiraumbereich (56) des Oberflächenbereichs (24, 26) zwischen den voneinander beabstandeten Gelenken (52, 54) erstreckt, wobei der Bügelabschnitt (50) eine erste freie Kante (64) und eine zweite freie Kante (66) definiert, die von der ersten freien Kante (64) beabstandet ist; und

daß eine Einrichtung (58) den Bügelabschnitt (50) in etwa in der Mitte zwischen den beiden voneinander beabstandeten Gelenken (52, 54) mit dem verlagerbaren Abschnitt (30) verbindet, wobei die Verbindungseinrichtung (58) den verlagerbaren Abschnitt (30) wenigstens in der Nähe der ersten freien Kante (64) des Bügelabschnitts (50) und in der Nähe der zweiten freien Kante (66) desselben mit dem Bügelabschnitt (50) verbindet, so daß beim Verlagern des verlagerbaren Abschnitts (30) relativ zu dem Gegenstand (10) der Bügelabschnitt (30) flexibel ist, indem er durch die Verbindungseinrichtung (58) lokal elastisch verformbar ist, und zwar an einer der ersten (64) und der zweiten (66) freien Kante relativ auf den Oberflächenbereich (24, 26) des Gegenstands zu und an der anderen der ersten (64) und der zweiten (66) freien Kante relativ von dem Oberflächenbereich des Gegenstands weg.

2. Gelenkverbindung (32) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (58) einen Rippenabschnitt (58) aufweist, der den verlagerbaren Abschnitt (30) mit der ersten (64) und der zweiten (66) freien Kante verbindet.

3. Gelenkverbindung (32) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander beabstandeten Gelenke (52, 54) jeweilige Schenkelabschnitte (52, 54) aufweisen, die sich zwischen dem Gegenstand (10) und dem Bügelabschnitt (50) erstrecken.

4. Gelenkverbindung (32) nach Anspruch 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (58) einen Rippenabschnitt (58) aufweist, der den verlagerbaren Abschnitt (30) mit der ersten (64) und der zweiten (66) freien Kante verbindet und wenigstens eine erste Rippenkomponente (60) aufweist, die im wesentlichen parallel zu den Schenkelabschnitten (52, 54) und in der Mitte zwischen diesen mit dem Bügelabschnitt (50) verbunden ist und sich von in der Nähe der ersten Kante (64) bis in die Nähe der zweiten Kante (66) erstreckt.

5. Gelenkverbindung (32) nach Anspruch 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenabschnitt (58) eine zweite Rippenkomponente (62) aufweist, die sich rechtwinklig zu der ersten Rippenkomponente (60) erstreckt und den verlagerbaren Bereich (30) und den Bügelabschnitt (50) miteinander verbindet, so daß der Rippenabschnitt (58) einen kreuzförmigen Querschnitt besitzt.

6. Elektrisches Verbindergehäuse (10), das aus Kunststoffmaterial geformt ist und mit einem entsprechenden Verbindergehäuse (70) verbindbar ist und auf gegenüberliegenden Seiten ein Paar Verriegelungsarme (30, 30) aufweist, die an ihren vorderen freien Enden (36) jeweilige Verriegelungsvorsprünge (38) aufweisen, die mit entsprechenden Verriegelungseinrichtungen (92, 94) des entsprechenden Verbindergehäuses (70) verriegelbar sind, wobei jeder Verriegelungsarm (30) mit einer jeweiligen Seite (24, 26) des Gehäuses (10) an einer Gelenkverbindung (32) verbunden ist, die in einer ausgewählten Distanz nach rückwärts von dem vorderen freien Ende (36) des Verriegelungsarms (30) beabstandet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Gelenkverbindung (32) einen Bügelabschnitt (50) aufweist, der an einem Paar voneinander beabstandeter Gelenke (52, 54) in integraler Weise mit einer jeweiligen Seite (24, 26 des Gehäuses (10) verbunden ist und sich über einen Freiraumbereich (56) der Gehäuseseite (24, 26) zwischen den voneinander beabstandeten Gelenken (52, 54) erstreckt und eine erste freie Kante (64) und eine zweite freie Kante (66) definiert, die von der ersten freien Kante (64) beabstandet ist, und daß eine Einrichtung (58) den Bügelabschnitt (50) in etwa in der Mitte zwischen den beiden voneinander beabstandeten Gelenken (52, 54) mit dem Verriegelungsarm (30) verbindet, wobei die Verbindungseinrichtung (58) den Verriegelungsarm (30) wenigstens in der Nähe der ersten freien Kante (64) des Bügelabschnitts (50) und in der Nähe der zweiten freien Kante (66) desselben mit dem Bügelabschnitt (50) verbindet, so daß beim Verlagern eines jeden Verriegelungsarms (30) relativ zu dem Gehäuse (10) der jeweilige Bügelabschnitt (50) flexibel ist, indem er durch die Verbindungseinrichtung (58) lokal elastisch verformbar ist, und zwar an einer der ersten (64) und der zweiten (66) freien Kante relativ in Richtung auf die jeweilige Gehäuseseite (24, 26) zu und an der anderen der ersten (64) und der zweiten (66) freien Kante relativ in Richtung von derselben weg.

7. Elektrisches Verbindergehäuse (10) nach Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsarme (30, 30) rückwärtige Bereiche (42) aufweisen, die sich von den jeweiligen Gelenkverbindungen (32, 32) nach rückwärts erstrecken und ein Paar nach innen verlagerbarer Verriegelungsarmbereiche definieren, die eine Entriegelung sowie ein Trennen des Verbindergehäuses (10) von dem entsprechenden Verbindergehäuse (70) ermöglichen.

8. Elektrisches Verbindergehäuse (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander beabstandeten Gelenke (52, 54) jeweilige Schenkelabschnitte (52, 54) aufweisen, die sich zwischen dem Gehäuse (10) und dem Bügelabschnitt (50) erstrecken.

9. Elektrisches Verbindergehäuse (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (58) einen Rippenabschnitt (58) aufweist, der den Verriegelungsarm (30) mit der ersten (64) und der zweiten (66) freien Kante verbindet und wenigstens eine erste Rippenkomponente (60) aufweist, die mit dem Bügelabschnitt (50) im wesentlichen parallel zu den Schenkelabschnitten (52, 54) und in der Mitte zwischen diesen verbunden ist und sich von in der Nähe der ersten Kante (64) bis in die Nähe der zweiten Kante (66) erstreckt.

10. Elektrisches Verbindergehäuse (10) nach Anspruch 9, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenabschnitt (58) eine zweite Rippenkomponente (62) aufweist, die sich rechtwinklig zu der ersten Rippenkomponente (60) erstreckt und den Verriegelungsarm (30) und den Bügelabschnitt (50) miteinander verbindet, so daß der Rippenabschnitt (58) einen kreuzförmigen Querschnitt besitzt.