DE69516096T2

DE69516096T2 - Verbinder mit einer vorderseitigen Kontaktlagesicherung

Info

Publication number: DE69516096T2
Application number: DE69516096T
Authority: DE
Inventors: Cecil, Jr.; Lawrence E. Geib; Anthony J. Pill
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: DE69516096D1; EP0716473A1; EP0716473B1; KR100198412B1; US5520553A; JP3055958U; JPH08241749A; KR960027065A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

Ein elektrischer Verbinder der vorstehend angegebenen Art (US-A-4,986,758) weist einen rohrförmigen Abschnitt mit einem freistehenden elastischen Arm auf, der einen daran angebrachten Vorsprung für das Zusammenwirken mit einer Aussparung in dem Anschlußkontakt aufweist, um so eine primäre Verriegelungseinrichtung für den Anschlußkontakt zu bilden. Ein rahmenartiges Befestigungselement ist vorgesehen, um den rohrförmigen Abschnitt zu umgeben und den elastischen Arm unten zu halten, wenn der Anschlußkontakt vollständig in den Verbinder eingesetzt ist. Das rahmenartige Befestigungselement weist ferner einen elastischen Arm mit einem daran angebrachten Vorsprung auf, um in Nuten des rohrförmigen Abschnitts des Verbindergehäuses einzurasten. Es wird nicht erwähnt, daß bei nicht vollständig in das Gehäuse eingesetzten Anschlußkontakten dieser Zustand durch das Befestigungselement angezeigt wird.
Die Anschlußkontakte der elektrischen Verbinder sind häufig sehr kleine Komponenten, z. B. Komponenten, die aus dünnem Metallblech gestanzt und/oder geformt werden. Eine elektrische Verbindung von schlechter Qualität kann auftreten, wenn ein oder mehrere Anschlußkontakte nicht richtig in ihrem jeweiligen Gehäuse plaziert sind. Die falsche Plazierung der Anschlußkontakte in einem Gehäuse kann auftreten, wenn der Anschlußkontakt zu Beginn des Zusammensetzens des Verbinders nicht vollständig in das Gehäuse eingesetzt wird, oder wenn an dem Anschlußkontakt gerüttelt wird oder dieser aus seinem vollständigen aufgenommenen Zustand während des Gebrauchs des Verbinders herausgezogen wird. Fehler dieser Art betreffen insbesondere die Automobilindustrie, wo elektrische Komponenten einer Vibration, beinahe kontinuierlich während des normalen Gebrauchs, und direkten Kräften während Wartungsarbeiten unterworfen werden. Um diese Probleme zu vermeiden, benötigt die Automobilindustrie oftmals Verbinder, die mit einer bestimmten Form eines Kontaktlagesicherungssystems (TPA- System) ausgestattet sind. Die Automobilindustrie benötigt generell Verriegelungseinrichtungen zum Verriegeln der Anschlußkontakte im Gehäuse. Ein TPA-System oder eine TPA-Einrichtung führt auch diese Funktion aus.
Es besteht ein weiteres Problem bei elektrischen Verbindern der vorstehend genannten Art, nämlich unvollständiges Einsetzen der Anschlußkontakte bei der Erstmontage der Verbinder festzustellen; wenn der Verbinder am Anfang zusammengesetzt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist auf die Bereitstellung eines TPA-Systems gerichtet, die für eine Verriegelung der Anschlußkontakte im Gehäuse sorgt und eine beträchtliche Sicherheit bei der Erkennung unvollständig eingesetzter Anschlußklemmen bietet.
Die Erfindung wird in Anspruch 1 definiert. Weiterentwicklungen werden in den Ansprüchen 2, 5 und 9 umfaßt.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird das System bei einem elektrischen Verbinder verwirklicht, der zum Zusammenfügen mit anderen kuppelbaren Verbindungseinrichtungen geeignet ist. Der Verbinder umfaßt ein Gehäuse mit einem vorderen Kupplungsende und einem rückwärtigen Anschlußende und wenigstens eine Anschlußkontakt-Aufnahmekammer, die sich in eine Richtung zwischen den Enden erstreckt. Das vordere Kupplungsende weist eine Öffnung zur Aufnahme der kuppelbaren Verbindungseinrichtung auf. Ein Anschlußkontakt ist in die Kammer vom rückwärtigen Anschlußende des Gehäuses einsetzbar. Ein primärer Verriegelungsarm wird am Gehäuse in der Kammer bereitgestellt, und zwar für ein Verschieben zwischen einer ersten Stellung, wenn der Anschlußkontakt vollständig in die Kammer eingesetzt ist, und einer zweiten Stellung für unvollständiges Einsetzen des Anschlußkontaktes. Der primäre Verriegelungsarm umfaßt eine Verriegelung für eine mechanische Verbindung mit einer komplementären Verriegelungseinrichtung am Anschlußkontakt, wenn der Anschlußkontakt vollständig eingesetzt ist und sich der Verriegelungsarm in seiner ersten Stellung befindet.
