DE69311012T2

DE69311012T2 - Elektrischer Verbinder

Info

Publication number: DE69311012T2
Application number: DE69311012T
Authority: DE
Inventors: Haruo Hiramoto; Tomoaki Ito; Katsutoshi Tojo
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2013-07-22
Also published as: JPH0615276U; US5338219A; EP0580133B1; MY109613A; DE69311012D1; ES2104003T3; KR0125801B1; KR940003121A; EP0580133A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische steckverbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Oberbegriff basiert auf der Lehre der GB-A-2 088 150.

Hintergrund der Erfindung

Es gibt eine Reihe von elektrischen Steckverbindern mit jeweils einem Steckergehäuse und einem Buchsengehäuse, deren Klemmen miteinander verbunden werden, wenn die Gehäuse, in denen sie gehalten werden, zusammengefügt und miteinander verriegelt werden. Eine Art elektrischer Steckverbinder umfaßt ein Einrastsystem (ohne Zusatzbetätigung), das so gestaltet ist, daß die Reibung zwischen den einrastenden Bauteilen des Steckergehäuses und des Buchsengehäuses ausgenutzt wird. Die andere Art elektrischer Steckverbinder umfaßt ein Verriegelungssystem (mit Zusatzbetätigung), das so gestaltet ist, daß ein Steckergehäuse mit Hilfe eines zugehörigen mit dem Finger betätigbaren Schwenkarmes fest mit einem Buchsengehäuse verriegelbar und wieder lösbar ist.
Steckergehäuse und Buchsengehäuse, die mit einem automatischen Einrastsystem (ohne Zusatzbetätigung) versehen sind, können zusammengefügt werden, während andererseits auch Steckergehäuse und Buchsengehäuse, die mit einem nichtautomatischen Verriegelungssystem (mit Zusatzbetätigung) versehen sind, zusammengefügt werden können. Bauteile eines automatischen Einrast- oder Riegelsystems können jedoch nicht mit den Bauteilen eines nichtautomatischen Einrast- oder Riegelsystems zusammengefügt werden.
Es gibt daher mit anderen Worten für Steckergehäuse, die Bauteile eines automatischen bzw. nichtautomatischen Einrast- oder Riegelsystems umfassen, kein gemeinsames Buchsengehäuse, in dem beide Arten von Steckergehäusen einrasten können. Wenn ein Stecker mit einem automatischen Einrastsystem durch einen Stecker mit einem nichtautomatischen Einrastsystem ersetzt wird oder umgekehrt, ist es erforderlich, daß auch ein vollständig neues Buchsengehäuse mit dem gleichen Einrastsystem ausgetauscht werden muß. Das Austauschen des Steckergehäuses und des damit verbundenen Buchsengehäuses verursacht zusätzliche Kosten, da Steckverbindergehäuse mit beiden Arten von Einrastsystemen im Lager bereitgehalten werden müssen und da zwei Formen zum Formen der Buchsengehäuse gebaut und bereitgehalten werden müssen.
In dem Dokument GB-A-2 088 150 wird eine Steckverbinderanordnung beschrieben, die einen ersten Steckverbinder mit einem Gehäuse und einen Gegensteckverbinder umfaßt. An dem Gehäuse und an dem Gegensteckverbinder sind abnehmbare Kopplungseinrichtungen angebracht, um eine von mehreren möglichen Befestigungsarten zu ermöglichen, die nach Wunsch jeweils selektiv verwendet werden können. Auf diese Art muß das Gehäuse durch eine von mehreren möglichen Sorten entfernbarer Kopplungseinrichtungen an der gewünschten besonderen Art von Befestigung angebracht werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines elektrischen Steckverbinders mit einer Einrasteinrichtung, die es wahlweise ermöglicht, ein automatisch einrastendes Gehäuse oder ein nichtautomatisch einrastendes Gehäuse mit einem gemeinsamen Gehäuse zu verbinden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines elektrischen Steckverbinders, der eine beträchtliche Verringerung der Herstellungskosten für Buchsengehäuse ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgaben ist in Anspruch 1 angegeben.
