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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder und betrifft weiterhin einen Erkennungsanschluss, der in dem elektrischen Verbinder enthalten ist, um zu erkennen, ob der elektrische Verbinder elektrisch mit einem zweiten elektrischen Verbinder verbunden ist.
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Es ist bei einem elektrischen Verbinder, der idR aus einem „männlichen” Verbindungsstecker und einer „weiblichen” Verbindungsbuchse gebildet ist, wichtig, sicherzustellen, dass männliche und weibliche Verbinder sicher miteinander verbunden sind, um elektrische Signale übertragen zu können. Insbesondere dann, wenn elektrische Signale nicht über männliche und weibliche Verbinder in einem elektrischen Verbinder oder einer elektrischen Steckverbindung übertragen werden können, die in einer Sicherheitsvorrichtung verwendet wird, da eine unvollständige Verbindung zwischen männlichen und weiblichen Verbindern vorliegt, ist die Sicherheitsvorrichtung nicht in der Lage, korrekt zu arbeiten. Um ein derartiges Problem zu vermeiden, wird ein elektrischer Verbinder üblicherweise so ausgelegt, dass er einen Erkennungsanschluss enthält, um zu erkennen, ob männliche und weibliche Verbinder (Stecker und Buchse des elektrischen Verbinders) elektrisch miteinander verbunden sind.
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24 der beigefügten Zeichnung ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders, wie er in der
JP 1996-190961 A beschrieben ist und
25 zeigt eine entsprechende Schnittansicht hiervon.
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Der elektrische Verbinder gemäß der 24 und 25 umfasst ein erstes Verbindergehäuse 1 mit einem Kontaktanschluss 3 und ein zweites Verbindergehäuse 2 mit einem Paar von Anschlüssen 9 und 9'. Der Kontaktanschluss 3 und die Anschlüsse 9 und 9' definieren eine Einheit zur Erkennung, ob die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 sicher miteinander verbunden sind. Der Kontaktanschluss 3 enthält ein Paar elastischer Teile 3c, die aufeinander zu weisen und ein Paar von elastischen Teilen 3c', die aufeinander zu weisen. Wenn die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 miteinander verbunden sind, schließen die elastischen Teile 3c die Anschlüsse 9 und 9' zwischen sich ein und auf ähnliche Weise schließen die elastischen Teile 3c' die Anschlüsse 9 und 9' zwischen sich ein. Das erste Verbindergehäuse 1 weist an seiner oberen Oberfläche einen auslegerartigen flexiblen Verriegelungsarm 6 mit einem proximalen Ende 6a auf. Der Verriegelungsarm 6 enthält mittig einen nach oben vorstehenden Vorsprung 6b und enthält weiterhin einen Druckknopfabschnitt 6c (vergleiche 25) an einem freien Ende hiervon. Wenn der Verriegelungsarm 6 niedergedrückt wird, bewegt sich der Kontaktanschluss 3 elastisch nach oben bzw. unten.
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Bei dem herkömmlichen elektrischen Verbinder gemäß der 24 und 25 gleiten die Anschlüsse 9 und 9' gegenüber den elastischen Teilen 3c und 3c', wenn die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 miteinander verbunden werden, was sicherstellt, dass auch dann, wenn die Anschlüsse 9 und 9' verschmutzt oder oxidiert sind, eine derartige Verschmutzung oder Oxidation aufgrund von Reibungskräften entfernt oder abgewischt wird, die durch die Gleitbewegung der Anschlüsse 9 und 9' relativ zu den elastischen Teilen 3c und 3c' erzeugt werden. Wenn jedoch ein Widerstand entgegen der Gleitbewegung der Anschlüsse 9 und 9' relativ zu den elastischen Teilen 3c und 3c' zunimmt, gelangen die Anschlüsse 9 und 9' in Eingriff mit den elastischen Teilen 3c und 3c', wenn der Verriegelungsarm 6 ausgelenkt ist (siehe 25), also bevor der Verriegelungsarm 6 in seine Ausgangsposition gemäß 24 zurückkehrt, was dazu führen kann, dass die oben erwähnte Verschmutzung oder Oxidation unzureichend entfernt wird und weiterhin kann der Verriegelungsarm 6 nicht in seine Ausgangslage zurückkehren, was dazu führen kann, dass die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 unvollständig miteinander verbunden werden.
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Wenn die Anschlüsse 9 und die elastischen Teile 3c und 3c' elektrisch miteinander verbunden werden, ist es, selbst wenn die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 unvollständig miteinander verbunden worden sind, schwierig herauszufinden, dass die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 tatsächlich unvollständig miteinander verbunden sind. Wenn die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 voneinander weg gezogen werden, wie beispielsweise aufgrund eines Stoßes und/oder Schwingungen, wenn die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 unvollständig miteinander verbunden sind, können sich die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 voneinander lösen. Wenn dies der Fall ist, kann eine Sicherheitseinheit im Notfall nicht mehr korrekt arbeiten, da über die ersten und zweiten Verbindergehäuse 1 und 2 verbundene Signalleitungen unterbrochen werden.
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Mit Blick auf das genannte Problem bei einem herkömmlichen elektrischen Verbinder ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Verbinder zu schaffen, der in der Lage ist, mit einem zweiten elektrischen Verbinder so verbunden zu werden, dass eine hohe Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung dazwischen geschaffen wird.
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Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Erkennungsanschluss zur Aufnahme in dem oben genannten elektrischen Verbinder zu schaffen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischen Verbinder geschaffen, mit einem Gehäuse zum Verbinden mit einem (Einsetzen in einen) zweiten elektrischen Verbinder, einem Verriegelungsarm, der sich elastisch verformt, wenn er Kontakt mit einem Eingriffsteil am zweiten elektrischen Verbinder macht und danach wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt, wenn der elektrische Verbinder und der zweite elektrische Verbinder miteinander verbunden werden, einem Erkennungsanschluss zur Erkennung, ob der elektrische Verbinder und der zweite elektrische Verbinder elektrisch miteinander verbunden sind, und einer Einheit zur Unterstützung der Rückkehrbewegung des Verriegelungsarms in seine Ausgangsposition, wobei Verriegelungsarm, Erkennungsanschluss und besagte Einheit in dem Gehäuse angeordnet sind, der Erkennungsanschluss einen ersten Abschnitt zur Festlegung relativ zu dem Verriegelungsarm enthält, sowie einen zweiten Abschnitt für einen Kontakt mit einem Erkennungsanschluss des zweiten elektrischen Verbinders.