Die Erfindung sieht das Bereitstellen einer TPA- Einrichtung vor, die wenigstens teilweise in einer Öffnung am vorderen Kupplungsende des Gehäuses angeordnet ist und einen hindurchführenden Kanal für die kuppelbare Verbindungseinrichtung umfaßt. Die TPA-Einrichtung ist zwischen einer ersten Stellung, die das Bewegen des Verriegelungsarms und das Einsetzen des Anschlußkontaktes ermöglicht, und einer zweiten Stellung verschiebbar, die ein Verschieben des Verriegelungsarms aus seiner ersten Stellung mit dem vollständig eingesetzten Anschlußkontakt blockiert. Der Verriegelungsarm blockiert in seiner zweiten Stellung für das unvollständige Einsetzen des Anschlußkontaktes das Verschieben der TPA-Einrichtung aus ihrer ersten Stellung in seine zweite Stellung, und zeigt dabei an, daß der Anschlußkontakt nicht vollständig eingesetzt ist.
Eine sekundäre Verriegelungseinrichtung kann zwischen der TPA-Einrichtung und dem Anschlußkontakt bereitgestellt werden, wenn der Anschlußkontakt vollständig eingesetzt ist und sich die TPA-Einrichtung in ihrer zweiten Stellung befindet. Im speziellen wird die sekundäre Verriegelungseinrichtung als zweiter Verriegelungsarm an der TPA-Einrichtung vorgeschlagen. Der primäre Verriegelungsarm und der zweite Verriegelungsarm sind beide schwenkbar durch Einrichtungen befestigt, die eine Schwenkbewegung der Arme in Bögen quer zur Einsetzrichtung des Anschlußkontaktes bereitstellt. Der primäre Verriegelungsarm weist ein entferntes Ende auf, das in einem bogenförmigen Weg in den Verschiebungsweg der TPA-Einrichtung und aus diesem heraus schwenkbar ist.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der Erfindung, von denen angenommen wird, daß sie neu sind, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigt. Die Erfindung mit ihren Aufgaben und Vorteilen wird am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren identifizieren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung eines Steckerverbinders, in dem die TPA-Einrichtung der Erfindung verwirklicht wird;
Fig. 2 eine Ansicht eines axialen Schnitts durch den Steckerverbinder, wobei sich die zweiteilige TPA- Einrichtung an der Rückseite des Verbinders in ihrer offenen Stellung befindet, wobei sich die TPA-Einrichtung an der Vorderseite des Verbinders in ihrer vorgespannten Stellung befindet und wobei der Anschlußkontakt nur teilweise in den Verbinder eingesetzt ist;
Fig. 3 eine zu Fig. 2 ähnliche Ansicht, wobei jedoch der Anschlußkontakt weiter in den Verbinder eingesetzt ist und sich die zweiteilige TPA-Einrichtung an der Rückseite des Verbinders in ihrer geschlossenen Stellung befindet;
Fig. 4 eine zu Fig. 3 ähnliche Ansicht, wobei jedoch der Anschlußkontakt vollständig eingesetzt ist und die zweiteilige TPA-Einrichtung an der Rückseite des Verbinders in ihren verriegelten Zustand bewegt worden ist:
Fig. 5 eine zu Fig. 4 ähnliche Ansicht, wobei jedoch die TPA-Einrichtung an der Vorderseite des Verbinders in ihre Endstellung bewegt worden ist;
Fig. 6 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht eines Buchsenverbinders, der die TPA-Einrichtung der Erfindung verwirklicht; und
Fig. 7-10 zu Fig. 2-5 ähnliche Ansichten, die jeweils die gleichen aufeinanderfolgenden Stellungen des Anschlußkontaktes und der TPA-Einrichtungen für den Buchsenverbinder aus Fig. 6 zeigen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachstehend wird auf die Figuren im einzelnen Bezug genommen. Die Fig. 1 bis 5 zeigen einen allgemein mit 12 bezeichneten elektrischen Steckerverbinder und Fig. 6 bis 10 zeigen einen allgemein mit 14 bezeichneten kuppelbaren elektrischen Buchsenverbinder. In beiden Verbindern sind die TPA-Einrichtungen eingebaut, welche die Konzepte der Erfindung verwirklichen. Dementsprechend folgt zuerst eine detaillierte Beschreibung des Steckerverbinders 12 und seinen TPA-Einrichtungen und anschließend etwas weniger detailliert die Beschreibung des Buchsenverbinders 14, da die Grundprinzipien der TPA-Einrichtungen in beiden Verbindern die gleichen sind.
Wenden wir uns zuerst Fig. 1 zu. Der Steckerverbinder 12 umfaßt ein allgemein mit 16 bezeichnetes Gehäuse, welches ein vorderes Kupplungsende 18 und ein rückwärtiges Ende 20 umfaßt. Das Gehäuse ist im Ganzen aus dielektrischem Material, z. B. Kunststoff oder dergleichen, geformt. Zwei Anschlußkontakt-Aufnahmekammern 22 erstrecken sich entlang den Achsen in eine Richtung zwischen den Kupplungs- und Anschlußenden des Gehäuses. Zwei allgemein mit 24 bezeichnete Anschlußkontakte sind in die Kammern 22 in Richtung des Pfeiles "A" vom rückwärtigen Anschlußende 20 des Gehäuses 16 einsetzbar. Die Anschlußkontakte weisen vordere Messerabschnitte 24a und hintere vergrößerte Abschnitte 24b auf. Die Anschlußkontakte sind an elektrische Kabel oder Leitungen 26 angeschlossen.