Ein erstes Steckverbindergehäuse umfaßt sowohl eine Öffnung als auch zumindest einen ersten Einrast- oder Verriegelungsvorsprung. Ein zweiter Steckverbinder wird aus zwei unterschiedlichen Gehäusen ausgewählt, die sich dadurch unterscheiden, daß ein zweites Gehäuse einen Einrast- oder Verriegelungsvorsprung mit einer vorderen und einer rückwärtigen Schrägfläche umfaßt, der in der Öffnung entnehmbar gehalten wird, während das andere zweite Gehäuse einen länglichen Schwenkarm umfaßt, der so gestaltet ist, daß er auf dem Einrastvorsprung einrastet.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung handelt es sich bei dem ersten Steckverbindergehäuse um ein Buchsengehäuse, während das zweite Steckverbindergehäuse ein Steckergehäuse ist, wobei die Wände des Steckergehäuses so gestaltet sind, daß sie sich innerhalb der Wände des Buchsengehäuses erstrecken.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Öffnung in den Wänden des Buchsengehäuses einen Schlitz umfassen, der durch eine Kante der Öffnung in die Wand eingeschnitten ist, um die Flexibilität der Öffnung beim Nachgeben gegenüber einem Einrastvorsprung mit einer vorderen und rückwärtigen Schrägfläche zu erhöhen. Die Öffnung kann auch zwischen mehreren Einrastvorsprüngen und dem länglichen Schwenkarm angeordnet sein, der seitliche Vorsprünge umfassen kann, die auf den mehreren Einrastvorsprüngen einrasten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Steckergehäuses mit automatischer Verriegelung;
Fig. 2 zeigt einen entlang der Linien 2-2 in Fig. 1 verlaufenden Längsschnitt durch das Steckergehäuse mit automatischer Verriegelung, wobei eine in dem Gehäuse angebrachte Klemme in Durchsicht dargestellt ist;
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines steckergehäuses mit nichtautomatischer Verriegelung;
Fig. 4 zeigt einen entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 verlaufenden Längsschnitt durch das Steckergehäuse mit nichtautomatischer Verriegelung, wobei eine in dem Gehäuse angebrachte Klemme in Durchsicht dargestellt ist;
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Buchsengehäuses;
Fig. 6 zeigt einen entlang der Linie 6-6 in Fig. 5 verlaufenden Längsschnitt durch das Buchsengehäuse, wobei eine Klemme in Durchsicht dargestellt ist;
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Steckergehäuses mit automatischer Verriegelung, das mit dem Buchsengehause vollig ineinandergreift;
Fig. 8 zeigt einen entlang der Linie 8-8 in Fig. 7 verlaufenden Längsschnitt durch das Steckergehäuse und das damit zusammengefügte Buchsengehäuse, wobei eine Klemme in Durchsicht dargestellt ist;
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Steckergehäuses mit nichtautomatischer Verriegelung, das mit dem Buchsengehäuse völlig ineinandergreift;
Fig. 10 zeigt einen entlang der Linie 10-10 in Fig. 9 verlaufenden Schnitt durch das Steckergehäuse und das damit zusammengefügte Buchsengehäuse, wobei die Klemmen in Durchsicht dargestellt sind;
