DE2260783A1

DE2260783A1 - Verbindungsblock aus isolierendem werkstoff fuer elektrische leiter

Info

Publication number: DE2260783A1
Application number: DE2260783A
Authority: DE
Inventors: Lloyd Mancini; Howard T Ysteboe
Original assignee: Berg Electronics Inc
Current assignee: Berg Electronics Inc
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1973-10-11
Also published as: DE2260783C2; US3781760A

Description

Berg Electronics, Inc. Exit 16, York Expressway, New Cumberland, Pennsylvania/üSA

Verbindungsblock aus isolierendem Werkstoff für elektrische Leiter

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsblock aus isolierendem Werkstoff für elektrische Leiter, deren Enden mit Anschlußenden, insbesondere Stecker oder Steckerbuchsen versehen sind., die einzeln in isolierende Ausnehmungen des Blockes einsetzbar und durch Riegelelemente in der Ausnehmung lösbar verriegelbar sind, die bei Einführen der Anschlußelemente in die Ausnehmung schnappartig hinter einer Anlageschulter des Anschlußelementes einrasten.

Bei Verbindungsblöcken dieser Art werden die Anschlußelemente in isolierende Ausnehmungen eingefügt. Die Einfügung erfolgt durch eine Eintrittsöffnung. Hierbei greift das Anschlußelement an dem Riegelelement .in der Ausnehmung an und biegt dieses aus der Einführungsbahn des Anschlußelementes. In dem Augenblick, in dem das Anschlußelement voll in die Ausnehmung eingeführt ist, rastet das RiegeMement ein, so daß seine Riegelfläche hinter einen Abschnitt des Anschlußelementes greift, um dessen Zurückziehen zu verhindern.

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Derartige Verbindungsblöcke sind bekannt aus den US-Patenten 3 012 159 und 3 430 185. Die US-PS 3 441 661 zeigt überdies einen Verbindungsblock, in dem das Anschlußelement in eine Ausnehmung eingesetzt wird, wobei das Riegelelement nachträglich hinter einen Abschnitt des Anschlußelementes eingedrückt wird, um das Herausziehen zu verhindern.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Verbindungsblock der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß bei Auftreten einer Kraft, welche dazu neigt, das Anschlußelement aus der isolierenden Ausnehmung herauszuziehen, diese Kraft dazu ausgenutzt wird, das Riegelelement noch stärker in die Verriegelungsstellung zu bringen und die Rfegelkraft wesentlich zu erhöhen, und dabei dafür Sorge zu tragen, daß der Verbindungsblock insbesondere für solche Fälle besonders vorteilhaft ist, bei denen die Tendenz besteht, den Verbindungsblock von einem zugehörigen Gegenstück dadurch zu entfernen, dai3 man einfach an den Anschlubdrähten eine entsprechende Zugkraft ausübt, wobei die Gefahr ausgeschlossen werden soll, daß durch diese Zugkraft die Drähte, bzw. die zugehörigen Änschlutfelemente, von dem Verbindungsblock gelöst werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäü dadurch gelöst, daii ein flexibles. Riegel element seitlich in die Ausneiiiuuii.·· des VerbindungsblocKey ragt, sich zungenartig von der Einführseite des Anschluüelementes weg erstreckt und eine Nase mit einer Verriegelungsfläche in der Bahn aufweist, entlang der das Anschluüelement aus der Ausnehmung herausgezogen werden kann, wobei die Ver-

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riegelungsoberfläche nach rückwärts in Richtung auf die Einführöffnung geneigt verläuft, daß die Anschlagflächeln dem Anschlußelement auf der genannten Oberfläche-zwischen dem bei Auftreten von Zurückziehungskräften wirksam werdenden Druckpunkt des Verriegelungselementes und der äußeren Oberfläche des Verriegelungselementes liegt, und daß der Anschlag ,des Anschlußelementes normalerweise außerhalb der genannten Bahn des Anschlußelementes liegt, bei Auftreten einer das Anschlußelement herausziehenden Kraft jedoch das AnSchlußelement zum Angreifen an die geneigte Fläche gebracht wird, wobei das Verriegelungselement in die Ausnehmung ausgebogen wird und auf der Fläche entlang bis zu dem Anschlagelement gleitet.