Eine allgemein mit 28 bezeichnete rückwärtige Kontaktlagesicherungseinrichtung ("TPA-Einrichtung") ist mit dem Gehäuse 16 des Steckerverbinders 12 an dessen rückwärtigem Anschlußende 20 verrastbar. Eine allgemein mit 30 bezeichnete TPA-Einrichtung ist mit dem Gehäuse 16 in dessen vorderen Kupplungsende 18 verrastbar.
Insbesondere weist die rückwärtige TPA-Einrichtung 28 eine zweiteilige Struktur auf, die identische erste und zweite Teile 32 umfaßt, die rippenartige Flansche 34 aufweisen, die in den Nuten 36 des gegenüberliegenden Teils in Preßsitz angeordnet sind. Somit werden die beiden Teile 32 der TPA-Einrichtung 28 für eine Bewegung relativ zueinander in der Richtung des Doppelkopfpfeiles "B" quer zur Längsachse des Verbinders miteinander verbunden. Jedes Teil ist einheitlich aus dielektrischem Material, z. B. Kunststoff oder dergleichen, geformt. Die beiden Teile der TPA-Einrichtung 28 bilden ein Paar von Kanälen 38, um die Kontaktanschlüsse 24 durch diese hindurch aufzunehmen, wenn sich die Teile in ihren relativ offenen Stellungen befinden, wie nachstehend beschrieben. Im wesentlichen sind die beiden Teile der TPA- Einrichtung 28 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung in Richtung des Doppelpfeiles "B" verschiebbar.
Die komplementären ineinandergreifenden Verriegelungseinrichtungen werden zwischen der TPA- Einrichtung 28 und dem Gehäuse 16 bereitgestellt, um die Einrichtung an das Gehäuse in einem vorgespannten Zustand mit den Teilen 32 der Einrichtung in ihrer offenen Stellung zu befestigen. Nachstehend wird auf Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 Bezug genommen. Insbesondere umfaßt jedes Teil 32 der TPA-Einrichtung 28 zwei flexible freistehende Verriegelungsarme 40 mit Schlitzen 40a zum Einrasten über zwei Verriegelungsvorsprüngen 42, die nach hinten vom Gehäuse 16 an dessen rückwärtigen Anschlußenden 20 hervorragen. Die TPA-Einrichtung 28 wird an das Gehäuse 16 in Richtung des Pfeiles "C" befestigt, wobei die entfernten Enden der Verriegelungsarme 40 über die Nockenoberflächen 42a der Verriegelungsvorsprünge 42 streichen und die Verriegelungsarme die Verriegelungsvorsprünge umfassen, wobei die Verriegelungsvorsprünge in den Schlitzen 40a der Arme angeordnet sind. Dieser vorgespannte Zustand der zweiteiligen TPA-Einrichtung wird in Fig. 2 gezeigt.
Die komplementären ineinandergreifenden Verriegelungseinrichtungen werden zwischen der TPA- Einrichtung 28 und dem Gehäuse 16 zum Verriegeln der beiden Teile der Einrichtung in einem geschlossenen Zustand (nachstehend beschrieben) und zum Verriegeln der Einrichtung in ihrer endgültigen zusammengesetzten Stellung bereitgestellt. Insbesondere weist jedes Teil 32 der zweiteiligen TPA-Einrichtung zwei flexible freistehende Verriegelungsarme 44 mit hakenförmigen entfernten Enden 44a auf. Das Gehäuse 16 umfaßt zwei quer ausgerichtete Flansche 46 an jeder Seite des Gehäuses mit einer Öffnung 48 zwischen den Flanschen.
Bevor mit der Beschreibung des Betriebes der zweiteiligen TPA-Einrichtung 28 fortgefahren wird, wird auf Fig. 2 Bezug genommen, bei der ersichtlich ist, daß ein primärer Verriegelungsarm 50 an das Gehäuse 16 angeformt ist und in der jeweiligen Anschlußkontakt-Aufnahmekammer 22 angeordnet ist. Der Verriegelungsarm ist integral an das Gehäuse angegossen und umfaßt ein entferntes Ende 50a, das in einem bogenförmigen Weg, wie er durch den Doppelpfeil "D" gezeigt wird, quer zur Einsetzrichtung der Anschlußkontakte 24 schwenkbar ist. Eine Verriegelungsschulter 50b ist an der Innenseite des primären Verriegelungsarms 50 nahe dem entfernten Ende 50a vorgesehen. Die Verriegelungsschulter ist zum anstoßen gegen eine obere Verriegelungsschulter 24c vorgesehen, wie nachstehend beschrieben. Der Anschlußkontakt umfaßt ferner eine Unterseitenverriegelungsschulter 24d für nachstehend beschriebene Zwecke.
Im Betrieb wird die zweiteilige TPA-Einrichtung 28 zuerst vorübergehend am Gehäuse 16 in einem vorgespannten Zustand montiert, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Verriegelungsarme 40 der TPA-Einrichtung umgeben die Verriegelungsarme 42 des Verbindergehäuses 16 im vorgespannten Zustand der TPA-Einrichtung. Es versteht sich ferner, daß sich die beiden Teile 32 der TPA-Einrichtung quer zueinander in ihrem offenen Zustand befinden. In dieser Stellung können die Anschlußkontakte 24 durch die Kanäle 38 zwischen den beiden Teilen der TPA-Einrichtung und in die Anschlußkontakt-Aufnahmekammern 22 des Verbindergehäuses 16 eingesetzt werden. Fig. 2 zeigt einen Zustand, bei dem der Anschlußkontakt 24 nur teilweise in seine Kammer eingesetzt dargestellt wird. Es ist ersichtlich, daß in dieser Stellung die beiden Teile 32 der TPA-Einrichtung 28 in Querrichtung zueinander fluchten und an dem vergrößerten Abschnitt 24b des Anschlußkontaktes anstoßen. Deshalb können die beiden Teile der TPA-Einrichtung nicht gegeneinander in Querrichtung verschoben werden, wodurch ein Zustand des unvollständig eingesetzten Anschlußkontaktes angezeigt wird.