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Buchsengehäuses;
Fig. 12 zeigt einen entlang der Linie 12-12 in Fig. 11 verlaufenden Schnitt durch das Buchsengehäuse;
Fig. 13 zeigt einen entlang der Linie 13-13 in Fig. 11 verlaufenden Schnitt durch das Buchsengehäuse; und
Fig. 14 zeigt eine Vorderansicht des Buchsengehäuses gemäß Fig. 11.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Steckergehäuse 1 mit einer nichtbetätigbaren automatischen Einrastvorrichtung, das mehrere longitudinale Klemmenöffnungen 3 umfaßt, die seitlich in dem Gehäuse 1 angeordnet sind. Wie in Fig. 2 in Durchsicht dargestellt ist, können die Klemmenöffnungen 3 jeweils eine Klemme 4 aufnehmen. Auf einem Längsstreifen 7 ist ein nichtbetätigbarer Einrastvorsprung 6 ausgebildet, der einstückig mit der Oberfläche 5 des Gehäusekörpers 2 ausgebildet ist. Der Einrastvorsprung 6 umfaßt eine vordere steil verlaufende Verriegelungsschräge 8, eine sich anschließende flache Oberseite und eine rückwärtige leicht geneigte Führungsschräge 9.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Steckergehäuse 10 mit einer nichtautomatisch betätigbaren Einrastvorrichtung, das mehrere longitudinale Klemmenöffnungen 12 umfaßt, die seitlich in dem Gehäusekörper 11 angeordnet sind. Wie in Fig. 4 in Durchsicht zu erkennen ist, können die Klemmenöffnungen 12 jeweils eine Klemme 13 aufnehmen. Von einem biegsamen Träger 17 aus erstreckt sich ein Längsarm 18, der einstückig mit dem Träger 17 ausgebildet ist. Der Träger 17 ist einstückig mit dem Längsstreifen 16 ausgebildet. Von dem vorderen Ende des Längsarms 18 aus erstreckt sich ein Bedienungsknopf 21 nach oben. Von dem rückwärtigen Ende des Längsarms 18 aus erstrecken sich Vorsprünge 19A und 19B in seitlicher Richtung. Diese seitliche Vorsprünge 19A und 19B umfassen Verriegelungsflächen 20A bzw. 20B.
In seinem Ruhezustand erstreckt sich der Längsarm 18 parallel zu dem Streifen 16. Wenn der Bedienungsknopf 21 durch einen Finger in Richtung auf den Streifen 16 nach unten gedrückt wird, dreht sich der Längsarm 18 um den Träger 17, so daß sich die seitlichen Vorsprünge 19A und 19B nach oben bewegen. Beim Loslassen des Bedienungsknopfes 21 dreht sich der Längsarm 18 aufgrund der in dem flexiblen Träger 17 gespeicherten Kräften zurück in seinen Ruhezustand, in dem er sich parallel zu dem Streifen 16 erstreckt. Durch die Oberseite des Längsstreifen 16 und die Unterseite des Längsarmes 18 ist eine Öffnung oder ein Zwischenraum 22 bestimmt, der genügend Spiel bietet, um die obere Wandung 27 eines Buchsengehäuses 23 aufnehmen zu können, wenn das Buchsengehäuse 23 mit dem Steckergehäuse 10 zusammengefügt wird.
Die Fig. 5 und 6 zeigen, daß das Buchsengehäuse 23 mehrere Klemmen 25 umfaßt, die an der rückwärtigen Wand 46 des Gehäusekörpers 24 befestigt sind und in einen Hohlraum 26 vorstehen. Wie nachstehend noch erläutert wird, kann das Buchsengehäuse 23 entweder ein Steckergehäuse 1 mit automatischer Einrastvorrichtung oder ein Steckergehäuse 10 mit nichtautomatischer Einrastvorrichtung aufnehmen, wobei die Klemmen 4 bzw. 13 in Kontakt mit den Klemmen 25 gehalten werden, die in den Hohlraum 26 vorstehen. Der Körper 24 des Buchsengehäuses 23 umfaßt eine Einrast- oder Verriegelungsöffnung 28, die in seiner oberen Wandung 27 ausgebildet ist, wobei teilweise die Reibung ausgenutzt wird, um den Verriegelungsvorsprung 6 eines Steckergehäuses 2 mit automatischer Einrastvorrichtung zu ergreifen und zu halten. Ein Längsschlitz 30 ist so eingeschnitten, daß er sich von der Vorderkante 32 der oberen Wandung 27 aus zu den vorderen Unterseiten 31 der Öffnung 28 erstreckt.