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Bei dem elektrischen Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Verriegelungsarm beim Zurückkehren in die Ausgangsposition nach seiner elastischen Verformung durch den zweiten elektrischen Verbinder unterstützt, so dass sichergestellt ist, dass der Verriegelungsarm mit Sicherheit in seine Ausgangsposition zurückkehren kann, selbst wenn es durch bestimmte Umstände nicht möglich oder erschwert ist, dass der Verriegelungsarm in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Damit ist es möglich, den Eingriff des Verriegelungsarms mit dem zweiten elektrischen Verbinder zu erreichen.
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Es ist bevorzugt, wenn die Einheit als ein Teil des Erkennungsanschlusses einteilig mit dem ersten Abschnitt ausgebildet ist.
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Indem die Einheit einteilig mit dem ersten Abschnitt ausgebildet wird, ist es möglich, den Erkennungsanschluss aus einer einzelnen dünnen Metallplatte zu bilden, welche Elastizität hat.
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Es ist bevorzugt, wenn die Einheit ein freies Ende hat, welches Kontakt mit einem Abschnitt des zweiten elektrischen Verbinders macht, wenn das Gehäuse und der zweite elektrische Verbinder miteinander verbunden sind, wobei die Einheit eine Rückstellkraft auf den Verriegelungsarm über den ersten Abschnitt, der relativ zum Verriegelungsarm festgelegt ist, ausübt, wenn das freie Ende, das Kontakt mit dem Abschnitt macht, als ein Schwenkpunkt dient (eine Dreh- oder Schwenkachse liefert oder definiert).
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Die Einheit beginnt damit, die Bewegung des Verriegelungsarms zurück in seine Ausgangsposition zu unterstützen, wenn die Einheit Kontakt mit einem Vorsprung am zweiten elektrischen Verbinder macht und damit der Verriegelungsarm elastisch leicht verformt wird, bevor der Verriegelungsarm in Eingriff mit dem zweiten elektrischen Verbinder gelangt. Die Einheit macht an einem freien Ende hiervon Kontakt mit dem Vorsprung. Da die Einheit den Verriegelungsarm dadurch unterstützt, dass als Schwenkpunkt/-achse das freie Ende hiervon verwendet wird, welches Kontakt mit dem Vorsprung des zweiten elektrischen Verbinders macht, ist es nicht notwendig, dass der zweite elektrische Verbinder einen Schwenkpunkt für den Verriegelungsarm enthält.
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Es ist bevorzugt, wenn die Einheit eine Plattenfeder aufweist, welche eine elastische Kraft oder Federkraft liefert.
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Indem die Einheit mit einer Plattenfeder ausgestattet wird, kann die Einheit eine erhöhte Kraft zur Unterstützung der Rückkehrbewegung des Verriegelungsarms in die Ausgangsposition bereitstellen.
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Es ist bevorzugt, wenn die Einheit relativ zum ersten Abschnitt schräg gestellt oder geneigt ist.
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Es ist bevorzugt, wenn die Einheit an einer Position näher zu einem Spitzenende hiervon eine verringerte Breite hat.
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Es ist bevorzugt, wenn die Einheit an einem Spitzenende hiervon gekrümmt oder gebogen ist.
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Es ist bevorzugt, wenn der Erkennungsanschluss weiterhin einen vierten Abschnitt enthält, der die ersten und zweiten Abschnitte miteinander verbindet, wobei der vierte Abschnitt abhängig von einer Verschiebung oder Verstellung des zweiten Abschnitts elastisch verformbar ist.
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Selbst wenn der zweite Abschnitt abhängig von einer Verschiebung des Erkennungsanschlusses verschoben wird, wird der dritte Abschnitt elastisch verformt, um damit die Verschiebung des zweiten Abschnitts aufzunehmen, so dass der zweite Abschnitt der Verschiebung des Erkennungsanschlusses folgen kann.
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Es ist bevorzugt, wenn der zweite Abschnitt im Wesentlichen U-förmig ist, wobei die beiden Schenkel des „U” voneinander um einen geringeren Betrag beabstandet sind und eine geringere Breite in Richtung der Spitzenenden hiervon haben.
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Beispielsweise kann der Erkennungsanschluss aus einer einzelnen dünnen Metallplatte mit Elastizität sein.
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Die mit der vorliegenden Erfindung erhaltbaren Vorteile werden nachfolgend beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Verriegelungsarm durch die Einheit bei seiner Rückkehrbewegung in die Ausgangsposition unterstützt, nachdem er vom zweiten elektrischen Verbinder elastisch/nachgiebig verformt worden ist, so dass sichergestellt ist, dass der Verriegelungsarm in seine Ausgangsposition zurückkehren kann, selbst wenn es Gründe gibt, die verhindern, dass der Verriegelungsarm in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Damit ist es möglich, den Verriegelungsarm mit Sicherheit in Eingriff mit dem zweiten elektrischen Verbinder zu bringen, was eine hohe Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Verbinder und dem zweiten elektrischen Verbinder sicherstellt.
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Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.