Fig. 3 zeigt einen Zustand des Anschlußkontaktes 24 und der TPA-Einrichtung 28, bei dem der Anschlußkontakt noch nicht vollständig eingesetzt ist, der Anschlußkontakt jedoch ausreichend bewegt worden ist, damit sich die beiden Teile 32 der TPA-Einrichtung in ihre geschlossene Stellung zusammen bewegen oder sich zueinander in Richtung des Pfeiles "E" bewegen. Die TPA-Einrichtung an sich befindet sich noch in ihrem vorgespannten Zustand, wobei die Verriegelungsarme 40 noch die Verriegelungsvorsprünge 42 am Verbindergehäuse umgreifen. In Fig. 3 ist ferner ersichtlich, daß der Anschlußkontakt 24 das entfernte Ende 50a des primären Verriegelungsarms 50 quer in Richtung des Pfeiles "F" überstrichen hat. Es sei jedoch bemerkt, daß die Verriegelungsschulter 50b des primären Verriegelungsarms 50 noch nicht die Oberseitenverriegelungsschulter 24c des Anschlußkontaktes erfaßt hat.
Fig. 4 zeigt einen Zustand, bei dem die TPA-Einrichtung 28 nach vorne in Richtung des Pfeiles "E" verschoben worden ist und sich der Anschlußkontakt 24 in seinem vollständig eingesetzten Zustand befindet, wobei die Verriegelungsschulter 50b des primären Verriegelungsarms 50 mit der Oberseitenverriegelungsschulter 24c des Anschlußkontaktes verriegelt ist. Es versteht sich, daß der Anschlußkontakt 24 in den Fig. 2 bis 4 in seine vollständig eingesetzte Stellung geschoben worden ist, wie in Fig. 4 beim ersten Beispiel gezeigt wird, wie es normalerweise erwartet wird. In einem derartigen Fall werden die beiden Teile 32 der TPA-Einrichtung einfach zueinander in ihre geschlossene Stellung geschoben und die TPA-Einrichtung wird nach vorne in Richtung des Pfeiles "G" (Fig. 4) in ihre Endstellung geschoben, ohne* eine Störung mit oder durch den Anschlußkontakt zu erleiden. Wenn jedoch der Anschlußkontakt im wesentlichen eingesetzt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, jedoch nicht vollständig eingesetzt ist, wie in Fig. 4 gezeigt, kann die TPA-Einrichtung 28 dazu verwendet werden, an dem Anschlußkontakt zu drücken und den Anschlußkontakt in seine vollständig eingesetzte Stellung zu schieben. Wenn sich schließlich die TPA-Einrichtung 28 in ihrer Endstellung befindet, wie in Fig. 4 gezeigt, rasten die Haken der entfernten Enden 44a (Fig. 1) der Verriegelungsarme 44 hinter die Flansche 46 am Gehäuse 16. Dieser verriegelte Zustand verriegelt die beiden Teile der TPA-Einrichtung in ihren geschlossenen Zuständen, verriegelt die TPA-Einrichtung in ihrer vorderen Endstellung und somit den Anschlußkontakt in seiner vollständig eingesetzten Stellung aufgrund des Anschlagens der TPA-Einrichtung an die Rückseite des vergrößerten Abschnitts 24b des Anschlußkontaktes, wie in Fig. 4 zu sehen. Natürlich geschieht dies zusätzlich zur primären Verriegelung des Anschlußkontaktes, die durch den primären Verriegelungsarm 50 bewirkt wird.
Es wird wieder auf Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 Bezug genommen. Die vordere TPA-Einrichtung 30 des Steckerverbinders 12 ist im Gesamten in eine Öffnung 52 am vorderen Kupplungsende 18 des Verbindergehäuses 16 positionierbar. Die TPA-Einrichtung umfaßt ein hohles vorderes Ende 54, das eine Innenkammer 56 bildet. Mit anderen Worten, das vordere Ende 54 ist hohl, um die kuppelbare Verbindungseinrichtung aufzunehmen, wie nachstehend beschrieben.
Die TPA-Einrichtung 30 umfaßt zwei Oberseitenverriegelungsarme 58 und zwei Unterseitenverriegelungsarme 60, die alle durch ein Hüll- oder Schirmblech 62 geschützt werden. Die Verriegelungsarme 58 weisen Verriegelungshaken 58a und die Verriegelungsarme 60 weisen Verriegelungshaken 60a auf. Die Verriegelungshaken sind zum Einrasten hinter Rastschultern 64 des Gehäuses 16 in einer Kammer 22 geeignet, wobei die Verriegelungshaken 60a zur verriegelnden Anlage mit den Unterseitenverriegelungsschultern 24d der Anschlußkontakte 24 vorgesehen sind, wie nachstehend beschrieben.
Im Betrieb der vorderen TPA-Einrichtung 30 des Steckerverbinders 12 wird die TPA-Einrichtung in die Öffnung 52 am vorderen Kupplungsende des Gehäuses 16 in einer ersten oder vorgespannten Stellung angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt, wobei die Verriegelungshaken 58a der Verriegelungsarme 58 in Anlage mit den Verriegelungsschultern 64 des Verbindergehäuses liegen. In dieser ersten oder vorgespannten Stellung der TPA-Einrichtung kann sich der primäre Verriegelungsarm 50 frei in Richtung des Doppelpfeiles "D" (Fig. 2) in Abhängigkeit vom Einsetzen des Anschlußkontaktes bewegen.
