DE69818167T2

DE69818167T2 - Elektrische Verbinderanordnung mit Polarisationsmittel

Info

Publication number: DE69818167T2
Application number: DE69818167T
Authority: DE
Inventors: Denise Brennan; Raheen O'sullivan Donagh; Matthew Ballyclough Wilhite
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: EP0892468A3; DE69818167D1; JPH1197107A; JP3205902B2; US5885088A; EP0892468B1; EP0892468A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und hat mit einem Polarisierungssystem zwischen zwei zu paarenden elektrischen Verbindern zu tun.
Hintergrund der Erfindung
Ganz allgemein werden elektrische Verbinderanordnungen verwendet, um Leitungen oder Vorrichtungen miteinander zu verbinden, die elektrischen Strom, elektrische Signale, elektrische Daten oder andere elektrische Übertragungen tragen. Eine typische elektrische Verbinderanordnung weist zwei einzelne elektrische Verbinder auf, die miteinander gepaart werden können. Jeder Verbinder weist typischerweise ein dielektrisches Gehäuse auf, in welchem eine Mehrzahl von Anschlusskontakten montiert ist, um eine elektrische Verbindung mit den Anschlusskontakten des anderen oder zu paarenden Verbinders herzustellen.
Meistens müssen zwei paarbare elektrische Verbinder in einer bestimmten Ausrichtung miteinander verbunden oder gepaart werden, so dass die jeweiligen Anschlusskontakte der Verbinder richtige elektrische Verbindungen herstellen. Daher gibt es eine breite Palette von Ausrichtungs- oder "Polarisierungs"mitteln, die an den Verbindern vorgesehen sind, um sicherzustellen, dass diese in der richtigen Ausrichtung gepaart werden. Typischerweise stellen diese Polarisierungsmittel zusätzliche Komponenten oder Teile des Verbinders oder des Verbindergehäuses dar und müssen folglich beim Entwurf und bei der Herstellung der Verbinder berücksichtigt werden, und sie nehmen üblicherweise Platz oder wertvolle "Grundfläche" an den Verbindern ein. Dies stellt ein Problem dar, wenn Platz besonders wertvoll ist, insbesondere bei der ständig zunehmenden Miniaturisierung und erhöhten Packungsdichte elektronischer Übertragungssysteme.
Eine elektrische Verbinderanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus US-A-5,219,301 bekannt, bei welcher ein Verschlüsselungssystem mit polygonalen Teilen vorgesehen ist, um Verschlüsselungselemente in ihren gewünschten winkelmäßigen Ausrichtungen zu befestigen. Jedes Verschlüsselungselement nimmt eine Hebeschraube auf, so dass die abgeschirmten Verbinder aneinander befestigt werden können. Dem Polarisierungsproblem wird durch eine trapezförmige Seitenwandung einer Hülse begegnet, welche die Anschlusskontakte des zu paarenden Verbinders umgibt.
Bei Mobiltelefonsystemen wird ein tragbares Handgerät verwendet und von einem Ort zu einem anderen befördert. Das Handgerät kann in ein Gestell in einem Auto oder einem anderen Fahrzeug eingefügt werden, und zwar oft durch einen so genannten blinden Zusammenfügungsvorgang. Wenn sich das Handgerät nicht in dem Gestell des Fahrzeugs befindet, kann das Handgerät üblicherweise an Stromquellen aufgeladen werden, beispielsweise mit elektrischem Strom im Haushalt oder Büro oder durch Fahrzeugstrom über eine Zigarettenanzünderdose. Das Handgerät weist dafür üblicherweise eine herkömmliche Gleichstrom-Steckbuchse zur Aufnahme eines herkömmlichen Gleichstrom-Steckers von einem Adapter auf, der an die Stromversorgung im Haushalt, Büro oder dem Fahrzeug angeschlossen wird.