Bei dem neuen Verbindungsblock ist damit ein verbessertes Verriegelungselement vorgesehen, bei dem bei Auftreten von das Anschlußelement zurückziehenden Kräften das Anschlußelement zum Angreifen an dem Verriegelungselement gebracht wird, und zwar an einem Punkt, der auf der Verriegelungsfläche außerhalb der Ausnehmung liegt, so daß die auftretende Kraft dazu führt, daß der Körper des Verriegelungselementes nach unten in die Ausnehmung hinein gebogen und dabei zum Angreifen an dem Anschlußelement gebracht wird und dieses gegen den Boden de-r Ausnehmung preßt. Eine Verformung des Riegelelementes verstärkt die Haltekraft, die das Anschlußelement in der Ausnehmung hält. Dieses Merkmal ist höchst wünschenswert bei Verbindungsblöcken, welche Anschlußelemente enthalten, die auf Anschlußdrähte angeklemmt sind, wobei sich die Drähte von den Anschlüssen nach außen aus dem Block durch die Einführungsöffnungen hindurch erstrecken.

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Diese Anschlußelemente stehen normalerweise in Eingriff mit entsprechenden Gegenelementen, im Falle von Steckbuchsen mit Kontaktstiften. Bei dieser Anordnung besteht die Neigung, daß beim Herausziehen eines Verbinduhgsblockes aus der Berührung mit den Gegenelementen eher unmittelbar an den Drähten als an dem Block selbst gezogen wird. Ein Ziehen an den Drähten führt dazu, daß die Anschlußelemente aus dem Verbindungsblock herausgezogen werden, wobei bei üblichen Einrichtungen und Verbindungsblöcken die Gefahr besteht, daß das Riegelelement abgeschert wird. Bei dem neuen Verbindungsblock ist der Widerstand gegen das Herausziehen der Anschlußelemente wesentlich verstärkt, so daß die Verformung der Riegelelemente bzw. die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, daß die Anschlußelemente unerwünschtermaße aus den Anschlußausnehmungen des Verbindungs¹-blockes herausgezogen werden. Trotz der vergrößerten Halte» kraft des Verbindungsblockes können die einzelnen Anschlußelemente leicht dadurch aus dem Block herausgenommen werden, daß man das schnappartig wirkende Riegelelement aus der Ausnehmung herausbiegt, ao daß es sich nicht mehr 3,η die Bahn der Bewegung des Anschlußelementes erstreckt. ■;·

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnun-r gen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsblockes gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt im vergrößerten Maßstabe in perspektivischer Darstellung das Verriegelungselement des Verbindungsblockes nach

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Fig. 1, während

Fig. 5 bis 6 gleiche Längsschnitte entlang der Schnittebene 3-3 der Fig. 1 sind und unterschiedliche Stadien der Verformung des Verriegelungselementes "bei an dem Anschlußelementen wirksam werdenden Zugkräften wiedergeben.

Der Verbindungsblock 10 nach Fig. 1 umfaßt ein isolierendes Gehäuse 12 aus einem entsprechenden dielektrischen Material, z.B. einem formbaren Kunststoff. Eine Anzahl von Anschlußelemente aufnehmende Ausnehmungen 14 sind in dem Körper vorgesehen und erstrecken sich zwischen den Seiten 16 und 18. Einführungsöffnungen 20 für das Einführen von Anschlußelementen in die Ausnehmungen sind in der Seite 16 vorgesehen, während die Einführung der Gegenkontakte in den Öffnungen 22 in der Seite 18 erfolgt. Jede Ausnehmung 14 weist eine Bodenwand 24, eine Deckenwand 26 und zwei im gegenseitigen Abstand angeordnete Seitenwand e 28 auf.

Ein lösbares Anschlußelement 30 läßt sich in die Ausnehmung 14 durch die Einführungsöffnung 20 einführen und wird-in der Ausnehmung durch ein flexibles Riegelelement 32 in der oberen Wand 26 gehalten. Das Anschlußelement 30 umfaßt einen Verbindungsabschnitt 34 am Einführungsende, über den elektrische Verbindung mit entsprechenden Gegenelementen hergestellt werden kann. Als Gegenelement kann ein im Querschnitt quadratischer oder runder Stift dienen, der in die Ausnehmung durch die Öffnung 22 eingeführt werden kann. Eine Lippe 36 umgibt die Öffnung 22, die die Größe der Öffnung vermindert und den Stift in die Kontaktstel-

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lung mit dem Anschlußelement 34 führt. Die Lippe bietet außerdem einen Begrenzungsanschlag beim Einsetzen des Anschlußelementes in die Ausnehmung 14· Die äußere Fläche der Liflpe ist abgeschrägt, um das Einführen des Kontaktes in die Ausnehmung zum Eingreifen in das Anschlußelement zu erleichtern. Während das dargestellte Anschlußelement 30 eine Art von hohlem Anschlußabschnitt 34 zeigt, ist es offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf diese spezielle Ausbildung beschränkt ist, sondern angewendet werden kannbei anderen Typen von steckerförmigen oder buchsenförmigen Kontaktelementen.