Wie in den Fig. 3 und 4 zu sehen, bleibt die vordere TPA-Einrichtung 30 in ihrer ersten oder vorgespannten Stellung während des vollständigen Einsetzens des Anschlußkontaktes 24 und während der verschiedenen Verschiebezustände oder Betriebsphasen der zweiteiligen hinteren TPA-Einrichtung 28.
Wenn der Kontaktanschluß 24 vollständig eingesetzt ist und sich die hintere TPA-Einrichtung 28 in ihrer endgültigen Verriegelungsstellung befindet, wird die vordere TPA- Einrichtung 30 in Richtung des Pfeiles "H" in Fig. 5 in eine zweite Verriegelungsstellung geschoben. In dieser Stellung ergeben sich zwei strukturelle Zustände. In Fig. 5 ist ersichtlich, daß zuerst der Verriegelungsarm 58 die Bewegung des primären Verriegelungsarms 50 aus der verriegelnden Anlage mit dem Anschlußkontakt 24 blockiert. Zweitens, der Haken 60a des Verriegelungsarms 60 befindet sich in verriegelnder Anlage mit der Unterseitenverriegelungsschulter 24d des Anschlußkontaktes. Somit liefern die Verriegelungsarme 60 sekundäre Verriegelungseinrichtungen zwischen der vorderen TPA-Einrichtung 30 und den Anschlußkontakten, wenn sich die Anschlußkontakte in ihrer vollständig eingesetzten Stellung und sich die TPA- Einrichtung in ihrer zweiten oder Verriegelungsstellung befinden. Es wird wieder auf Fig. 3 Bezug genommen. Bei der natürlich verständlich ist, daß der primäre Verriegelungsarm 50 die Bewegung der TPA-Einrichtung 30 blockiert, wenn der Anschlußkontakt 24 nur teilweise eingesetzt ist und dadurch der unvollständige Einsetzzustand des Anschlußkontaktes angezeigt wird.
Wie vorstehend erwähnt, zeigen die Fig. 6 bis 10 einen Buchsenverbinder 14, der eine vordere und eine hintere TPA- Einrichtung umfaßt, die der vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschriebenen TPA-Einrichtungen, die im Steckeranschlußkontakt 12 umfaßt werden, ähnlich oder identisch sind. Insbesondere umfaßt der in Fig. 6 gezeigte Buchsenverbinder 14 ein allgemein mit 66 bezeichnetes Gehäuse, das einheitlich aus dielektrischem Material, z. B. Kunststoff oder dergleichen, geformt ist. Das Gehäuse weist ein vorderes Kupplungsende 68 auf, an das eine vordere allgemein mit 70 bezeichnete TPA-Einrichtung eingreift, und weist ein hinteres Anschlußende 72 auf, an welches eine allgemein mit 28 bezeichnete rückwärtige TPA-Einrichtung eingreift. Das Gehäuse weist zwei Anschlußkontakt- Aufnahmekammern 72 (Fig. 7) auf, um zwei allgemein mit 76 bezeichnete Anschlußkontakte aufzunehmen. Die Anschlußkontakte sind den Anschlußkontakten 24 in den Fig. 1 bis 5 ähnlich, so daß jeder Anschlußkontakt einen vorderen Kupplungsabschnitt 76a und einen hinteren vergrößerten Abschnitt 76b aufweist, wobei der Anschlußkontakt an geeignete elektrische Kabel oder Leitungen 26 angeschlossen ist. Der Unterschied zwischen den Anschlußkontakten 76 und den Anschlußkontakten 24 besteht darin, daß die vorderen Kupplungsabschnitte 76a der Anschlußkontakte 76 buchsenartig ausgebildet sind, um darin geeignete Anschlußkontaktstifte, z. B. die Messerabschnitte 24a der Anschlußkontakte 24, aufzunehmen.
Die rückwärtige TPA-Einrichtung 28 des Buchsenverbinders 14 ist mit der rückwärtigen TPA-Einrichtung 28 des Steckerverbinders 12 identisch und wird an dieser Stelle nicht im einzelnen beschrieben. Es ist ausreichend zu sagen, daß die TPA-Einrichtung 28 in den Fig. 6 bis 10 zwei Teile 3·2 umfaßt, die rippenartige Flansche 34 aufweisen, die im Preßsitz in Nuten 36 angeordnet sind, wobei die beiden Teile dazwischen Kanäle 38 bilden. Die Teile umfassen flexible freistehende Verriegelungsarme 40 mit dazwischen liegenden Schlitzen 40a, um mit Verriegelunsgvorsprüngen 42 am Buchsenverbindergehäuse 66 einzurasten. Die Teile weisen flexible freistehende Verriegelungsarme 44 mit Haken an entfernten Enden 44a auf, um sich mit Flansche 46 am Buchsenverbindergehäuse zu verriegeln. Die TPA-Einrichtung 28 arbeitet und funktioniert am Buchsenverbinder 14 auf die gleiche Weise wie die vorstehend beschriebene TPA-Einrichtung 28 am Steckerverbinder 12. Tatsächlich können die Fig. 7 bis 10 mit den Fig. 2 bis 5 und die vorstehenden Beschreibungen, die sich darauf beziehen, verglichen werden, um den Betrieb oder die Wirkungsweise der TPA-Einrichtung 28 im Buchsenverbinder 14 zu verstehen.
Bevor mit einer detaillierten Beschreibung der vorderen TPA-Einrichtung 70 des Buchsenverbinders 14 fortgefahren wird, wird auf Fig. 7 Bezug genommen, bei der ersichtlich ist, daß das Gehäuse 66 des Buchsenverbinders einen primären Verriegelungsarm 78 aufweist, der in seiner Struktur und Funktion ähnlich des primären Verriegelungsarms 50 des Steckerverbinders 12 ist. Der primäre Verriegelungsarm 78 umfaßt ein entferntes Ende 78a, das in einem Bogen schwenkbar ist, wie durch den Doppelpfeil "I" gezeigt. Der Verriegelungsarm umfaßt eine Verriegelungsschulter 78b zur verriegelnden Anlage mit einer Oberseitenverriegelungsschulter 76c des Anschlußkontaktes 76. Wie Anschlußkontakt 24, umfaßt der Anschlußkontakt 76 eine Unterseitenverriegelungsschulter 76d.