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Es zeigt:
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1 in perspektivischer Ansicht einen elektrischen Verbinder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein männlicher Verbinder (Stecker) und ein weiblicher Verbinder (Buchse) voneinander getrennt sind;
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2 eine Ansicht von vorne auf die Buchse;
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3 einen Schnitt entlang Linie A-A in 2;
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4 einen Schnitt entlang Linie B-B in 3;
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5 eine perspektivische Ansicht eines Erkennungsanschlusses, der in der Buchse (dem weiblichen elektrischen Verbinder) enthalten ist;
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6 eine Seitenansicht auf den Erkennungsanschluss von 5;
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7 eine Draufsicht auf den Erkennungsanschluss von 5;
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8 eine Ansicht von unten auf den Erkennungsanschluss von 5;
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9 einen Metallrohling, aus dem der Erkennungsanschluss von 5 herstellbar ist;
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10 eine perspektivische Ansicht von unten auf die Buchse von 1;
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11 eine Vorderansicht auf die Buchse;
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12 eine Schnittansicht durch die Buchse entlang Linie C-C in 11;
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13 eine Schnittansicht durch Stecker und Buchse im verbundenen Zustand;
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14 eine Schnittansicht durch Stecker und Buchse entlang der Linie C-C in 11;
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15 eine Schnittansicht durch Stecker und Buchse entlang Linie D-D in 13;
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16 eine Schnittansicht von Stecker und Buchse;
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17 eine Schnittansicht von Stecker und Buchse entlang der Linie C-C in 11;
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18 eine Schnittansicht von Stecker und Buchse entlang Linie E-E in 16;
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19 eine Schnittansicht von Stecker und Buchse;
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20 eine Schnittansicht von Stecker und Buchse entlang Linie C-C in 11;
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21 eine Schnittansicht von Stecker und Buchse entlang Linie F-F in 21;
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22 eine perspektivische Ansicht von Stecker und Buchse im verbundenen Zustand;
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23 eine Draufsicht auf den elastisch verformten Erkennungsanschluss;
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24 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Steckers und einer herkömmlichen Buchse; und
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25 eine Schnittansicht von herkömmlichem Stecker und herkömmlicher Buchse gemäß 24.
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Der elektrische Verbinder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung ist „vorne”, „Vorderseite” etc. diejenige Seite von männlichem elektrischem Verbinder (Stecker) bzw. weiblichem elektrischem Verbinder (Buchse), in deren Richtung oder über welche Stecker und Buchse miteinander verbindbar sind und „Rückseite”, „hinten” etc. ist die hierzu entgegengesetzte Seite. Wie weiterhin aus den Figuren hervorgeht, ist der in 1 rechts dargestellte Verbinder an sich ein „Stecker”, da er in einen Hohl- oder Innenraum des linken Verbinders eingeführt oder -gesteckt wird. Da jedoch der an sich als Stecker ausgeführte rechte Verbinder Buchsenanschlüsse trägt oder aufnimmt, ist er in seiner Gesamtheit ebenfalls als „Buchse” oder dergl. bezeichnet. Gleiches trifft auf den linken Verbinder zu, der funktionell als „Buchse” fungiert, jedoch Steckanschlüsse oder -stifte trägt und daher insgesamt als „Stecker” oder dergl. bezeichnet wird.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sei ein elektrischer Verbinder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein „weiblicher” elektrischer Verbinder 100, also in Form einer „Buchse”, „Steckbuchse” oder dergleichen ausgeführt. Die Buchse 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zusammen mit einem „männlichen” elektrischen Verbinder 200 (einem „Stecker”, „Steckverbinder” etc.) 200 als eine Einheit zum Betrieb eines Airbags für ein Fahrzeug ausgeführt. Genauer gesagt, die Buchse 100 und der Stecker 200 werden verwendet, elektrische Drähte, Kabel, Leitungen etc. miteinander zu verbinden. Sowohl die Buchse 100 als auch der Stecker 200 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel mit vier Kontaktanschlüssen ausgelegt, über welche elektrische Signale übertragbar sind.
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Nachfolgend sei anhand der 1 bis 9 zunächst die Buchse 100 (der weibliche elektrische Verbinder) erläutert.
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Gemäß den 2 bis 4 weist der weibliche elektrische Verbinder 100 (nachfolgend als „Buchsenverbinder” bezeichnet) ein Gehäuse 110 auf, welches mit dem männlichen elektrischen Verbinder 200 (nachfolgend als „Steckerverbinder” bezeichnet) verbindbar ist, wobei Kontaktanschlüsse 120 elektrisch im Kontakt mit dem Steckerverbinder 200 machen, wobei weiterhin ein erster Erkennungsanschluss 130 vorgesehen ist, der elektrisch im Kontakt mit einem später zu beschreibenden Erkennungsanschluss seitens des Steckerverbinders 200 macht, um damit zu erkennen, ob der Buchsenverbinder 100 elektrisch mit dem Steckerverbinder 200 verbunden ist.
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Das Gehäuse 110 umfasst ein äußeres Gehäuse zur Aufnahme in einem Innenraum 210 (siehe 10) im Inneren des Steckerverbinders 200. Das Gehäuse 110 wird beispielsweise durch Spritzguss gebildet und umfasst einen rechteckförmigen flächenparallelen Körper 111, ein Paar von Führungen 112 an einer oberen Oberfläche des Körpers 111 und einen Verriegelungsarm 113, der ein Lösen des Buchsenverbinders 100 vom Steckerverbinder 200 verhindert, nachdem die beiden Verbinder 100 und 200 miteinander verbunden worden sind.
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Der Körper 111 weist vier Anschlussräume 111a auf, die nebeneinander in einer Reihe in Breitenrichtung des Körpers 111 angeordnet sind. Jeder der Kontaktanschlüsse 120 ist in jeweils einem der Anschlussräume 111a aufgenommen. Der Körper 111 weist an seiner Vorderseite eine Öffnung 111b auf, durch welche eine später zu beschreibende Anschlussstütze in den Körper 111 eingeführt wird.
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Die Führungen 112 liegen so, dass der Verriegelungsarm 113 zwischen ihnen liegt und erstrecken sich von einer Vorderseite zu einer Rückseite des Körpers in einer Richtung A1 (siehe 1), in der der Buchsenverbinder 100 und der Steckerverbinder 200 miteinander verbunden bzw. voneinander getrennt werden.