Aus dem Vorstehenden ist zu erkennen, dass das Handgerät eines Mobiltelefonsystems einen elektrischen Verbinder aufweist, der in ein Gestell in einem Fahrzeug einpassbar ist und der eine herkömmliche Gleichstrom-Steckbuchse aufweist, die verwendet wird, wenn sich das Handgerät außerhalb des Gestells befindet. Der Verbinder des Handgeräts weist vorzugsweise irgendeine Art von Polarisierungsmittel auf, um die richtige Ausrichtung seines Verbindungsendes sicherzustellen. Auf Grund des ständig zunehmenden Wunsches nach Miniaturisierung von Mobiltelefon-Handgeräten können solche Polarisierungsmittel wertvollen Platz in der Gesamtgestaltung einnehmen. Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diese Probleme zu lösen, indem ein einzigartiges Polarisierungssystem zur Verfügung gestellt wird, welches die herkömmliche Gleichstrom-Steckbuchse nutzt, die typischerweise bei der Handgeräteinheit verwendet wird, und welches die Positionierung der zu paarenden Teile vor dem Eingriff der Verbinder unterstützt.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein neues und verbessertes Polarisierungssystem für eine elektrische Verbinderanordnung zur Verfügung zu stellen, welche die blinde Paarung der Verbinder unterstützt. Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die elektrische Verbinderanordnung einen erster Verbinder mit einem länglichen dielektrischen Gehäuse auf, in dem eine allgemein mittig angeordnete Anordnung von Anschlusskontakten montiert ist. Eine herkömmliche Gleichstrom-Steckbuchse ist näher dem einen Rand des länglichen Gehäuses, außenseitig des einen Endes der Anschlusskontaktanordnung angeordnet und ist dazu angepasst, einen herkömmlichen Gleichstrom-Stecker aufzunehmen. Die Gleichstrom-Steckbuchse weist einen mittigen Kontaktstift auf. Eine polygonale Positionierungsbuchse ist näher dem gegenüberliegenden Rand des länglichen Gehäuses, außenseitig des gegenüberliegenden Endes der Anschlusskontaktanordnung angeordnet.
Die Verbinderanordnung umfasst einen zweiten Verbinder zur Paarung mit dem ersten Verbinder, der ein längliches dielektrisches Gehäuse aufweist, in dem eine allgemein mittig angeordnete Anschlusskontaktanordnung zur elektrischen Verbindung mit den Anschlusskontakten des ersten Verbinders montiert ist. Der zweite Verbinder weist einen Positionierungsstift näher dem einen Rand des länglichen Gehäuses, außenseitig eines Endes der Anschlusskontaktanordnung auf, der zum Einfügen in die Gleichstrom-Steckbuchse des ersten Verbinders angepasst ist. Der Positionierungsstift ist allgemein hohl, um den mittigen Kontaktstift der Gleichstrom-Steckbuchse unterzubringen. Ein polygonaler Positionierungszapfen ist näher dem gegenüberliegenden Rand des länglichen Gehäuses, außenseitig des gegenüberliegenden Endes der Anschlusskontaktanordnung angeordnet und zum Einfügen in die polygonale Positionierungsbuchse des ersten Verbinders angepasst.
Daher kann der erste Verbinder mit dem zweiten Verbinder nur gepaart werden, wenn der hohle Positionierungsstift des zweiten Verbinders mit der Gleichstrom-Steckbuchse des ersten Verbinders ausgerichtet ist und der polygonale Positionierungszapfen des zweiten Verbinders mit der polygonalen Positionierungsbuchse des ersten Verbinders ausgerichtet ist.
Wie vorliegend offenbart, ist der Positionierungsstift des zweiten Verbinders im Querschnitt allgemein C-förmig. Die polygonale Positionierungsbuchse und der polygonale Positionierungszapfen sind im Querschnitt allgemein rechteckig geformt.
