DE69423827T2

DE69423827T2 - Elektrischer Steckverbinder mit Verriegelungssystem für Anschlusselemente

Info

Publication number: DE69423827T2
Application number: DE69423827T
Authority: DE
Inventors: Kirk B. Peloza
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2014-07-29
Also published as: EP0637855B1; US5362260A; KR0138836B1; DE69423827D1; EP0637855A3; EP0637855A2; KR950007195A; JPH0757810A; JP2559096B2; TW260833B

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf elektrische Verbinder und insbesondere auf ein Einrastsystem zum Festhalten von Kontakten in Kammern eines Verbindergehäuses.

Hintergrund der Erfindung

Eine breite Vielzahl von elektrischen, miteinander zusammenfügbaren oder paarbaren Verbindern verwendet Paare von zusammen zu fügenden Stift- und Buchsenkontakten zum Verbinden einer Vielzahl von Schaltungen oder Adern mittels des Gegenverbinders. Die Stift- und Buchsenkontakte werden oftmals als Stecker- und Buchsenkontakte bezeichnet.
Die Kontakte sind in einer Vielzahl von Kontaktaufnehmenden Kammern in einem dielektrischen Gehäuse des elektrischen Verbinders befestigt. Die Kontakte sind im wesentlichen länglich und werden entlang der Längsachsen der Kontakte in die Kammern eingeführt. Einige Arten von Einrasteinrichtungen sind gewöhnlich vorgesehen, um die Kontakte in den Kammern gegen das Herausziehen aus diesen festzuhalten.
Im wesentlichen existieren zwei Arten von Kontakt- Einrasteinrichtungen, wobei beide Arten verschiedene Probleme darstellen. Zuerst sind die Kontakte oftmals mit nach außen hervorragenden, frei tragenden elastischen Einrastarmen vorgesehen, welche hinter den Schultern in die Kontaktaufnehmenden Kammern des Verbindergehäuses einrasten, siehe beispielsweise US-A-3,550,067. Die freitragenden Einrastarme neigen zum Verbiegen, Brechen und/oder Berühren anderer Teile. Beispielsweise können die Einrastarme vor der Herstellung des Verbinders während des Transportes um eine Rolle verbundener Kontakte gebogen oder geklappt sein. Zusätzlich müssen die Eznrastarme für wesentliche Einrastfähigkeiten, eine geeignete Breite aufweisen, welche oftmals die Breite der Kontaktabschnitte der Kontakte begrenzt und den Querschnittsbereich verringert, durch welchen ein Strom fließt, wodurch wiederum eine Überhitzung verursacht wird.
Zweitens kann das Verbindergehäuse Einrastlaschen aus Kunststoff aufweisen, welche in die Kontakt-aufnehmenden Kammern zum Einrasten oder Sperren hinter den starreren Schultern hervorragen, siehe beispielsweise US-A-4,979,912. Diese Einrastsysteme sind schwierig herzustellen und können eine Vielzahl von Problemen aufwerfen, einschließlich, jedoch nicht darauf begrenzt möglicher Schäden beim Entfernen eines Kontaktes vom Verbindergehäuse während der Wartung, Langzeitabfall aufgrund von Temperatur und Eindringen von Feuchtigkeit und Schwierigkeiten beim Überwachen der Übereinstimmung von einer zur anderen Schaltung oder von einer zur anderen Kammer. Die Einrastvorsprünge aus Kunststoff sind schwächer als die Einrastarme aus Metall. Zusätzlich erfordert die Feldwartung einen Vorrat oder Bestand von Verbindergehäusen, weil ein fehlerhafter Einrastvorsprung zum Ausfall eines gesamten Verbindergehäuses führt und der Ersatz des Gehäuses die Möglichkeit von Verkabelungsfehlern birgt.