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Wie in 3 gezeigt, hat der Verriegelungsarm 113 ein Vorderende, über welches der Verriegelungsarm 113 mit dem Körper 111 verbunden ist, sowie ein freies unteres Ende. Der Verriegelungsarm 113 ist vom Körper 111 über einen Spalt 111c beabstandet. Somit kann der Verriegelungsarm 113 um sein Vorderende herum mit seinem rückwärtigen oder hinteren Ende schwingen oder sich auf- und abbewegen. Der Verriegelungsarm 113 kann an seinem Vorderende mit dem Körper 111 zum Beispiel über eine Plattenfeder verbunden sein. Durch Ausbilden der Plattenfeder aus einem Kunststoff oder Harz kann der Verriegelungsarm 113 einteilig mit dem Körper 111 ausgebildet werden, so dass sichergestellt ist, dass der Verriegelungsarm 113 an seinem rückwärtigen Ende eine Rückstellkraft ausübt.
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Der Verriegelungsarm 113 enthält elastisch verformbare Vorsprünge 113a (siehe 1). Die Vorsprünge 113a werden von dem Steckerverbinder 200 nach unten verformt, wenn der Buchsenverbinder 100 mit dem Steckerverbinder 200 verbunden wird und kehren danach in ihre Ausgangslagen zurück, um somit einen Eingriff mit dem Steckerverbinder 200 herzustellen. Wie in 3 gezeigt, weist der Verriegelungsarm 113 an seinem rückwärtigen Ende einen Schlitz 113b auf, in welchem der erste Erkennungsanschluss 130 befestigt ist.
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Jeder der Kontaktanschlüsse 120 weist eine Plattenfeder aus einer dünnen Metallplatte auf. Die Kontaktanschlüsse 120 schließen zwischen sich einen Gegenkontaktanschluss 220 (Steckerkontaktanschluss), der in 1 dargestellt ist, ein, um eine elektrische Verbindung mit dem Steckeranschluss 220 herbeizuführen. Jeder der Kontaktanschlüsse 120 ist an seinem rückwärtigen Ende mit einem Kabel 140 (1 und 3) verbunden, welches sich vom Körper 111 weg erstreckt.
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Wie in den 5 bis 8 gezeigt, kann der erste Erkennungsanschluss 130 hergestellt werden, indem eine dünne Metallplatte in die gewünschte Form gestanzt und danach das Stanzteil entsprechend gebogen wird. Der erste Erkennungsanschluss 130 enthält einen ersten Abschnitt 131, über den der erste Erkennungsanschluss 130 mit dem Verriegelungsarm 113 verbunden ist, einen zweiten Abschnitt 132, der elektrischen Kontakt mit einem Erkennungsanschluss seitens des Steckerverbinders 200 macht, einen dritten Abschnitt 134, der den Verriegelungsarm 113 bei seiner Rückkehr in die Ausgangsposition unterstützt und einen vierten Abschnitt 133, der die ersten und zweiten Abschnitte 131 und 132 miteinander verbindet.
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Da der erste Erkennungsanschluss 130 über den ersten Abschnitt 131 am Verriegelungsarm 113 und damit am Gehäuse 110 befestigt ist, wenn der erste Erkennungsanschluss 130 gemäß 7 von oben betrachtet wird, ist der zweite Abschnitt 132 in der Lage, um den vierten Abschnitt 133 in Bogenform zu schwingen.
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Der erste Abschnitt 131 wird in den Schlitz 113b eingeführt, um damit am Verriegelungsarm 113 festgelegt zu sein. Der erste Abschnitt 131 weist ein Paar von Vorsprüngen 131a und ein Paar von Stoppern oder Anschlägen 131b auf.
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Die Vorsprünge 131a erstrecken sich an gegenüberliegenden Seiten des ersten Abschnitts 131 in Breitenrichtung des ersten Vorsprungs 131 und sind in Innenwände des Schlitzes 113b gesteckt, um damit zu verhindern, dass der erste Erkennungsanschluss 130 sich vom Verriegelungsarm 113 löst.
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Die Stopper 113b liegen an Seitenwänden des Schlitzes 113b an, um damit eine Tiefe zu regulieren, mit der der erste Erkennungsanschluss 130 in das Gehäuse 110 eingeführt wird.
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Der zweite Abschnitt 132 enthält ein Paar von Kontakten 132a, welche jeweils mechanischen und elektrischen Kontakt mit einem Erkennungsanschluss seitens des Steckerverbinders 200 machen, sowie einen im Wesentlichen U-förmigen Arm 32b.
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Die Kontakte 132a sind umgekehrt U-förmig und an den Spitzenenden des Arms 132b ausgebildet. Jeder der Kontakte 132a hat eine Kontaktfläche 132c derart, dass die Kontaktflächen 132c der Kontakte 132a aufeinander zu weisen. Die Kontaktflächen 132c verlaufen senkrecht zum Arm 132b. Die Kontaktflächen 132c sind gewölbt, um bogenförmig in Richtung aufeinander zu vorzustehen, um ausreichend Kontakt mit einem Erkennungsanschluss des Steckerverbinders 200 zu machen.
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Der Arm 132b ist aus Metall und wirkt als Feder. Der Arm 132b das „U” definierende Verlängerungen, welche in Richtung der Spitzenenden der Arme 132b einen kürzeren Abstand zueinander haben und geringere Breite aufweisen, um sich elastisch verformen zu können, damit zwischen ihnen ein Erkennungsanschluss seitens des Steckerverbinders 200 aufgenommen werden kann. Der Arm 132 verläuft im Wesentlichen parallel zu dem Erkennungsanschluss des Steckerverbinders 200, wenn die beiden Verbinder 100 und 200 miteinander verbunden sind.