Die Merkmale, anderen Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche als neuartig erachtet werden, sind insbesondere in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt. Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren bezeichnen und in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Verbinderanordnung ist, welche die Konzepte der Erfindung verkörpert;
2 ein Aufriss des ersten oder Buchsenverbinders von vorn ist;
3 eine Aufsicht des Buchsenverbinders von oben ist;
4 ein allgemein entlang der Linie 4-4 aus 2 genommener horizontaler Schnitt ist;
5 ein allgemein entlang der Linie 5-5 aus 4 genommener vertikaler Schnitt ist;
6 ein allgemein entlang der Linie 6-6 aus 4 genommener vertikaler Schnitt ist;
7 ein Aufriss des zweiten oder Steckerverbinders von vorn ist;
8 eine Aufsicht des Steckerverbinders von oben ist; und
9 ein Aufriss des Steckerverbinders von der Seite ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Nehmen wir detaillierter auf die Zeichnungen Bezug, so ist die Erfindung in einer generell mit 10 bezeichneten elektrischen Verbinderanordnung verkörpert, die einen generell mit 12 bezeichneten ersten oder Buchsenverbinder und einen generell mit 14 bezeichneten zweiten oder Steckerverbinder umfasst. Lediglich in einer Anwendung der Erfindung stellt der Buchsenverbinder 12 einen Typ dar, der in einer Handgeräteinheit eines Mobiltelefonsystems verwendet werden kann. Der Steckerverbinder 14 ist ein Typ, der in der Gestellanordnung eines Autos oder anderen Fahrzeugs verwendet werden kann. Daher sind die verschiedenen Anschlussanordnungen der Verbinder, ausgenommen die neuartigen Polarisierungs- und Blindpaarungsmittel der Erfindung, allgemein typisch für Mobiltelefonsysteme, aber die Erfindung ist nicht auf die offenbarten speziellen Anschlusskontaktanordnungen oder die spezielle Anwendung beschränkt.
Der erste oder Buchsenverbinder 12 ist in den 1– 6 gezeigt. Der zweite oder Steckerverbinder 14 ist in den 1 und 7–9 gezeigt.
Speziell auf die 1–6 Bezug nehmend, weist der erste oder Buchsenverbinder 12, der einen Teil der Handgeräteinheit darstellt, ein generell mit 16 bezeichnetes längliches dielektrisches Gehäuse auf, das einheitlich aus dielektrischem Material, wie etwa Kunststoff oder dergleichen, geformt ist. Zwei integrale Befestigungsösen 18 ragen von entgegengesetzten Enden des dielektrischen Gehäuses nach außen und weisen Öffnungen 18a zur Aufnahme geeigneter Befestigungsmittel auf, um den Verbinder beispielsweise in der Basis eines Mobiltelefon-Handgeräts zu montieren. Das Gehäuse bestimmt eine Paarungsfläche 20, die an der Basis des Handgeräts freiliegt. Das Gehäuse bildet eine Buchse 22 zur Aufnahme eines Steckerteils 24 (1) des Steckerverbinders 14.
Der Buchsenverbinder 12 der elektrischen Verbinderanordnung 10 weist eine ziemlich typische Anschlusskontaktanordnung auf. Speziell weist der Buchsenverbinder 12, wie am besten in den 1, 2 und 4 zu sehen ist, eine allgemein mittig angeordnete Anordnung von Signalanschlusskontakten 26 und zwei Ladeanschlusskontakte 28 mit an der Paarungsfläche 20 des Gehäuses 16 freiliegenden Ladekontaktflecken 28a auf. Der Verbinder kann zwei Verrastungsschultern 30 und einen generell mit 32 bezeichneten Koaxialanschluss aufweisen. Schließlich weist das Gehäuse 16 des ersten oder Buchsenverbinders 12 eine herkömmliche Gleichstrom-Steckbuchse 34 näher dem einen Rand 16a des länglichen Gehäuses, außenseitig eines Endes der Signalkontaktanordnung 26 auf. Bekanntermaßen weist die Gleichstrom-Steckbuchse einen mittigen Kontaktstift 36 auf. Ein außenseitiger Federkontakt 38 ist an einer Seite des mittigen Kontaktstifts 36 angeordnet. Schließlich ist in dem Gehäuse 16 näher einem gegenüberliegenden Rand 16b, außenseitig eines gegenüberliegenden Endes der mittig angeordneten Anschlusskontaktanordnung 26 eine polygonale Positionierungsbuchse 40 vorgesehen, die in der vorliegenden Ausführungsform rechteckig ist.
