DE69705352T2

DE69705352T2 - Verbinder mit Trägheitsverriegelung

Info

Publication number: DE69705352T2
Application number: DE69705352T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Fujitani; Yasuo Matsushita
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2017-04-29
Also published as: DE69705352D1; EP0803937B1; US5876232A; JP3301522B2; JPH09293566A; EP0803937A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Form eines Verbinders mit Trägheitsverriegelung, insbesondere eine Vorrichtung, die leicht und zuverlässig zusammengebaut werden kann. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf dem Gebiet der elektrischen Verbinder nützlich.

Hintergrund der Erfindung

Wenn Verbinder zusammengefügt werden, ist es wichtig, daß einer vollständig in den anderen eingesetzt und mit diesem verriegelt werden kann. Wenn gegenüber dem Einsetzen ein ungenügender Widerstand besteht, tritt die Gefahr auf, daß der Monteur die zwei Teile nicht mit ausreichender Kraft zusammendrückt, und als ein Ergebnis wird ein unvollständiger Zusammenbau erzielt. Wenn andererseits ein übermäßiger Befestigungswiderstand vorgesehen ist, kann die Bedienungsperson den falschen Eindruck bekommen, daß die Zusammenfügung beendet ist, obwohl diese tatsächlich nur teilweise erfolgt ist.
Um das vorstehende Problem zu lösen wird ein Mechanismus mit Trägheitsverriegelung verwendet. Dieser erzeugt einen anfänglichen Widerstand gegenüber der Befestigung, der größer als der Befestigungswiderstand zwischen den Anschlüssen selbst ist. Wenn der anfängliche Widerstand überwunden ist, wird dieser Widerstand schnell freigegeben. Dadurch wird eine Bestätigung des Gefühls geschaffen, so daß die Bedienungsperson besser entscheiden kann, wann die Befestigung vollständig ist. Darüberhinaus trägt das Moment des Verbinders, das aus dem Freigeben des Anfangswiderstandes resultiert, dazu bei, den Befestigungsvorgang zu beenden.
Eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Bauart ist im Schnitt in der Fig. 7 gezeigt. Der erste Verbinder 1 ist mit einem Verriegelungsarm 2 versehen. Der zweite Verbinder 3 hat einen entsprechenden Eingriffsteil 4 der an diesem angeordnet ist. Wenn der erste Verbinder 1 und der zweite Verbinder 3 miteinander verbunden werden, läuft der Verriegelungsarm 2 über den Eingriffsteil 4, bis er mit dessen Rückseite in Kontakt steht, wodurch die zwei Teile miteinander verriegelt werden. Der Befestigungswiderstand wird durch die Vorderseite des Eingriffsteils 4 erzeugt, die mit dem distalen Ende des Verriegelungsarms 2 in Berührung steht. Wenn dieses überwunden ist, ist die Verriegelung beendet.
Eine ähnliche Vorrichtung ist in der EP 0 503 661 offenbart. Bei dieser befindet sich ein Eingriffsteil an einem elastischen Arm, der gebogen wird, wenn ein Kappenteil, der eine Arretierung hat, über ihn hinweggegangen ist. Wenn dieses Darüberhinweggehen beendet ist, ist die Verriegelung vollendet.
Da jedoch eine derartige Konstruktion eine erhebliche Kraft benötigt, um den Befestigungsvorgang zu beenden, drückt der Benutzer manchmal auf das rückwärtige Ende des Verriegelungsarms 2 nach unten, um diesen absichtlich außer Eingriff zu bringen, um die Verbindung der Verbinder zu erleichtern. Da dies jedoch verhindert, daß der Verriegelungsarm 2 den Eingriffsteil 4 berührt, fehlt entweder der Befestigungswiderstand oder er ist wesentlich reduziert. Als Ergebnis besteht kein eindeutiges Gefühl, und es ist für die Bedienungsperson schwierig festzustellen, ob der Zusammenbau beendet ist.