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, die vorstehende Vielzahl von Problemen durch Bereitstellen eines einfachen und zuverlässigen Einrastsystems für Kontakte in einem elektrischen Verbinder mit den vorstehenden Eigenschaften bereitzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues und verbessertes Einrastsystem oder -einrichtung zum Festhalten von Kontakten in Kammern eines elektrischen Verbindergehäuses bereitzustellen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein elektrischer Verbinder mit einem dielektrischen Gehäuse mit einer Vielzahl von Kontakt-aufnehmenden Kammern offenbart. Eine Vielzahl von Buchsenkontakten ist dazu ausgebildet, in die Kammern eingeführt zu werden. Jeder Kontakt weist eine Längsachse und einen Zusammenfügeabschnitt auf, welcher dazu ausgebildet ist, mit einem Steckerkontakt, welcher ferner in der Kammer eingeführt ist, zusammenzupassen. Im wesentlichen ist die Einrasteinrichtung vorgesehen, um die Kontakte in den Kontakt-aufnehmenden Kammern im Gehäuse festzuhalten.
Im spezifischen ist die Erfindung auf eine Verbesserung der Einrasteinrichtung für Kontakte gerichtet und umfaßt wenigstens einen Einrastarm, welcher sich im wesentlichen parallel zur Längsachse des Kontaktes erstreckt. Der Einrastarm weist entgegengesetzte Enden auf, welche mittels elastischer Laschen mit dem Zusammenfügeabschnitt des Buchsenkontaktes befestigt sind. Jede Kontakt-aufnehmende Kammer weist einen begrenzten Querschnitt auf, welcher dazu ausgebildet ist, mit dem Einrastarm eines jeweiligen Kontaktes senkrecht zur Längsachse des Kontaktes während des Einführens des Kontaktes in die Kammer zusammengeführt und vorgespannt zu sein. Eine Schulter ist benachbart zum beschränkten Querschnitt vorgesehen, hinter welcher ein Ende des Einrastarms einrastet, wenn der Kontakt vollständig in die Kammer eingeführt ist, wodurch das Entfernen des Kontaktes aus der Kammer verhindert wird.
Wie hierbei offenbart, ist ein Paar von Einrastarmen am Kontakt in einer Anordnung Seite an Seite vorgesehen, welche sich im wesentlichen parallel zur Längsachse des Kontaktes erstrecken. Der Zusammenfügeabschnitt umfaßt eine Bodenwand, entgegengesetzte Seitenwände und eine obere Wand. Die Einrastarme und elastischen Laschen sind in der oberen Wand vorgesehen. Der Buchsenkontakt ist aus gestanztem und geformtem Blech hergestellt und die Paare von Einrastarmen sind an entgegengesetzten Seiten einer längsseitig offenen Fuge des Zusammenfügeabschnitts des Kontaktes ausgebildet.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offenbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der Erfindung, von denen angenommen wird, daß diese neu sind, sind insbesondere in den begleitenden Ansprüchen beschrieben. Die Erfindung mit ihren Merkmalen und Vorteilen ist am besten in Bezug auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlich, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren kennzeichnen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Buchsenkontaktes und des Verbindergehäuses, welches ein Einrastsystem umfaßt,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Kontaktes,
Fig. 3 eine Draufsicht des Kontaktes,
Fig. 4 einen Axialschnitt durch das Verbindergehäuse, welches den Kontakt an einer elektrischen Ader angeschlossen zeigt, wobei der Kontakt teilweise in eine jeweilige Kammer im Gehäuse eingeführt ist,
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 4, wobei der Kontakt weiter in die Kammer eingeführt ist und die Einrastarme vom begrenzten Querschnittsbereich der Kammer nach innen vorgespannt sind, und