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Der vierte Abschnitt 133 hat die Form eines Stifts oder Stabs und ist abhängig von einer Verschiebung oder Verformung des zweiten Abschnitts 132b elastisch verformbar. Der vierte Abschnitt 133 ist mit einem Ende mit einem proximalen Ende des Arms 132 verbunden. Wie in 6 gezeigt, steht der vierte Arm 133 von einer imaginären Ebene S, welche den Arm 132 beinhaltet, vor und ist an seinem anderen Ende mit dem ersten Abschnitt 131 verbunden. Insbesondere erstreckt sich der vierte Abschnitt 133 im Wesentlichen vertikal, um den ersten Abschnitt 131 oberhalb von und parallel zu der imaginären Ebene S mit einem proximalen Ende des Arms 132b zu verbinden. Weiterhin liegen sowohl der vierte Abschnitt 133 als auch der erste Abschnitt 131 mittig der beiden Verlängerungen, die das „U” des Arms 132b definieren, wenn von oberhalb des Arms 132b betrachtet wird. Der erste Abschnitt 131 erstreckt sich in die gleiche Richtung, in der sich der Arm 132b erstreckt.
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Der dritte Abschnitt 134 ist an einem proximalen Ende 134s hiervon einteilig mit dem ersten Abschnitt 131, um als Plattenfeder zu wirken. Der dritte Abschnitt 134 verläuft vom proximalen Ende 134s in Richtung eines Spitzenendes 134t schräg nach unten relativ zum ersten Abschnitt 131.
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Der dritte Abschnitt 134 hat in Richtung seines Spitzenendes 134t abnehmende Breite. Der dritte Abschnitt 134 ist an seinem Spitzenende 134t nach oben gekrümmt, um einen bogenförmigen Gleitkontaktabschnitt 134a zu bilden. Da der dritte Abschnitt 134 sich durch den Spalt 111c in die Öffnung 111b erstreckt, sind der Spalt 111c und die Öffnung 111b durchgängig, ohne von einer Trennwand unterteilt zu werden.
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Ein Herstellungsvorgang für den ersten Erkennungsanschluss 130 mit obigem Aufbau wird nachfolgend erläutert.
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Zunächst wird eine einzelne dünne Metallplatte mit elastischen Eigenschaften bereitgestellt.
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Sodann wird diese Metallplatte an dem Bereich, wo die Kontaktoberflächen 132c auszubilden sind, mit Aufwölbungen, beispielsweise in Form von Schweißraupen oder dergleichen versehen, um die bogenförmigen Wände zu bilden. Dann wird die Metallplatte in die Metallplatte 300 der Form gemäß 9 gestanzt.
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Die Kontaktflächen 132a werden durch Anheben von Metallteilen 301, die an den Spitzenenden des Arms 132b liegen, in einer Richtung voneinander weg und durch Biegen der Metallteile 301 in das umgekehrte „U” gebildet, so dass die Metallteile 301 einen Innenraum definieren.
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Der Gleitkontaktabschnitt 134a wird durch Hochbiegen des Spitzenendes 134t des dritten Abschnitts 134 gebildet. Weiterhin wird der dritte Abschnitt 134 nach schräg unten verlaufend geformt, das heißt in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, in der die Metallteile 301 angehoben werden, was um das proximale Ende 134s des dritten Abschnittes 134 erfolgt (der Grenze zwischen dem ersten Abschnitt 131 und dem dritten Abschnitt 134).
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Der erste Abschnitt 131 wird in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung gebogen, in der die Metallteile 301 angehoben worden sind und weiter um 90 Grad gegenüber dem vierten Abschnitt 133 nach unten. Der vierte Abschnitt 133 wird in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung gebogen, in der der erste Abschnitt 131 gebogen ist und weiterhin relativ zum Arm 132b um 90 Grad nach oben. Somit sind der vierte Abschnitt 133 und der erste Abschnitt 131 relativ zueinander in einer L-Form gebogen. Das heißt, der erste Abschnitt 131 erstreckt sich senkrecht zum vierten Abschnitt 133 und der vierte Abschnitt 133 steht relativ vom Arm 132b hoch. Damit ist der erste Erkennungsanschluss 130 fertiggestellt.
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Bezugnehmend auf die 1 und 10 bis 12 wird nachfolgend der Steckerverbinder 200 erläutert.
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Der Steckerverbinder 200 enthält ein Gehäuse 210 zur Aufnahme des Gehäuses 111 des Buchsenverbinders 100, Kontaktanschlüsse 220 zur elektrischen Verbindung mit dem Buchsenverbinder 100 und ein Paar von zweiten Erkennungsanschlüssen 230 für einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit dem ersten Erkennungsanschluss 130 des Buchsenverbinders 100, um damit zu erkennen, ob die beiden Verbinder 100 und 200 elektrisch miteinander verbunden sind.
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Das Gehäuse 210 hat die Form einer Schachtel und wird beispielsweise durch Spritzguss gebildet. Das Gehäuse 210 ist definiert durch ein Dach 211, einander gegenüberliegende Seitenwände 212, einen Boden 213 und eine Rückwand 214. Das Gehäuse 210 definiert einen Innenraum 215.
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Das Dach 211 weist an seiner Innenfläche ein Paar von Eingriffsvorsprüngen 211a auf.
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Eine Anschlussstütze 216 erstreckt sich geradlinig von einer Innenfläche der Rückwand 214 in Richtung der Öffnung des Innenraums 215.
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Die zweiten Erkennungsanschlüsse 230 sind an gegenüberliegenden Seitenwände der Anschlussstütze 216 ausgebildet. Die Anschlussstütze 216 weist an einer oberen Oberfläche eine geneigte Fläche 216a auf, welche sich von einer Öffnung des Innenraums 215 in Richtung der Rückwand 214 schräg nach oben erstreckt. Hierbei gibt eine obere Oberfläche der Anschlussstütze 216 eine Oberfläche an, auf welcher der dritte Abschnitt 133 des Erkennungsanschlusses Kontakt mit dem Gleitkontaktabschnitt 234a macht, wenn die beiden Verbinder 100 und 200 miteinander verbunden werden.
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Die Eingriffsvorsprünge 211a liegen an einer Öffnung des Innenraums 215 so, dass sie von den Vorsprüngen 113a (siehe 1) des Verriegelungsarms 113 erfasst werden können.