Das Anschlußelement 30 ist an einem isolierten Leiter 38 mit Hilfe eines Drahtklemmabschnittes 40 und eines an der Isolierung angreifenden Klemmabschnittes 42 gehalten. Der Drahtklemmabschnitt liefert eine elektrische Verbindung zwischen dem Anschlußelement und dem elektrischen Leiter 38, während die Isolierung und der zugehörige Klemmabschnitt ane die Zugkräfte aufnehmende, also physikalische Verbindung zwischen dem Ansehlußelement und dem Draht gewährleistet.

Das schnappartig wirkende Verriegelungselement 32 erstreckt sich von dem Abschnitt 44 in der oberen Wand 26 in eine Ausnehmung 46 in der oberen Wand oberhalb der Ausnehmung 14. Wie aus Pig.2 hervorgeht, weist das Riegelelement einen Grundabschnitt 48 nahe der oberen Wand 44 auf, der eine abgeschrägte, zunehmende Breite verglichen mit dem vorspringenden Riegelabschnitt 50 aufweist. Die zunehmende Weite verstärkt die Festigkeit des liegelelementes. Eine Nase 52 erstreckt sich in das Innere der

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Ausnehmung 14 vom freien Ende des Abschnittes 50 aus. Während des Einfuhrens des Anschlußelementes 40 in die Ausnehmung 14 greift die Oberseite des Verbindungsabschnittes 34 an der Unterseite 54 des Riegelelementes an, um dieses nach außen aus der Ausnehmung herauszubiegen. Das Riegelelement kann in die Stellung nach Fig. 3 schnappartig zurückkehren, wenn das Anschlußelement vollständig eingeführt ist.

Wenn das Anschlußelement sich in der Ausnehmung in der Lage nach Pig. 3 befindet, greift der Abschnitt 56 des Anschlußelementes an der Riegelfläche 58 der Nase 52 an. Die Oberfläche dieser Fläche ist von der Einführöffnung 20 für das Anschlußelement weg gerichtet und von der Oberseite der Nase 60 nach außen aus der Ausnehmung heraus und nach hinten in Richtung auf den Eingang zu geneigt bis zu einer Stelle, an der die in die nach vorne weisende Riegelfläche' 62 übergeht. Die Flächen 58 und 62 gehen an einer nach vorne weisenden Ausnehmung oder an einem Anschlag ineinander über.

Das Regelelement 32 ist im gewissen Umfange flexibel, um ein Ausbiegen während des Einführens des Anschlußelementes zu gestatten. Diese Biegsamkeit ist auch wirkaa^jn bei" Auf treten von das Anschlußelement zurückziehenden Kräften. Yienn das Anschlußelement gemäß Fig., 3 eingesetzt ist₅ ist das Riegelelement schnappartig in eine Stellung zurückgefedert ₉ in der die Nase hinter dem Abschnitt 56 des Anschlußelementes li©gt« Das Anschlußelement.3p.liegt normalerweise auf der Bodenwand 24 der Ausnehmung auf.

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Bei Auftreten einer schwachen Rückziehkraft bewegt sich das Anschlußelement in der Ausnehmung 14 zurück in Richtung auf den Eingang 20, so daß der Abschnitt 56 des Anschlußelementes an der Leitfläche 58 nahe der Nase 6Ό angreift. Eine weitere, Rückziehkraft führt dazu, daß der Abschnitt 56 gegen die geneigte Leitfläche 58 vorgespannt wird, so daß das Riegelelement 32 dadurch nach unten in die Stellung nach Fig. 4 gebogen wird. Der an dem Riegelelement angreifende Abschnitt 56 gleitet auf der Oberfläche 58 nach oben, bis er in der Ausnehmung oder an dem Anschlag 64 anliegt. Die Nase 60 ist frei. Die Rückziehkraft, die auf das Anschlußelement 30 wirkt, neigt dazu, das Anschlußelement etwas in der Ausnehmung zu kippen, so daß die Isolationsklemme 42 von der Bodenfläche 24 abgehoben und die Oberseite der Drahtklemme zur Anlage an die Fläche 54 des Riegelelementes gebracht, wie dies Fig. 4 veranschaulicht.