Eine alternative Vorrichtung ist in der japanischen offengelegten Gebrauchsmusterveröffentlichung 2-95174 offenbart und ist in perspektivischer Darstellung in der Fig. 8 gezeigt. Hierbei ist ein Paar zueinander beabstandeter Verriegelungsarme 5 vorgesehen. Zwischen diesen liegt ein Widerstandsarm 6. Die Verriegelungsarme 5 wirken auf die gleiche Art und Weise wie der vorstehend beschriebene entsprechende Verriegelungsarm. Bei dieser Konstruktion ist der Widerstandsarm 6 im wesentlichen nicht flexibel, wodurch für die Bedienungsperson ein eindeutiger Gefühlseindruck geschaffen wird. Die Betätigungsfläche des Widerstandsarmes 6 ist jedoch so angeordnet, daß sie durch den Eingriffsteil des zugehörigen Verbinders (nicht dargestellt) gleichzeitig mit dem Verriegelungsarmen 5 berührt wird. Dies erzeugt einen sehr großen Druck und macht es für die Bedienungsperson schwierig, die Vorrichtungen vollständig zusammen zu stecken. Darüberhinaus werden, da der Widerstandsarm 6 zwischen den Verriegelungsarmen 5 liegt, diese nach außen verschoben, wofür der notwendige Raum geschaffen sein muß. Daher muß der Eingriffsteil des komplementären Verbinders ebenfalls nach außen versetzt sein, wodurch eine unterschiedliche Form desselben erforderlich ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines geeigneten Steckwiderstandes zu schaffen, die der Bedienungsperson einen eindeutigen Gefühlseindruck selbst dann gibt, wenn der Verriegelungsarm nicht verriegelt ist. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Vorstehende ohne die Notwendigkeit der Änderung der Form des komplementären Verbinders zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung ist auf verriegelbare Einsteck- und Aufnahmeverbinder mit einer Arretierung an dem einen Verbinder und einem Sperrelement an dem anderen Verbinder, gerichtet. Das Sperrelement läuft während der Verriegelungsbewegung über die Arretierung und fällt auf der anderen Seite nach unten, wodurch es an der Rückseite der Arretierung anliegt und die zwei Verbinder miteinander verriegelt. Zum Lösen wird das Sperrelement aus dem Eingriff mit Arretierung üblicherweise durch Drücken auf dessen proximales Ende gebracht.
Unabhängig vom Sperrelement ist an einem Verbinder wenigstens eine Widerstandsfläche und am anderen Verbinder ein entsprechendes Widerstandselement vorgesehen. Das Widerstandselement liegt an der Widerstandsfläche an, um den gewünschten Widerstand gegenüber der Bewegung der zwei Verbinder in ihre Verriegelungsposition zu erzeugen. Das Widerstandselement hat ein vorderes Ende, welches der vorderen Kante der Widerstandsfläche zugewandt ist. Vorteilhafterweise sind diese so angeordnet, daß die Vorderkante und das vordere Ende während der Einsteckbewegung der Verbinder berühren, bevor das Sperrelement die Arretierung berührt. Auf diese Art und Weise wird der anfängliche Widerstand erzeugt und vorzugsweise gelöst, bevor das Sperrelement die Arretierung erreicht. Auf diese Art und Weise wird durch Zusammenpressen der zwei Teile ein Moment aufgebaut, das das Sperrelement über die Arretierung und in seine exakt verriegelte Position trägt. Die Vorderkante der Widerstandsfläche kann geneigt sein, damit das Widerstandselement über diese laufen kann, ohne daß irgendeine Komponente der Verbinder zerstört wird.
In einer bevorzugten Form der Vorrichtung ist die Vorderkante im wesentlichen quer zur Richtung der Einsteckbewegung und das Widerstandselement hat in der Nähe seines distalen Endes einen Vorsprung. Dieser Vorsprung erstreckt sich in Querrichtung zur Widerstandsfläche. Daher berührt die vordere Kante das Widerstandselement an einem Punkt auf dem Vorsprung, der exzentrisch zur Achse des Widerstandselementes liegt. Als Ergebnis bewirkt der Druck in der Zusammensteckrichtung, daß das Widerstandselement gebogen wird und dadurch über die vordere Kante gleitet.
Vorteilhafterweise sind ein Paar Widerstandselemente in Form von hochstehenden, im allgemeinen ebenen Rippen vorgesehen, die in Querrichtung zueinander beabstandet sind. Das Widerstandselement ist ein Paar langgestreckter Widerstandsarme, die in Querrichtung flexibel sind und in Richtung auf die Rippen vorgespannt sind. Bei dieser Ausführungsform liegt die Arretierung zwischen den Rippen und der Sperrarm liegt zwischen den Widerstandsarmen.