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Die vier Steckeranschlüsse 220 liegen in einer Reihe im Innenraum 215 in Breitenrichtung des Gehäuses 210 gesehen entsprechend zu den Kontaktanschlüssen oder Buchsenanschlüssen 120 gemäß den 1 oder 2. Jeder der Steckeranschlüsse 220 hat einen Stift- oder Nadelkontakt 221, der sich von der Rückwand 214 in den Innenraum 215 erstreckt und einen L-förmigen Anschluss 222, der sich von der Rückwand 214 zur Außenseite des Gehäuses 210 erstreckt. Jeder der zweiten Erkennungsanschlüsse 230 ist aus einem langgestreckten, dünnen Metallteil, welches sich gegenüberliegenden Seitenwänden der Anschlussstütze 260 in Richtung A1 (1) von einer Vorderkante zu einer hinteren Kante der Anschlussstütze 216 erstreckt. Der zweite Erkennungsanschluss 230 enthält einen Kontakt 231 (12) am Spitzenende und einen Stiftanschluss 232 in umgekehrter L-Form, der sich durch die Rückwand 214 erstreckt.
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Nachfolgend wird erläutert, wie der Buchsenverbinder 100 gemäß der Ausführungsform mit dem Steckerverbinder 200 verbunden wird und wie der Buchsenverbinder 100 verwendet wird.
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Zunächst wird der Buchsenverbinder 100 in den Innenraum 215 des Steckerverbinders 200 eingeführt. Gemäß den 13 bis 15 bewirkt eine Vorwärtsbewegung des Buchsenverbinders 100 in den Innenraum 215 des Steckerverbinders 200, dass die Anschlussstütze 216 in die Öffnung 111b des Buchsenverbinders 110 eingeführt wird und in Richtung des ersten Erkennungsanschlusses 130 vorwärts bewegt wird.
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Da die Führungen 112 (siehe 1) des Gehäuses 110 entlang einer Innenwand des Innenraums 215 in das Gehäuse 210 eingeführt werden, kann das Gehäuse 110 geradlinig in den Innenraum 215 eingeführt werden. Wenn das Gehäuse 110 in den Innenraum 215 eingeführt wird, macht der dritte Abschnitt 134 des ersten Erkennungsanschlusses 130 mit seinem Gleitkontaktabschnitt 134a Kontakt mit einer oberen Oberfläche der Anschlussstütze 216 und gleitet auf der Anschlussstütze 216, wobei der Gleitkontaktabschnitt 134a in Kontakt oder Anlage mit der oberen Oberfläche der Anschlussstütze 216 verbleibt. Die Eingriffsvorsprünge 211a des Buchsenverbinders 100 gelangen mit ihren abgeschrägten Vorderenden mit abgeschrägten Vorderenden der Vorsprünge 113a des Verriegelungsarms 113 in Anlage und sodann beginnen die Steckanschlüsse 220 mit einem Kontakt mit den Buchsenanschlüssen 120 (2).
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Durch Weiterbewegung des Gehäuses 110 des Buchsenverbinders 100, nachdem die Eingriffsvorsprünge 211a mit ihren abgeschrägten Enden in Anlage mit den abgeschrägten Enden der Vorsprünge 113a gelangt sind, werden gemäß den 16 bis 18 die Vorsprünge 113a durch die schrägen Vorderenden der Eingriffsvorsprünge 211a nach unten gedrückt und folglich wird der Verriegelungsarm 113 in Richtung des Spalts 111c nach unten gedrückt. Da der Verriegelungsarm 113 an seinem Vorderende mit dem Körper 111 verbunden ist und an seinem rückwärtigen Ende frei ist, übt das Vorderende des Verriegelungsarms 113 eine nach oben gerichtete Rückstellkraft auf das rückwärtige Ende des Verriegelungsarms 113 aus und der Verriegelungsarm 113 senkt sich an seinem rückwärtigen Ende ab, wobei das Vorderende als Schwenkpunkt (Lager) dient, wie in 17 gezeigt. Da weiterhin die schräge Fläche 216a der Anschlussstütze 216 unterhalb des Gleitkontaktabschnitts 134a des dritten Abschnittes 134 liegt, wird der dritte Abschnitt 134 von der schrägen Fläche 216a nach oben gedrückt und somit beginnt der dritte Abschnitt 134 damit, eine Rückstellbewegung des Verriegelungsarms 113 in seine Ausgangsposition zu unterstützen. Hierbei bedeutet die Ausgangsposition des Verriegelungsarms 113 die in 13 dargestellte Position. Da zum momentanen Zeitpunkt der Verriegelungsarm 113 nach unten in Richtung des Spalts 111c gedrückt ist, da die Eingriffsvorsprünge 211a in Anlage mit den Vorsprüngen 113a sind, liegt der erste Erkennungsanschluss 130 folglich unterhalb des Kontakts 231 des zweiten Erkennungsanschlusses 230.
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Wenn dann gemäß den 19 bis 21 die Eingriffsvorsprünge 211a über die Vorsprünge 113 laufen, kehrt der Verriegelungsarm 113 elastisch in seine Ausgangsposition zurück, die Eingriffsvorsprünge 211a und die Vorsprünge 113a liegen mit ihren rückwärtigen Flächen aneinander und sind miteinander in Eingriff. Der Eingriff zwischen den Eingriffsvorsprüngen 211a und den Vorsprüngen 113a verhindert, dass sich der Buchsenverbinder 100 von dem Steckerverbinder 200 löst. Im Ergebnis davon, dass sich der Verriegelungsarm 113 elastisch in seine Ausgangsposition zurückgestellt hat, bewegt sich der erste Erkennungsanschluss 130, der relativ zu dem Verriegelungsarm 113 festgelegt ist, ebenfalls nach oben und somit gelangt der zweite Abschnitt 132 des ersten Erkennungsanschlusses 130 in Kontakt mit dem Kontakt 131 des zweiten Erkennungsanschlusses 230 an der Anschlussstütze 216.