Der Körper 24 des Buchsengehäuses umfaßt zwei Verriegelungsvorsprünge 33A und 33B, die auf der Oberseite der oberen Wandung 27 ausgebildet sind und dazu dienen, die gegenüberliegenden seitlichen Vorsprünge 19A und 19B des Längsarms 18 eines nichtautomatisch einrastenden Steckergehäuses 10 zu verriegeln. Die Verriegelungsvorsprünge umfassen jeweils eine steil ansteigende vordere Schrägfläche 35A, 35B, eine flache Oberseite und eine rückwärtige aufrechte Wand 34A, 34B. Beim Zusammenfügen eines nichtautomatisch einrastenden Steckergehäuses mit dem Buchsengehäuse gleiten die seitlichen Vorsprünge 19A und 19B des Längsarmes 18 zunächst entlang der Schrägflächen 35A, 35B nach oben, so daß der Arm aus seiner Ruhestellung heraus gedreht wird. Bei einer Fortführung der Bewegung bis in die Stellung, in der die Gehäuse vollständig zusammengefügt sind, werden die seitlichen Vorsprünge 19A, 19B von den rückwärtigen aufrechten Wänden 34A und 34B der Verriegelungsvorsprünge 33A und 33B ergriffen, so daß das Steckergehäuse fest mit dem Buchsengehäuse verriegelt ist.
Anhand der Fig. 7 und 8 wird die Art und Weise beschrieben, in der ein automatisch einrastendes Steckergehäuse 1 im Paarungseingriff mit einem Buchsengehäuse 23 verrastet. Die rückwärtige Seite 41 des Steckergehäuses 1 wird in den Hohlraum 26 des Buchsengehäuses 23 gedrückt, so daß die Führungsschräge 9 des Einrastvorsprunges 6 gegen die Vorderkante 32 der oberen Wandung 27 des Buchsengehäuses 23 gedrückt wird. Hierdurch wird die Vorderkante 32 der oberen Wandung 27 angehoben. Der zentrale Schlitz 30 sorgt dafür, daß sich der Einrastvorsprung 6 des Steckergehäuses 1 aufgrund der Vorderkante 32 einfacher in Richtung auf die Öffnung 28 hinbewegt. Wenn das Steckergehäuse 1 vollständig in das Buchsengehäuse 23 eingeführt ist, rastet der Einrastvorsprung 6 in die Öffnung 28 ein und die Klemmen 4 sind paarweise mit den Klemmen 25 zusammengefügt. In dieser Stellung, in der die Gehäuse vollständig zusammengefügt sind, steht die vordere steil ansteigende Verriegelungsschräge 8 des Verriegelungsvorsprunges 6 in Kontakt mit der vorderen Verriegelungsfläche 31 der Öffnung 28 in der oberen Wandung 27, um zu verhindern, daß der Verriegelungsvorsprung 6 aus der Öffnung 28 gleitet, wenn auf das Buchsengehäuse 1 unabsichtlich eine Kraft ausgeübt wird, die unterhalb eines bestimmten Wertes liegt.
Wenn das Steckergehäuse 1 von dem Buchsengehäuse 23 getrennt werden soll, wird auf das Steckergehäuse 1 eine Kraft ausgeübt, die oberhalb eines bestimmten Wertes liegt und von dem Buchsengehäuse 23 weggerichtet ist. Hierdurch wird die vordere Wandung 31 der Öffnung 28 durch die vordere steil ansteigende Verriegelungsschräge 8 des Verriegelungsvorsprungs 6 etwas nach oben gedrückt. Aufgrund des zentralen Schlitzes 30 kann sich die Vorderkante 32 der oberen Wandung 27 leichter nach oben bewegen, so daß der Verriegelungsvorsprung 6 des Steckergehäuses 1 aus der Öffnung 28 herausgleiten kann. Nun kann das Steckergehäuse 1 von dem Buchsengehäuse 23 getrennt werden.