Kurze Beschreibung der Figuren

In den begleitenden Figuren, die einen Teil der Beschreibung bilden und in welchen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen, zeigt:
Fig. 1 den Einsteckverbinder und den Aufnahmeverbinder gemäß der Erfindung bevor diese miteinander verbunden sind, in einer Draufsicht teilweise im Schnitt;
Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt der Verbinder ähnlich wie die in Fig. 1 gezeigten, mit Ausnahme der Form der Eingriffsfläche;
Fig. 3 eine Draufsicht ähnlich der Fig. 1, wobei die Verbinder einer anderen Ausführungsform, die eine andere Form der Kontaktfläche hat, in der teilweise verbundenen Position gezeigt sind;
Fig. 4 eine Draufsicht ähnlich der gemäß Fig. 3, in welcher die Verbinder vollständig arretiert sind;
Fig. 5 eine Draufsicht teilweise im Schnitt einer Modifikation der Erfindung;
Fig. 6 eine Seitenansicht im Schnitt von Fig. 4;
Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik; und
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie in den Fig. 1 bis 6 gezeigt, ist der Aufnahmeverbinder 20 so ausgebildet, daß er den Steckteil 12 am Gehäuse 10 des passenden Verbinders 11 aufnehmen kann. An der Oberfläche ist der Verbinder 11 mit der Arretierung 14, mit der Führungsfläche 15 und der Eingriffsfläche 16 versehen. Der Einsteckanschluß 13 liegt innerhalb des Steckteils 12.
Der Aufnahmeverbinder 20 hat ein Gehäuse 21 und eine Kappe 23. Ein Aufnahmeanschluß 22 liegt innerhalb des Gehäuses. Ein Sperrarm 25 ist an einer Oberfläche desselben vorgesehen und ist komplementär zur Arretierung 14. An jeder Seite des Sperrarms 25 befinden sich Widerstandsarme 29. Jeder Arm trägt einen Vorsprung 30, der mit einer Kontaktfläche 31 und einer Führungsfläche 32 versehen ist. Die Arme 29 sind in eine Richtung quer zur Einsetzrichtung flexibel und zwischen den Seitenwänden 28 und dem Widerstandsarm 29 ist für diesen Zweck ein Bewegungsraum 24 vorgesehen.
Gemäß einer Form der Erfindung ist die Eingriffsfläche 16 schräg, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, um das Lösen der Verbinder zu erleichtern. Alternativ kann die Eingriffsfläche 16, wie in der Fig. 2 gezeigt, vertikal sein. In diesem Fall werden die Verbinder durch Pressen auf einen Druckteil 27 gelöst, wodurch bewirkt wird, daß der Eingriffsvorsprung 26 sich nach oben bewegt (wie in Fig. 2 gezeigt), so daß er mit der Eingriffsfläche 16 nicht mehr in Berührung steht. Eine weitere Variation ist in der Fig. 5 gezeigt. Hierbei erstrecken sich Widerstandsarme 29 ausgehend vom vorderen Ende des Verbinders 20 in Richtung auf dessen rückwärtiges Ende.
Zum Zusammenbauen der Vorrichtung wird das Einsteckteil 12 des Verbinders 11 in die Kappe 23 eingesetzt. Ein teilweises Einsetzen einer anderen Ausführungsform ist in der Fig. 3 gezeigt. Wie zu ersehen ist, sind die Kontaktflächen 31 mit den Vorderkanten der Rippen 17 in Berührung. Dann wird ein weiterer Druck ausgeübt, wodurch bewirkt wird, daß die Widerstandsarme 29 sich nach innen biegen, wodurch sich die Kontaktflächen 31 neigen. Dies bewirkt, daß die Widerstandsarme 29 sich spreizen und über die Außenseite der Rippen 17 gleiten.