Es wird auf Fig. 7 in Verbindung mit Fig. 6 Bezug genommen. Die vordere TPA-Einrichtung 70 des Buchsenverbinders 14 umfaßt einen im wesentlichen hohlen vorderen Abschnitt 80 mit einer Vorderseite 80a, wobei Kanäle 82 durch diese Seite und durch die TPA-Einrichtung am vorderen Kupplungsende 68 des Verbindergehäuses 66 gebildet werden. Die Kanäle sind zur Aufnahme kuppelbarer Verbindungseinrichtungen, z. B. den Messerabschnitten 24a der Anschlußkontakte 24 des Buchsenverbinders 12, ausgebildet. Obere Verriegelungsarme 84 und untere Verriegelungsarme 86 sind freistehend nach hinten in der TPA-Einrichtung 70 an gegenüberliegenden Seiten der Kanäle 82 angeordnet. Die Verriegelungsarme 86 weisen Verriegelungsschultern 86a für eine verriegelnde Anlage mit den Unterseitenverriegelungsschultern 76d der Anschlußkontakte 76 auf. Die TPA-Einrichtung 70 ist wenigstens teilweise in einer Öffnung 88 am vorderen Kupplungsende des Gehäuses 66 positionierbar. Eine gerippte Dichtung 90 ist in der Öffnung 88 angeordnet.
Die vordere TPA-Einrichtung 70 des Buchsenverbinders 14 ist zwischen einer in den Fig. 7 bis 9 gezeigten ersten Stellung und einer in Fig. 10 gezeigten zweiten Stellung verschiebbar. In der ersten Stellung in den Fig. 7 bis 9, ist ersichtlich, daß die Verriegelungsarme 84 in der TPA- Einrichtung eine freie Bewegung des primären Verriegelungsarms 78 und eine vollständige Einsetzung des Anschlußkontaktes 76 ermöglichen. Wenn der Anschlußkontakt vollständig eingesetzt ist, wird die TPA-Einrichtung nach innen in Richtung des Pfeiles "J" (Fig. 10) in ihre zweite in Fig. 10 gezeigte Stellung gedrückt. In dieser Stellung hat die TPA-Einrichtung 70, wie die TPA-Einrichtung 30 des Steckerverbinders 12, zwei Funktionen. Die erste besteht darin, daß der Verriegelungsarm 84 die Bewegung des primären Verriegelungsarms 78 aus seiner verriegelnden Anlage mit dem Anschlußkontakt 76 blockiert, wie gezeigt. Die zweite Funktion besteht darin, daß der Haken 86a des Verriegelungsarms 86 nun in einer verriegelnden Anlage mit der Unterseitenverriegelungsschulter 76d des Anschlußkontaktes 76 ist.
Zusammengefaßt ist ersichtlich, daß die Anschlußkontakt- Verriegelungs- und TPA-Systeme des Steckerverbinders 12 und des Buchsenverbinders 14 verschiedene Redundanzen liefern, um ein absolut vollständiges Einsetzen der Anschlußkontakte in ihre jeweiligen Verbinder sicherzustellen. Dies ist sehr wichtig bei Anwendungen in der Automobilindustrie, wo sichere elektrische Verbindungen hinsichtlich des Kraftfahrzeugbetriebs und der Sicherheit der Personen entscheidend sind. Natürlich sind der primäre Verriegelungsarm 50 des Steckerverbinders 12 und der primäre Verriegelungsarm 78 des Buchsenverbinders 14 die primären Verriegelungsmechanismen der Verbinder. Jedoch blockieren die beiden vorderen TPA-Einrichtungen 30 und 40 eine Bewegung der primären Verriegelungsarme aus ihrer verriegelnden Anlage mit den Anschlußkontakten, wobei die vorderen TPA-Einrichtungen ferner sekundäre Verriegelungseinrichtungen in Form ihrer separaten Verriegelungsarme 60 und 86 bereitstellen. Wenn einer der Anschlußkontakte nicht vollständig eingesetzt ist, können die vorderen TPA-Einrichtungen nicht in ihre Betriebsstellungen verschoben werden, da die primären Verriegelungsarme ein solches Verschieben blockieren und damit einen Zustand unvollständig eingesetzter Anschlußkontakte anzeigen. Die hinteren TPA-Einrichtungen 28 fügen noch eine weitere redundante Sicherungseinrichtung für das gesamte System hinzu. Die hinteren TPA-Einrichtungen bieten nicht nur eine Anzeige unvollständiger Einsetzzustände für die Anschlußkontakte, sondern können das vollständige Einsetzen der Anschlußkontakte unterstützen und noch einen dritten Verriegelungsmechanismus für die Anschlußkontakte bereitstellen, wie im einzelnen vorstehend beschrieben.
Es ist verständlich, daß die Erfindung durch andere spezielle Formen ausgeführt werden kann, ohne vom Schutzbereich abzuweichen. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind deshalb in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht einschränkend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Details begrenzt.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (12, 14) mit Kontaktlagesicherung (TPA), und der mit einer anderen kuppelbaren Verbindungseinrichtung gepaart werden kann, mit folgenden Merkmalen:

ein Gehäuse (16, 66) weist ein vorderes Kupplungsende (18, 68), ein rückwärtiges Anschlußende (20, 72) und Kammerwandabschnitte auf, die wenigstens eine Anschlußkontakt-Aufnahmekammer (22, 74) umgeben, die sich in einer Richtung zwischen den Enden erstreckt, wobei das vordere Kupplungsende eine Öffnung (52, 88) zum Aufnehmen der kuppelbaren Verbindungseinrichtung aufweist;

ein Anschlußkontakt (24, 76) wird vom rückwärtigen Anschlußende (20, 72) des Gehäuses (16, 66) in die Kammer (22, 74) eingesetzt;

eine primäre Verriegelungseinrichtung (50, 78) ist an dem Gehäuse für eine Bewegung zwischen einer ersten Stellung, in der die primäre Verriegelungseinrichtung relativ zum Anschlußkontakt abgesenkt ist, und einer zweiten Stellung, in welcher die primäre Verriegelungseinrichtung relativ zum Anschlußkontakt angehoben ist, ausgebildet, wobei die primäre Verriegelungseinrichtung die zweite Stellung einnimmt, wenn der Anschlußkontakt nicht vollständig in die Kammer (22, 74) eingesetzt ist, und die erste Stellung einnimmt, wenn der Anschlußkontakt (24, 76) vollständig in die Kammer (22, 74) eingesetzt ist; und