Anhand der Fig. 9 und 10 wird die Art und Weise beschrieben, in der ein nichtautomatisch einrastendes steckergehäuse 10 so mit einem Buchsengehäuse 23 zusammengefügt wird, daß er einrastet. Die rückwärtige Seite 42 des Körpers 11 des Steckergehäuses wird in den Hohlraum 26 des Buchsengehäuses 23 hineingedrückt, wobei die Vorderkante 32 der oberen Wandung 27 des Körpers 24 des Buchsengehäuses in die Öffnung oder den Zwischenraum 22 des Steckergehäuses 10 eingeführt wird. Beim Einführen gleiten die seitlichen Vorsprünge 19A und 19B des Längsarms 18 die Schrägflächen 35A und 35B der zwei Verriegelungsvorsprünge 34A und 34B nach oben, so daß der Längsarm 18 um seinen Träger 17 herum aus seiner Ruhestellung herausgedreht wird. Wenn das Steckergehäuse 10 weiter in das Buchsengehäuse 23 eingeführt wird, gleiten die seitlichen Vorsprünge 19A und 19B über die Verriegelungsvorsprünge 33A und 33B hinweg, hinter denen sie heruntergleiten oder einrasten, so daß die seitlichen Vorsprünge 19A und 19B von den rückwärtigen aufrechten Wänden 34A und 34B der Verriegelungsvorsprünge 33A und 33B gehalten werden und die Klemmen 13 des Steckergehäuses 10 in Eingriff mit den Klemmen 25 des Buchsengehäuses 23 gelangen.
Wenn das Steckergehäuse 10 und das Buchsengehäuse 23 entriegelt werden sollen, wird der Bedienungsknopf 21 mit einem Finger oder Daumen nach unten gedrückt, so daß sich der Längsarm 18 soweit dreht, bis die seitlichen Vorsprünge 19A und 19B über den rückwärtigen aufrechten Wänden 34A und 34B der Verriegelungsvorsprünge 33A und 33B hervorragen. Anschließend kann das Steckergehäuse 12 von dem Buchsengehäuse 23 weggezogen werden.
Die Fig. 11 und 14 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel eines Buchsengehäuses. Das Buchsengehäuse 43 umfaßt zwei geschlitzte Öffnungen 29, die in der oberen Wandung 27 des Körpers 24 des Buchsengehäuses ausgebildet sind, um mit einem Steckergehäuse 1, das zwei Verriegelungsvorsprünge 6 umfaßt, zusammengefügt zu werden. Die Anzahl und die Anordnung der Verriegelungsvorsprünge 33A und 33B und der mit einem Schlitz versehenen Öffnungen 29 in der oberen Wandung 27 des Buchsengehäuses hängen von der Anzahl und der Anordnung der Verriegelungsvorsprünge 6 eines automatisch einrastenden Steckergehäuses und von der Anzahl und der Anordnung der seitlichen Vorsprünge 19A und 19B eines nichtautomatisch einrastenden Steckergehäuses 10 ab.
Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, daß ein einziges Buchsengehäuse sowohl mit einem automatischen einrastenden Steckergehäuse 1 als auch mit einem nichtautomatisch einrastenden Steckergehäuse 10 zusammenfügbar und verriegelbar ist, so daß Steckergehause mit unterschiedlichen Arten von Einrastsystemen ohne Austausch des Buchsengehäuses austauschbar sind. Hierdurch ist kein Austauschen des Buchsengehäuses mehr erforderlich, der dann nötig wäre, wenn für die Steckergehäuse mit unterschiedlichen Arten von Einrastsystemen jeweils ausschließlich unterschiedliche Buchsengehäuse verwendet würden. Zur Herstellung des Buchsengehäuses, das mit den zwei unterschiedlichen Arten von Steckergehäusen zusammenfügbar ist, ist auch lediglich eine einzige Metallform anzufertigen, so daß auch die Herstellungs- und Lagerhaltungskosten geringer sind.