Wegen der Anfangskraft, die erforderlich ist, um die Widerstandsarme 29 zu spreizen, wird zwischen den Verbindern 20 und 11 eine beträchtliche Bewegungskraft entwickelt, wodurch der Sperrarm 25 über die Eingriffsfläche 16 in die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Position gleitet. Als Ergebnis liegt die rückwärtige Fläche des Eingriffsvorsprungs 26 an der Eingriffsfläche 16 an, wodurch die Verbinder miteinander sicher verriegelt werden. Wenn sie gelöst werden sollen, wird auf den Pressteil 27 Druck ausgeübt, was bewirkt, daß der Eingriffsvorsprung 26 sich nach oben bewegt (wie in der Fig. 5 gezeigt), so daß die Verbinder leicht getrennt werden können.
Die zur Querrichtung des Verbinders 20 zentrale Anordnung des Sperrarms 25, gekoppelt mit dem Paar Widerstandsarme 29, die symetrisch zu jeder Seite hin beabstandet sind, macht es möglich, daß der Befestigungswiderstand von den Widerstandsarmen 29 gleichförmig auf beide Seiten der Vorrichtung wirkt. Auf diese Art und Weise tritt keine Kippung der Verbinder auf. Die Verwendung von zwei Widerstandsarmen 29 verdoppelt auch den erzielten Befestigungswiderstand. Da die Größe und/oder Form des Aufnahmeverbinders 20 durch die vorliegende Erfindung unverändert ist, kann er mit bestehenden Einsteckverbindern ohne irgendwelche erforderliche Modifikationen hierfür verwendet werden.
Wenn zusätzlicher Befestigungswiderstand erforderlich ist, kann dieser weiterhin erzielt werden, in dem die Breite der Widerstandsarme 29 in der Querrichtung vergrößert wird. Da die vergrößerte Abmessung parallel zur oberen Fläche des Aufnahmegehäuses 21 ist, muß dessen Höhe nicht vergrößert werden. Das Vorsehen des wesentlichen Raumes 24 beseitigt die Notwendigkeit, die seitliche Breite des Gehäuses 21 zu vergrößern. Auf diese Art und Weise kann die vorliegende Erfindung wie gewünscht einen in wesentlichen erhöhten Befestigungswiderstand schaffen, ohne daß weder die Höhe noch die Breite modifiziert werden muß, wodurch die Notwendigkeit eliminiert ist, daß bestehende Einsteckverbinder neu gestaltet werden müssen.
Gewisse Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind ausdrücklich offenbart. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese begrenzt und verschiedene Modifikationen sind für den Fachmann leicht vorzuschlagen. Beispielsweise kann auf einer Seite des Sperrarms ein einzelner Widerstandsarm anstatt des in den Figuren gezeigten Paares verwendet werden; dies würde mit sich bringen, daß nur eine einzelne hochstehende Rippe am Verbinder erforderlich ist. Darüberhinaus können die Widerstandsarme nach innen (in Richtung auf den Sperrarm) anstatt nach außen wie dargestellt biegbar sein. Der Sperrarm und die Widerstandsarme sind als am Aufnahmeverbinder vorgesehen beschrieben worden, während die Arretierung und die Rippen sich am Einsteckverbinder befinden. Innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung können jedoch ein oder beide Elemente des Aufnahmeverbinders am Einsteckverbinder angeordnet sein oder umgekehrt. In den begleitenden Figuren biegen sich die Widerstandsarme in einer Richtung parallel zur Oberseite des Verbinders. Alternativ kann die Biegung rechtwinklig zur Oberseite mit im wesentlichen der gleichen Wirkung erfolgen. In diesem Fall würden die Räume 24 zwischen der Oberseite und den Widerstandsarmen angeordnet sein.
Obwohl nur eine begrenzte Anzahl von spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausdrücklich offenbart sind, ist diese nichts desto trotz breit ausgelegt und durch nichts außer den Umfang der anhängenden Patentansprüche begrenzt.