Fig. 6 eine zu Fig. 4 und 5 ähnliche Ansicht, bei welcher der Kontakt vollständig in die Kammer eingeführt ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Bezug auf die Zeichnungen in näheren Einzelheiten ist das Einrastsystem in einem elektrischen Verbinder umfaßt, in den Fig. 1 und 4 bis 6 allgemein mit 10 bezeichnet. Zuerst in Bezug auf Fig. 1 umfaßt der elektrische Verbinder ein dielektrisches Gehäuse, allgemein mit 12 bezeichnet, mit einer Vielzahl von Kontakt-aufnehmenden Kammern 14. Eine Vielzahl von Buchsenkontakten, allgemein mit 16 bezeichnet, sind zum Einführen in die Kammern 14 ausgebildet. Der Kontakt weist eine Längsachse 18 und einen Zusammenfügeabschnitt auf, allgemein mit 20 bezeichnet, welcher zum Zusammenfügen mit einem Steckerkontakt (nicht dargestellt) ausgebildet ist, welcher in die Kammer in Richtung des Pfeiles "A" (Fig. 6) eingeführt wird. Im wesentlichen ist die Erfindung auf eine Vorkehrung, von einer Einrasteinrichtung zum Festhalten der Kontakte 16 in den Kontakt-aufnehmenden Kammern 14 des Verbindergehäuses 12 gerichtet, wie nachfolgend in näheren Einzelheiten beschrieben. Obwohl die Erfindung als Buchsenkontakt dargestellt ist, können die erfinderischen Konzepte auf weitere Kontaktarten angewendet werden.
In Bezug auf die Fig. 2 und 3 in Verbindung mit der Fig. 1 ist jeder Kontakt 16 aus Blech gestanzt und geformt und ist ein Buchsenkontakt, da der Zusammenfügeabschnitt eine Buchse zur Aufnahme eines zusammenzufügenden Steckerkontaktes definiert. Der Kontakt ist länglich mit dem Zusammenfügeabschnitt 20 an einem Ende und einem Zusammenfügeabschnitt, allgemein mit 22 bezeichnet, am entgegengesetzten Ende. Der Anschlußabschnitt umfaßt zwei Paare von Krimparmen 24 und 26 zum Anschließen des Kontaktes an eine elektrische Ader. Die Krimparme 24 befinden sich am rückseitigen Ende des Kontaktes und sind zum Krimpen um die Außenisolation der elektrischen Ader vorgesehen. Die inneren Krimparme 26 sind zum Krimpen um einen freigelegten oder abisolierten Abschnitt des Verbinderkerns der Ader vorgesehen. Der Kontakt umfaßt einen Zwischenabschnitt, allgemein mit 28 bezeichnet, welcher einen Hals zwischen dem Zusammenfügeabschnitt 20 und dem Anschlußabschnitt 22 bildet. Der Zwischenabschnitt umfaßt ein Paar von nach oben gerichteten Vorsprunglaschen 30 und nach unten gerichteten vorspringenden Einsenkungen 31, welche die Stabilisierung des Kontaktes innerhalb der jeweiligen Kammer bereitstellen und unterstützen, die Drehung des Kontaktes um die Achse 18 zu verhindern.
Der Zusammenfügeabschnitt 20 jedes Kontaktes 16 ist im wesentlichen rechteckförmig und durch die Bodenwand 32, entgegengesetzte Seitenwände 34 und eine obere Wand 36 definiert. Die Seitenwände 34 sind im wesentlichen gerade, wie am besten aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich. Die Bodenwand und obere Wand 32 bzw. 36 sind, wie am besten in den Fig. 1 und 2 ersichtlich, nach innen gebogen, um den Zusammenfügeabschnitt 20 mit dem Steckerkontakt elastischen zusammenzufügen.
Das Einrastsystem umfaßt ein Paar von Einrastarmen 40, welche sich im wesentlichen parallel zur Längsachse 18 des Kontaktes erstrecken. Die Einrastarme sind an der oberen Wand des Kontaktes vorgesehen und weisen einen kleinen Neigungswinkel auf, wobei der Winkel beim Einführende des Kontaktes zusammenläuft. Der Kontakt ist aus Blech gestanzt und geformt und die Einrastarme können geeignet an entgegengesetzten Seiten einer längsseitigen offenen Fuge 42 des Kontaktes an dessen Zusammenfügeende vorgesehen sein. Entgegengesetzte Enden der Einrastarme sind am Zusammenfügeabschnitt des Kontaktes durch vordere und rückseitige elastische Laschen 44 bzw. 46 befestigt. Daher sind die Einrastarme dazu geeignet, nach innen gebogen oder vorgespannt zu sein, d. h. senkrecht zur Achse 18.
In Bezug auf Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 1 umfaßt das Einrastsystem weiterhin einen begrenzten Querschnittsbereich 50 in jeder Kontakt-aufnehmenden Kammer 14 sowie eine Schulter 52 an der "entfernten" Seite des begrenzten Querschnittsbereiches im Verhältnis zur Einführrichtung des Kontaktes, wie durch den Pfeil "B" in Fig. 4 definiert.