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Wenn der zweite Abschnitt 132 Kontakt mit dem Kontakt 231 macht, gleiten die Kontaktflächen 132c (siehe 21) des ersten Erkennungsanschlusses 130 und die Kontakte 231 des zweiten Erkennungsanschlusses 230 aufeinander.
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Da der Erkennungsanschluss 130 mit dem Verriegelungsarm 113 über den ersten Abschnitt 131 verbunden ist, gleiten die Kontaktflächen 132c des ersten Erkennungsanschlusses 130 gegenüber den Kontakten 231 des zweiten Erkennungsanschlusses 230, wenn der Verriegelungsarm 113 um sein Vorderende schwenkt. Selbst wenn daher die Kontaktflächen 132c und/oder die Kontakte 231 verunreinigt und/oder oxidiert sind, lässt sich eine Verunreinigung und/oder Oxidation aufgrund der Reibkraft durch die Gleitbewegung zwischen den Kontaktflächen 132c und den Kontakten 231 entfernen und/oder aufbrechen, was die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Erkennungsanschluss 130 und dem zweiten Erkennungsanschluss 230 verbessert.
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Die Steckeranschlüsse 220 und die Buchsenanschlüsse 120 gelangen durch obigen Vorgang miteinander in Kontakt, wie in 22 gezeigt.
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Gemäß 20 bewegt sich das hintere Ende des Verriegelungsarms 113 aus einer Position, in der das hintere Ende des Verriegelungsarms 113 abgesunken war, wieder nach oben, wenn sich der Verriegelungsarm 113 elastisch in seine Ausgangsposition zurückbewegt. Da der Gleitkontaktabschnitt 134a des dritten Abschnitts 134 auf der schrägen Fläche 216a gleitet, bewegt sich der Gleitkontaktabschnitt 134 gleichzeitig mit nach oben. Somit verringert sich ein Spalt zwischen einer oberen Oberfläche der Anschlussstütze 216 und dem proximalen Ende 134s des dritten Abschnitts 134 und somit kann der dritte Abschnitt 134 eine erhöhte elastische Kraft liefern. Selbst wenn daher der Verriegelungsarm 113 in seine Ausgangsposition zurückgekehrt ist, drückt der dritte Abschnitt 134 den ersten Abschnitt 131 nach oben, wobei der Gleitkontaktabschnitt 134a als Schwenkpunkt dient.
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Selbst wenn daher der Verriegelungsarm 113 nur schwierig in seine Ausgangsposition zurückgestellt werden kann, da ein Widerstand, mit welchem der zweite Abschnitt 132 und die Kontakte 231 des zweiten Erkennungsanschlusses 230 aufeinander gleiten, erhöht ist oder weil der Verriegelungsarm 113 an seinem Vorderende eine (beispielsweise altersbedingte) verringerte Rückstellkraft hat, schiebt der dritte Abschnitt 134 den Verriegelungsarm 113 nach oben, um somit die Rückkehr des Verriegelungsarms 113 in seine Ausgangsposition zu unterstützen.
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Wie insoweit erläutert, kann, da der Buchsenverbinder 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform so gestaltet ist, dass er den dritten Abschnitt 134 enthält, der die Rückkehrbewegung des Verriegelungsarms 113 in seine Ausgangsposition unterstützt, der Verriegelungsarm 113 vom dritten Abschnitt 134 des ersten Erkennungsanschlusses 130 unterstützt werden, so dass eine sichere Rückkehr in seine Ausgangsposition möglich ist. Damit kann der Buchsenverbinder 100 mit dem Steckerverbinder 200 verbunden werden, wobei eine hohe Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen ihnen geschaffen ist.
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Da der dritte Abschnitt 134 einteilig mit dem ersten Abschnitt 131 als ein Teil des ersten Erkennungsanschlusses 130 ausgebildet ist, kann der erste Erkennungsanschluss 130 aus einer einteiligen dünnen Metallplatte mit elastischen Eigenschaften gefertigt werden.
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Wenn der Buchsenverbinder 100 mit dem Steckerverbinder 200 zu verbinden ist, macht der dritte Abschnitt 134 mit seinem Gleitkontaktabschnitt 134t Kontakt mit der Anschlussstütze 216, auf der sich der zweite Erkennungsanschluss 230 befindet und schiebt den Verriegelungsarm 113 über das proximale Ende 134s nach oben.
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Ein Schwenkpunkt, an welchem der dritte Abschnitt 134 die Rückkehr des Verriegelungsarms 113 in die Ausgangsposition unterstützt, kann beispielsweise innerhalb des Körpers 111 des Gehäuses 110 ausgebildet sein, wobei es dann in diesem Fall notwendig ist, den dritten Abschnitt 134 beispielsweise an einer Trennwand festzulegen, welche zwischen den Spalten 111c für die Schwing- oder Ausweichbewegung des Verriegelungsarms 113 und der Öffnung 111b gebildet ist, in welche die Anschlussstütze 216 eingesetzt wird. Der Verriegelungsarm 113 wird hierbei bleibend von dem dritten Abschnitt 134 angeschoben.
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Der dritte Abschnitt 134 beginnt mit der Unterstützung des Verriegelungsarms 113 bei der Rückkehrbewegung in die Ausgangsposition, wenn der dritte Abschnitt 134 Kontakt mit der Anschlussstütze 216 macht, die in das Gehäuse 110 eintritt, das heißt, wenn der Buchsenverbinder 100 mit dem Steckerverbinder 200 verbunden wird. Das heißt, bevor der Verriegelungsarm 113 in Eingriff mit dem Gehäuse 210 des Steckerverbinders 200 gelangt, kann der Verriegelungsarm 113 leicht elastisch verformt werden.
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Da weiterhin der dritte Abschnitt 134 Kontakt an den Gleitkontaktabschnitt 134a an dem Spitzenende 134t mit der Anschlussstütze 216 des Steckerverbinders 200 herstellt, ist es nicht notwendig, dass der Steckerverbinder 200 eine Trennwand oder dergleichen enthält, um das Spitzenende 134t des dritten Abschnitts 134 festzulegen. Damit kann der Körper 111 des Buchsenverbinders 100 einfach gestaltet werden.