Claims

1. Elektrische Steckverbinderanordnung mit folgenden Merkmalen:

ein erster Steckverbinder (23) weist ein Gehäuse (24) mit darin montierten Anschlußklemmen (25) auf;

ein zweiter Steckverbinder (1, 10) weist ein Gehäuse (2, 11) auf, das zu dem ersten Steckverbinder (23) paßt,

wobei Anschlußklemmen (4, 13) zum Paarungseingriff mit den Anschlußklemmen (25) des ersten Steckverbinders in dem Gehäuse montiert sind;

eine Rasteinrichtung (29, 33A, 33B) ist auf dem Gehäuse (24) des ersten Steckverbinders ausgebildet und eine Gegenrasteinrichtung (6, 18) ist am Gehäuse (2, 11) des zweiten Steckverbinders angeformt, wobei die Rasteinrichtung (29, 33A, 33B) und die Gegenrasteinrichtung (6, 18) miteinander zusammenarbeiten, um die Steckverbinder in Paarungseingriff miteinander zu verrasten;

das Gehäuse (2, 11) des zweiten Steckverbinders ist aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Gehäusen ausgewählt, die sich voneinander darin unterscheiden, daß jedes jeweilige Gehäuse sich von anderen darin unterscheidet, daß jede jeweilige Gegenrasteinrichtung (6) eines unterschiedlichen Gehäuses (2) von den Gegenrasteinrichtungen (18) des anderen unterschiedlichen Gehäuses (11) abweicht, wobei die Gegenrasteinrichtung (6, 18) des zweiten Steckverbinders der unterschiedlichen Gehäuse mit der Rasteinrichtung (29, 33A, 33B) des Gehäuses (24) des ersten Steckverbinders zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß

das erste Steckverbindergehäuse (24) Wände umfaßt,

daß das Steckverbindergehäuse (24) Rasteinrichtungen in Form sowohl einer Öffnung (29) als auch mindestens eines Verriegelungsvorsprungs (33A) aufweist, die beide auf einer der Wandungen angeformt sind, und

daß der zweite Steckverbinder aus zwei unterschiedlichen Gehäuse ausgewählt ist, die sich voneinander darin unterscheiden, daß das eine Gehäuse (2) Gegenrasteinrichtungen in der Form von Rastvorsprüngen (6) mit vorderen (8) und rückwärtigen (9) Schrgflächen aufweist, die dazu bemessen sind, in der Öffnung (29) des ersten Steckverbindergehäuses entfernbar gehalten zu werden, und daß das andere Gehäuse (11) einen länglichen Schwenkarm (18) aufweist, der dazu ausgebildet ist, in den Verriegelungsvorsprung (33A) des Erststeckverbindergehäuses einzurasten.

2. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verbindergehäuse (24) als Steckdose und das zweite Verbindergehäuse (2, 11) als Stecker ausgebildet sind, wobei die Wandungen des Steckergehäuses dazu ausgelegt sind, sich innerhalb der Wandungen des Steckdosengehäuses (24) zu erstrecken.

3. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (30) in die Wandung des Steckdosengehäuses durch eine Kante der Öffnung (29) geschnitten ist, um die Flexibilität der Öffnung zu vergrößern und leichtere Durchbiegung zu ermöglichen, wenn in Kontakt mit dem Rastvorsprung (6).

4. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (29) zwischen einer Vielzahl von Rastvorsprüngen (33A, 33B) gelegen ist.

5. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (18) seitliche Vorsprünge (19A, 19B) aufweist, die an den vielfachen Rastvorsprüngen (33A, 33B) einrasten.