Claims

1. Verbinder mit einem Einsteckverbinder (11) und einem Aufnahmeverbinder (20) mit einer Kappe (23),

einer Arretierung (14) an dem Einsteckverbinder (11) oder dem Aufnahmeverbinder (20), einem Sperrelement (25) an dem jeweils anderen Einsteckverbinder (11) oder Aufnahmeverbinder (20), wobei das Sperrelement (25) mit der Arretierung (14) zusammenwirkt, wenn der Einsteckverbinder (11) und der Aufnahmeverbinder (20) relativ zueinander in einer Sperrposition sind,

einer Widerstandsfläche (17) an dem Einsteckverbinder (11) oder dem Aufnahmeverbinder (20), einem Widerstandselement (29) an dem jeweils anderen Einsteckverbinder (11) oder Aufnahmeverbinder (20), wobei das Widerstandselement (29) so ausgebildet ist, daß es an einer Widerstandsfläche (17) anliegt, wodurch ein Widerstand gegenüber einer Bewegung des Aufnahmeverbinders (20) und des Einsteckverbinders (11) in die Sperrposition erzeugt wird,

wobei das Widerstandselement (29) eine Stirnfläche (30) hat, die einer Vorderkante der Widerstandsfläche (17) zugewandt ist, wobei die Vorderkante und die Stirnfläche (30) bei Kontakt miteinander gegenüber der Bewegung einen größeren Widerstand erzeugen als wenn das Widerstandselement (29) mit der Widerstandsfläche (17) in Kontakt steht und die Vorderkante und die Stirnfläche (30) nicht mehr miteinander in Kontakt stehen,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Einsteckverbinder (11) einen Einsteckanschluß (13) hat und der Aufnahmeverbinder (20) einen Aufnahmeanschluß (22) hat, der so ausgebildet ist, daß er mit dem Einsteckanschluß (13) zusammenpaßt, wenn der Einsteckverbinder (11) und der Aufnahmeverbinder (20) in der Sperrposition sind,

das Widerstandselement (29) von dem Sperrelement (25) unabhängig ist,

die Stirnfläche (30) und die Vorderkante während der Bewegung in Kontakt sind, bevor das Sperrelement (25) die Arretierung (14) berührt, und

das Widerstandselement (29) und das Sperrelement (25) in Richtungen im wesentlichen quer zueinander flexibel sind.

2. Verbinder nach Anspruch 1, wobei die Widerstandsfläche im allgemeinen eine ebene, hochstehende Rippe ist, die sich im wesentlichen parallel zu der Bewegung erstreckt, das Widerstandselement ein Widerstandsarm (29) mit einer Längsachse ist, der in einer Querrichtung zu der Bewegung flexibel ist und in Richtung auf die Rippe vorgespannt ist.

3. Verbinder nach Anspruch 2, wobei der Widerstandsarm einen Vorsprung (30) in der Nähe der Stirnfläche aufweist, der sich in Querrichtung auf die Rippe zu erstreckt, eine Kontaktfläche (31) an diesem Vorsprung so ausgebildet ist, daß sie die Vorderkante an einem Punkt exzentrisch zu dieser Achse berührt, wodurch die Bewegung bewirkt, daß der Widerstandsarm gebogen wird und der Vorsprung aus dem Kontakt mit der Vorderkante gelöst wird.

4. Verbinder nach Anspruch 2, wobei die Vorderkante im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegung liegt.

5. Verbinder nach Anspruch 2, wobei zwei im allgemeinen ebene, hochstehende Rippen (17) vorgesehen sind, die zueinander in der Querrichtung beabstandet sind und sich im wesentlichen parallel zu der Bewegung erstrecken, und zwei Widerstandsarme, die Längsachsen (29) aufweisen, in der Querrichtung flexibel sind und jeweils auf eine dieser Rippen zu vorgespannt sind.

6. Verbinder nach Anspruch 5, wobei die Arretierung zwischen den Rippen und dem Sperrarm zwischen den Widerstandsarmen liegt.

7. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorderkante und die Stirnfläche während der Bewegung aufhören, miteinander in Kontakt zu stehen, und der größere Widerstand gelöst wird, bevor der Einsteckverbinder und der Aufnahmeverbinder vollständig ihre Sperrposition erreicht haben.