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Nachfolgend wird ein Fall erläutert, bei dem der Buchsenverbinder 100 oder der Steckerverbinder 200 aufgrund eines Spalts zwischen dem Gehäuse 110 und dem Innenraum 215 des Gehäuses 210 sich horizontal oder vertikal verschiebt (verkantet).
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Wenn sich einer der beiden Verbinder 100 und 200 relativ zu dem anderen vertikal verschiebt, das heißt in eine Richtung senkrecht zur imaginären Ebene S, in der der Arm 132b vorliegt, verschiebt sich der zweite Erkennungsanschluss 230 ebenfalls in gleiche Richtung.
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Da die Kontakte 132a des ersten Erkennungsanschlusses 130 den zweiten Erkennungsanschluss 230 zwischen sich einschließen und eine Ausgestaltung haben, bei der sich die Kontaktfläche 132c senkrecht zum Arm 132b erstreckt, können die Kontaktflächen 132c in Kontakt mit dem Kontakt 231 des zweiten Erkennungsanschlusses 230 gehalten werden, auch wenn sich der zweite Erkennungsanschluss 230 vertikal verschiebt.
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Wenn sich einer der beiden Verbinder 100 und 200 horizontal relativ zu dem anderen verschiebt, das hießt in einer Richtung, in der sich die imaginäre Ebene S erstreckt, verschiebt sich der zweite Erkennungsanschluss 230 in die gleiche Richtung und es erfolgt eine Neigung relativ zum ersten Erkennungsanschluss 130 (siehe 23).
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Wie in 21 gezeigt, ist der erste Abschnitt 131 des ersten Erkennungsanschlusses 130 mit dem Verriegelungsarm 113 verbunden, der am Gehäuse 110 ausgebildet und der Arm 132b (siehe 5) des zweiten Abschnitts 132 schließt den zweiten Erkennungsanschluss 230 aufgrund der Elastizität hiervon zwischen sich ein. Selbst wenn daher gemäß 23 der vierte Abschnitt 133 in irgendeine Richtung verdreht wird, hält der zweite Abschnitt 132 seine Position aufrecht, das heißt, hält den zweiten Erkennungsanschluss 230 ohne elastische Verformung zwischen sich eingeschlossen. Folglich sind die Kontakte 132a ebenfalls in der Lage, Kontakt mit dem zweiten Erkennungsanschluss 230 zu halten, ohne dass der Kontaktdruck dazwischen verringert wird. Somit kann der erste Erkennungsanschluss 130 einen Kontaktdruck aufrechterhalten, mit dem der erste Erkennungsanschluss 130 Kontakt mit dem zweiten Erkennungsanschluss 230 macht, so dass die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung dazwischen sichergestellt ist Aus Gründen der Einfachheit sind in 23 der erste Abschnitt 131 und der dritte Abschnitt 134 des ersten Erkennungsanschlusses 130 nicht gezeigt.
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Da der vierte Abschnitt 133 mit dem proximalen Ende des Arms 132b verbunden ist, kann, selbst wenn der zweite Erkennungsanschluss 230, mit welchem das Paar der Kontakte 132a Kontakt macht, sich erheblich verschiebt, ein Grad, um welchen der vierte Abschnitt 133 elastisch verformt wird, aufgrund der Länge des Arms 132b verringert werden. Folglich ist es nicht notwendig, den vierten Abschnitt 133 so zu gestalten, dass er beständig gegenüber elastischer Verformung ist und der vierte Abschnitt 133 kann aus einer dünnen Metallplatte geformt werden.
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Da ein Paar von Kontakten 132a den zweiten Erkennungsanschluss 230 an den Außenflächen des zweiten Erkennungsanschlusses 230 zwischen sich einschließt, kann der Arm 132b eine Schwingbewegung ausführen, wenn sich der zweite Erkennungsanschluss 230 zwischen den Kontakten 132a verschiebt. Damit kann der zweite Erkennungsanschlusse 230 sich verstärkt verschieben.
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Da weiterhin der vierte Abschnitt 133 aus einer Platte ist, welche an einem Ende mit dem zweiten Abschnitt 132 und am anderen Ende mit dem ersten Abschnitt 131 verbunden ist, kann der vierte Abschnitt 133 problemlos elastisch verformt werden, womit sichergestellt ist, dass der zweite Abschnitt 132 einer Verschiebung des zweiten Erkennungsanschlusses 230 folgen kann.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist bei elektrischen Verbindern (Steckverbindern oder dergleichen) anwendbar, welche auf dem Gebiet beispielsweise der Kraftfahrzeugindustrie, bei elektrischen/elektronischen Vorrichtungen oder im Maschinenbau als eine Vorrichtung verwendbar sind, um Kabel, Drähte, Litzen oder dergleichen, über welche elektrische Signale, Ströme oder dergleichen übertragen werden, miteinander zu verbinden.
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Beschrieben wurde insoweit zusammenfassend ein elektrischer Verbinder, der ein Gehäuse zum Verbinden mit einem zweiten elektrischen Verbinder, einen Verriegelungsarm, der sich elastisch verformt, wenn der Verriegelungsarm Kontakt mit einem Eingriffsteil des zweiten elektrischen Verbinders macht und der danach in seine Ausgangsposition zurückkehrt, einen ersten Erkennungsanschluss zum Erkennen, ob der elektrische Verbinder und der zweite elektrische Verbinder elektrisch miteinander verbunden sind, und eine Einheit zur Unterstützung der Rückstellbewegung des Verriegelungsarms in seine Ausgangsposition aufweist, wobei der Verriegelungsarm, der erste Erkennungsanschluss und die Einheit in dem Gehäuse angeordnet sind. Der erste Erkennungsanschluss enthält einen ersten Abschnitt, der relativ zu dem Verriegelungsarm festlegbar ist und einen zweiten Abschnitt für einen Kontakt mit einem zweiten Erkennungsanschluss des zweiten elektrischen Verbinders.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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