Der Betrieb des Einrastsystems sowie die Funktion der vorstehend beschriebenen Struktur wird nun mit Bezug auf die Fig. 4 bis 6 beschrieben. Insbesondere zeigt Fig. 4 einen der Kontakte 16, welcher an einer elektrischen Ader "W" angeschlossen ist. Der Kontakt ist in dessen jeweiliger Kammer 14 in Richtung des Pfeiles "B" eingeführt. Die Kontakte können einzeln oder gemeinsam in deren jeweilige Kammern eingeführt sein.
Wenn der Kontakt in die Kammer in Richtung des Pfeiles "B" eingeführt ist, greifen die vorderen Enden des Einrastarmes 40 bei den elastischen Laschen 44 in den begrenzten Querschnittsbereich 50, und die Einsenkung 31 berührt die Führung in der Rampe 39, wie in Fig. 4 bezeigt. Der begrenzte Bereich spannt die vorderen Enden der Einrastarme nach innen in Richtung des Pfeiles "C" vor. Das fortgesetzte Einführen des Kontaktes bewirkt, daß die rückseitigen Enden der Einrastarme 40 bei den elastischen Laschen 46 wegen des kleinen Neigungswinkels der Einrastarme 40 in stärkerem Ausmaß in Richtung "C" als die vorderen Enden vorgespannt werden, wodurch sich der Kontakt durch den begrenzten Bereich erstrecken kann.
Der Kontakt befindet sich in dessen vollständig eingeführter Lage, wenn die Rückseite der Einrastarme 40 bei den rückseitigen elastischen Laschen 46 aus dem begrenzten Querschnittsbereich 50 entfernt ist, wobei die rückseitigen Enden der Einrastarme hinter der Schulter 52 einrasten, wenn die elastischen Laschen die Einrastarme senkrecht in Richtung entgegengesetzt zum Pfeil "C" nach außen in deren senkrechter Richtung oder ungespannten Lage vorspannen. Während des Einführens und in dessen vollständig eingeführter Lage stellen die Laschen 30 und die Einsenkung 31 eine Stabilisierung des Kontaktes innerhalb der Kammer bereit. Die Schulter 52 definiert mittels der rückseitigen Enden der Einrastarme eine Sperre für das Zusammenfügen, um zu vermeiden, daß die Kontakte aus den Kammern entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles "B" zurückgezogen werden. Bei der Wartung kann ein Werkzeug einfach in die Vorderseite einer jeweiligen Kammer 14 (d. h. in Richtung des Pfeiles "A" in Fig. 6) eingeführt werden und die Einrastarme um einen ausreichenden Abstand vorspannen, um die Schulter 52 freizulegen, wodurch der Kontakt aus dessen jeweiliger Kammer gezogen oder zurückgezogen werden kann. Wenn der Kontakt in der Kammer 14 über dessen vollständig eingeführter Lage eingeführt ist, berührt der vordere Rand 45 die innere Vorderwand 47 des Gehäuses und verhindert, daß sich der Kontakt durch das Gehäuse erstreckt.
Die elastischen Laschen 44 und 46 "schließen" die entgegengesetzten Enden der Einrastarme 40 im Gegensatz zu den freitragenden Einrastarmen des Standes der Technik und machen die Einrastarme 40 weniger empfindlich für Verhaken, Verbiegen und Brechen als freitragende Einrastarme des Standes der Technik. Die Einrastarme 40 sind im wesentlichen ein Fortsatz der oberen Wand des Kontaktes und verringern nicht den stromführenden Querschnitt des Kontaktkörpers, insbesondere der oberen, Boden- und Seitenwand des Zusammenfügeabschnitts des Kontaktes. Wenn die elastischen Laschen 44 und 46 an beiden Enden der Einrastarme 40 bereitgestellt sind, werden die Einrastarme geeignet getragen und neigen nicht zum Verbiegen.
Verständlich ist, daß die Erfindung in weiteren bestimmten Ausführungsformen ohne Verlassen des Schutzbereiches ausgeführt sein kann. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als beispielhaft und nicht beschränkend zu betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hierbei gegebenen Einzelheiten beschränkt.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (10)umfassend