Bezug nehmend auf die 7–9 in Verbindung mit 1 ist der zweite oder Steckerverbinder 14, der einen Teil der Gestellanordnung darstellt, zur Paarung mit dem ersten oder Buchsenverbinder 12 angepasst. Genauer gesagt weist der Steckerverbinder 14 ein generell mit 42 bezeichnetes längliches dielektrisches Gehäuse auf, mit einem Steckerteil 24, der zum Einfügen in die Buchse 22 des Buchsenverbinders 12 von diesem aus nach vorn vorragt. Das längliche Gehäuse 42 weist zwei Befestigungswangen 43 auf, die an entgegengesetzten Rändern des Gehäuses vorstehen. Die Wangen weisen Schlitze 43a zur Aufnahme geeigneter Befestigungsmittel auf, um den Verbinder in einer Stützstruktur wie beispielsweise in einem Gestell zur Aufnahme des Handgeräts eines Mobiltelefonsystems zu montieren. Eine allgemein mittig angeordnete Anschlusskontaktanordnung 44 ist in einem Schlitz 46 in dem Steckerteil 24 montiert, um an Anschlusskontakten 26 (1) an der Außenseite eines Zungenteils 48 in der Buchse 22 des ersten Verbinders 12 in Anlage zu kommen.
Die erfindungsgemäßen Polarisierungs- und Blindpaarungsmittel umfassen einen allgemein hohlen Positionierungsstift 50, der von dem Steckerverbinder 14 vorsteht. Der Positionierungsstift 50 und der Positionierungszapfen 52 erstrecken sich von dem Gehäuse 42 aus weiter nach vorn als der Steckerteil 24. Diese zusätzliche Länge stellt sicher, dass der Stift 50 und der Zapfen 52 richtig mit dem Stift 36 bzw. dem Positionierungsschlitz 40 ausgerichtet sind und in diese eingreifen, bevor die Anschlusskontakte 44 in dem Schlitz 46 an den Anschlusskontakten 26 an der Außenseite des Zungenteils 48 in Anlage kommen. Der Positionierungsstift ist zum Einfügen in die Gleichstrom-Steckbuchse 34 an der Frontfläche 20 des Buchsenverbindergehäuses 16 bemessen, wie am besten in 1 zu sehen ist. Der Positionierungsstift 50 ist geschlitzt, wie bei 50a, so dass der Stift eine Konfiguration mit allgemein C-förmigem Querschnitt bildet, so dass eine Anlage des Stifts 50 an dem Federkontakt 38 vermieden wird. Der Positionierungsstift ist allgemein hohl, um den mittigen Kontaktstift 36 der Gleichstrom-Steckbuchse 34 unterzubringen. Das ferne Ende des Positionierungsstifts 50 ist vorzugsweise abgeschrägt, wie bei 50b, um das Einfügen des Stifts in das Gleichstrom-Steckgehäuse zu erleichtern.
Während der Positionierungsstift 50 näher dem einen Rand 42a des länglichen Gehäuses 42 des Steckerverbinders 14 angeordnet ist, ragt ein polygonal oder rechteckig geformter Positionierungszapfen 52 näher dem gegenüberliegenden Rand 42b des Gehäuses von dem Gehäuse vor. Daher sind der Positionierungsstift 50 und der Positionierungszapfen 52 an gegenüberliegenden Rändern des Steckerteils 24 des Verbinders und der allgemein mittig angeordneten Signalkontaktanordnung 44 angeordnet. Der rechteckige Positionierungszapfen 52 ist zum Einfügen in die rechteckige Positionierungsbuchse 40 des Buchsenverbinders 12 bemessen. Schließlich weist der rechteckige Positionierungszapfen 52 vorzugsweise eine größere Abmessung als die Gleichstrom-Steckbuchse 34 auf, so dass der Positionierungszapfen nicht in die Gleichstrom-Steckbuchse eingefügt werden kann.
Anhand des Vorstehenden ist zu verstehen, dass erfindungsgemäß eine herkömmliche Gleichstrom-Steckbuchse 34 mit ihrem mittigen Kontaktstift 36 in Verbindung mit dem allgemein hohlen Positionierungsstift 50 genutzt wird, um zumindest einen Teil der Polarisierungsmittel zur Polung der Verbinder 12 und 14 der Verbinderanordnung 10 bereitzustellen. Daher ist dadurch, dass die bereits vorhandene Gleichstrom-Steckbuchse genutzt wird, kein unabhängiges Polarisierungsmittel notwendig, welches die Größe des Verbinders erhöhen würde.