eine TPA-Einrichtung (30, 70) ist wenigstens teilweise innerhalb der Öffnung (52, 88) am vorderen Kupplungsende (18, 68) des Gehäuses angeordnet und umfaßt eine durchgehende Kammer (56, 82) zur Aufnahme der kuppelbaren Verbindungseinrichtung, wobei die TPA- Einrichtung (30, 70) zwischen einer ersten Vorlade-Stellung, in der der Anschlußkontakt (24, 76) des elektrischen Verbinders vorgeladen werden kann, und einer zweiten vollständig montierten Stellung bewegt werden kann, in welcher die TPA-Einrichtung (30, 70) die primäre Verriegelungseinrichtung (50, 78) verriegelt,

dadurch gekennzeichnet,

daß die TPA-Einrichtung (30, 70) Wandabschnitte (58, 84) umfaßt, die von den Kammerwandabschnitten der Anschlußkontakt-Aufnahmekammer (22, 74) bei der Verschiebung geführt und dabei abgestützt werden, und

daß die primäre Verriegelungseinrichtung (50, 78), wenn sie sich in der zweiten angehobenen Stellung befindet, mit den geführten und gestützten Wandabschnitten (58, 84) der TPA-Einrichtung (30, 70) zusammenwirkt, um die Verschiebung der TPA-Einrichtung aus ihrer ersten Vorlade-Stellung in ihre zweite vollständig montierte Stellung zu blockieren und anzuzeigen, daß der Anschlußkontakt nicht vollständig eingesetzt ist.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Verriegelungseinrichtung (50, 78) einen primären Verriegelungsarm umfaßt, der eine erste Verriegelungseinrichtung (50b, 78b) zum mechanischen Verriegeln mit einer ersten komplementären Verriegelungseinrichtung (24c, 76c) am Anschlußkontakt (24, 76) umfaßt, wenn der Anschlußkontakt vollständig eingesetzt ist, wobei der Anschlußkontakt (24, 76) ferner eine zweite Verriegelungseinrichtung (24d, 76d) umfaßt, die Teil einer sekundären Verriegelungseinrichtung (60, 24d; 86, 76d) ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Verriegelungsarm (50, 78) schwenkbar am Gehäuse (16, 66) in der Kammer (22, 74) angeordnet ist.

4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß komplementäre ineinandergreifende Verriegelungseinrichtungen (58a, 64) zwischen der TPA-Einrichtung (30) und dem Gehäuse (16) vorhanden sind, um die TPA-Einrichtung in ihrer ersten Vorlade-Stellung vorzumontieren.

5. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Verriegelungseinrichtung (60, 24d; 86, 76d) zwischen der TPA-Einrichtung (30, 70) und dem Anschlußkontakt (24, 76) vorgesehen ist, wobei die sekundären Verriegelungseinrichtungen eine zweite Verriegelungseinrichtung (60a, 86a) für eine mechanische Verriegelung mit einer zweiten Verriegelungseinrichtung (24d, 76d) am Anschlußkontakt (24, 76) umfassen, wenn der Anschlußkontakt vollständig eingesetzt ist und sich die TPA-Einrichtung in ihrer zweiten vollständig montierten Stellung befindet.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Verriegelungseinrichtungen (60, 86) einen zweiten Verriegelungsarm (60, 86) an der TPA-Einrichtung (30, 70) umfassen.

7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Verriegelungsarm (50, 78) und der zweite Verriegelungsarm (60, 86) durch Einrichtungen schwenkbar angebracht sind, die eine Schwenkbewegung der Arme in Bögen quer zur Einsatzrichtung der Anschlußkontakte (24, 76) bereitstellen.

8. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Verriegelungsarm (50, 78) schwenkbar am Gehäuse angebracht ist und ein entferntes Ende (50a, 78a) aufweist, das in einem Bogen in und aus dem Bewegungsweg der TPA-Einrichtung (30, 70) schwenkbar ist.

9. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite TPA-Einrichtung (28) vorhanden ist, die mit dem Gehäuse (16, 66) am rückwärtigen Anschlußende (20, 72) einrastbar ist, wobei die zweite TPA-Einrichtung (28) zur Anlage an einem Abschnitt (24b, 76b) des Anschlußkontaktes (24, 76) ausgebildet ist, um dabei den Zustand einer unvollständigen Einsetzung des Anschlußkontaktes anzuzeigen, und zwar im Falle, daß der Anschlußkontakt nicht mindestens im wesentlichen in die Kammer eingesetzt ist.