ein dielektrisches Gehäuse (12) mit einer Mehrzahl von Kontakt-aufnehmenden Kammern (14),

eine Mehrzahl von Buchsenkontakten (16), welche zum Einfügen in die Kammern ausgebildet sind, wobei jeder Kontakt eine Längsachse (18) und einen Zusammenfügeabschnitt (20) aufweist, welcher zum Zusammenfügen mit einem Steckerkontakt ausgebildet ist, welcher in der Kammer eingefügt ist, und

eine Einrasteinrichtung zum Halten der Buchsenkontakte in den Kontakt-aufnehmenden Kammern des Gehäuses,

bei welchem die Einrasteinrichtung umfaßt

wenigstens einen Einrastarm (40), welcher sich im wesentlichen parallel zur Längsachse (18) der Buchsenkontakte (16) erstreckt, wobei der Einrastarm im wesentlichen in einer Richtung vorspannbar ist und gegengüberliegende Enden hat, welche am Zusammenfügeabschnitt des Buchsenkontaktes durch elastische Laschen (44, 46) befestigt sind, die in einer im wesentlichen senkrechten Ebene zu der bestimmten Richtung angeordnet sind, und

bei welchem jede Kontakt-aufnehmende Kammer (14) einen Bereich mit verringertem Querschnitt (50) aufweist, der ausgebildet ist, den Einrastarm (40) eines jeweiligen Buchsenkontaktes (16) senkrecht zur Längsachse (18) des Buchsenkontaktes während des Einfügens des Buchsenkontaktes in die Kammer (14) in der einen Richtung zu ergreifen und vorzuspannen, und einen Absatz (52) benachbart zum Bereich mit verringertem Querschnitt umfaßt, hinter welchem ein Ende des Einrastarmes einrastet, wenn der Buchsenkontakt vollständig in die Kammer eingefügt ist, um das Entfernen des Buchsenkontaktes aus der Kammer zu verhindern.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, welcher ein Paar Einrastarme (40) in einer Seite-an-Seite-Anordnung umfaßt, welches sich im wesentlichen parallel zur Längsachse (18) erstreckt.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei welchem der Zusammenfügeabschnitt (20) eine Bodenwand (32), entgegengesetzte Seitenwände (34) und eine obere Wand (36) umfaßt, und die Einrastarme (40) und die elastischen Laschen (44, 46) an der oberen Wand vorgesehen sind.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei welchem der Buchsenkontakt (16) aus gestanztem und geformtem Metallblech hergestellt ist und das Paar Einrastarme (40) an entgegengesetzten Seiten einer in Längsrichtung verlaufenden offenen Fuge (42) des Zusammenfügeabschnittes (20) des Buchsenkontaktes ausgebildet ist.

5. Elektrischer Buchsenkontakt (16) zum Einfügen in eine Kontakt-aufnehmende Kammer (14) eines Verbindergehäuses (12), wobei der Buchsenkontakt länglich ist, eine Längsachse zwischen einem Zusammenfügeabschnitt (20) und einem Abschlußabschnitt (22) und eine Einrasteinrichtung am Buchsenkontakt definiert, um das Festhalten des Buchsenkontaktes in dessen jeweiliger Kammer des Gehäuses zu erleichtern, bei welchem die Einrasteinrichtung umfaßt

wenigstens einen Einrastarm (40), der sich im wesentlichen parallel zur Längsachse (18) des Buchsenkontaktes erstreckt, und

wobei die Einrastarme (40) im wesentlichen in einer Richtung vorspannbar sind und entgegengesetzte Enden aufweisen, welche an einem Abschnitt (20) des Buchsenkontaktes mit elastischen Laschen (44, 46) befestigt sind, die in einer im wesentlichen senkrechten Ebene zu der bestimmten Richtung angeordnet sind,

wodurch der Einrastarm (40) während des Einfügens des Buchsenkontaktes in dessen Kammer nach innen senkrecht zur Längsachse (18) des Buchsenkontaktes in die eine Richtung vorgespannt werden kann und die Einrastarme nach außen in einen Einrastzustand zurückrasten können, wobei andererseits die elastischen Laschen (44, 46) an entgegengesetzten Enden des Rastarmes das unerwünschte Einführen von Gegenständen hinter den Einrastarm verhindern.

6. Elektrischer Buchsenkontakt nach Anspruch 5, bei welchem der Buchsenkontakt (16) aus gestanztem und geformtem Metallblech hergestellt ist und das Paar Einrastarme (40) an entgegengesetzten Seiten einer in Längsrichtung verlaufenden offenen Fuge (42) des Buchsenkontaktes ausgebildet ist.