Man wird verstehen, dass die Erfindung in anderen speziellen Formen verkörpert sein kann, ohne von dem Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind deshalb in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die vorliegend angegebenen Details beschränkt.

Claims

Elektrische Verbinderanordnung (10), mit folgenden Merkmalen: ein erster Verbinder (12) weist ein dielektrisches Gehäuse (16) auf, in dem eine Mehrzahl von Anschlusskontakten (26) montiert ist, wobei der erste Verbinder ein erstes Positionierungsmittel aufweist; und ein zweiter Verbinder (14) zur Paarung mit dem ersten Verbinder (12) weist ein dielektrisches Gehäuse (42) auf, in dem eine Mehrzahl von Anschlusskontakten (44) zur elektrischen Verbindung mit den Anschlusskontakten (26) des ersten Verbinders (12) montiert ist, wobei der zweite Verbinder (14) ein zweites Positionierungsmittel zur Aufnahme des ersten Positionierungsmittels des ersten Verbinders aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionierungsmittel eine runde Gleichstrom-Steckbuchse (34) mit einem mittigen Kontaktstift (36) und einem außenseitigen Federkontakt (38) ist, die dazu angepasst ist, einen Gleichstrom-Stecker aufzunehmen; und dass das zweite Positionierungsmittel ein Positionierungsstift (50) ist, der in die Gleichstrom-Steckbuchse (34) des ersten Verbinders einfügbar ist, wobei der Positionierungsstift (50) allgemein hohl ist, um den mittigen Kontaktstift (36) der Gleichstrom-Steckbuchse (34) unterzubringen.
Elektrische Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierungsstift (50) des zweiten Verbinders (14) im Querschnitt allgemein C-förmig ist.
Elektrische Verbinderanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbinder (12) eine Positionierungsbuchse (40) aufweist, die im Abstand von der Gleichstrom-Steckbuchse (34) angeordnet ist und eine andere Konfiguration als diese aufweist; und dass der zweite Verbinder (14) einen Positionierungszapfen (52) aufweist, der im Abstand von dem Positionierungsstift angeordnet ist und eine Konfiguration zum Einfügen in die Positionierungsbuchse (40) des ersten Verbinders (12) aufweist.
Elektrische Verbinderanordnung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Gehäuse (16) des ersten Verbinders (12) ein längliches Gehäuse darstellt, in dem eine im Allgemeinen mittig angeordnete Anordnung von Anschlusskontakten (26) montiert ist, wobei die Gleichstrom-Steckbuchse (34) näher dem einen Ende (16a) des länglichen Gehäuses, außenseitig eines Endes der Anschlusskontaktanordnung angeordnet ist und die Positionierungsbuchse (40) eine polygonale Form aufweist und näher dem entgegengesetzten Ende (16b) des länglichen Gehäuses, außenseitig eines entgegengesetzten Endes der Anschlusskontaktanordnung angeordnet ist; und dass das dielektrische Gehäuse des zweiten Verbinders (14) ein längliches dielektrisches Gehäuse (42) darstellt, in dem eine im Allgemeinen mittig angeordnete Anordnung von Anschlusskontakten (44) zur elektrischen Verbindung mit den Anschlusskontakten (26) des ersten Verbinders (12) montiert ist; und dass der Positionierungsstift (50) näher dem einen Ende (42a) des länglichen Gehäuses (42), außenseitig eines Endes der Anschlusskontaktanordnung angeordnet ist und der Positionierungszapfen (52) eine polygonale Form aufweist und näher dem entgegengesetzten Ende (42b) des länglichen Gehäuses, außenseitig eines entgegengesetzten Endes der Anschlusskontaktanordnung angeordnet ist.
Elektrische Verbinderanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die polygonale Positionierungsbuchse (40) und der polygonale Positionierungszapfen (52) im Querschnitt allgemein rechteckig geformt sind.