Wenn die Rückziehkraft stärker wird, wird das Riegelelement in der in Fig. 5 gezeigten Weise verformt, wobei der Mittelabschnitt 76 des Riegelelementes zwischen der Führungsfläche 58 und der Anschlagfläche 62 einerseits und dem oberen Wandabschnitt 44 andererseits nach unten in Richtung auf die Bodenwand 24 ausgebogen wird. Das Riegelelement wird in dieser Weise ausgebogen aufgrund der Tatsache, daß das Anschlußelement an dem Riegelelement im Bereich der Ausnehmung 64 angreift, die ausreichend nahe der Oberseite des Riegelelementes liegt, so daß die auf das Riegelelement ausgeübte Kraft während des Zurückziehens als Drehmoment wirkt und dazu führt, daß das Riegelelement nach innen in die Ausnehmung gedrückt wird. Die Anschlagausnehmung 64 ist nahe der Oberseite 72 des Riegelelementes an-

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, um das gewünschte Ausbuckeln nach unten unter der Wirkung der Rückziehkraft zu ermöglichen und .sicherzustellen. Wenn das Anschlußelement das Riegelelement während der Wirkung einer Rückziehkraft an einem Punkt nahe der Spitze 60 angreifen würde, würde das Riegelelement dem entgegengesetzten Drehmoment ausgesetzt, was zu der Neigung führen würde, daß das Riegelelement ■ aus der Ausnehmung nach außen biegen und dadurch seine Riegelwirkung wesentlich einbüßen würde. Da der Berührungspunkt zwischen dem Anschlußelement und dem Riegelelement entlang dem Riegelelement von der Nase 60 in Richtung auf die Oberfläche 72 geführt wird, ist eine Stelle vorhanden, an der die Rückziehkraft das Riegelelement überhaupt keinem Drehmoment unterwirft, sondern nur die Tendenz hat, das Riegelelement ohne Ausbuckeln oder Ausbiegen zusammenzudrücken. Dieser Punkt, ist als der Rückziehungs-Kompressionspunkt bezeichnet. Um ein Ausbuckeln des Riegelelementes nach unten in die Ausnehmung sicherzustellen, muß der Kontaktpunkt zwischen dem Anschlußelement und dem Riegelelement zwischen dem Rückziehungs-Kompressionspunkt und der Oberseite 72 des Riegelelementes, die nach außen aus der Ausnehmung herausweist, angeordnet sein. Die Anschlagsausnehmung 74 . ist in der Fläche 72 vorgesehen, um Material aus der Außenfläche des Riegelelementes zu entfernen und dadurch das gewünschte nach-Innen-Einbiegen- oder Ausbiegen zu verstärken. Hierdurch wird der Rückziehungs-Kompressionspunkt noch weiter nach innen in die Ausnehmung verlegt.

Bei der in Fig. 5 angenommenen Rückziehungskraft wird der Riegelabschnitt 76 derart verformt, um einen in das Innere der Ausnehmung vorspringenden Bogen zu bilden, der an der Oberseite

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des Drahtklemmabschnittes 40 angreift, so daß das Anschlußelement fest gegen die Bodenfläche 24 gedrückt wird. Eine weitere Verstärkung der Rückziehungskraft verformt das Riegelelement gemäß Pig. 6, so daß der nach unten gerichtete Bogen noch verstärkt wird und eine verstärkte, nach unten gerichtete Kraft auf das Anschlußelement ausübt. Diese Kraft verstärkt deutlich den Rückziehungswiderstand und kann im Falle des gezeigten Typs von Anschlußelement tatsächlich dazu führen, daß das Anschlußelement selbst verformt wird. Die Ausbiegung nach unten des Riegelelementes verstärkt den Zurückziehwiderstand beachtlich gegenüber den üblichen schnappartig wirkenden Riegelelementen, bei denen die Tendenz besteht, daß der in der Rückziehungsbahn liegende Bereich des Riegelelementes abgeschert wird. Der verstärkte Widerstand ist das Ergebnis einer Verstärkung der Reibungskräfte zwischen der Unterseite des Anschlußelementes und der Bodenwand 24 und der Zunahme des Riegelelementesabschnittes, der in der Bahn des Anschlußelementes liegt. Durch Ausbiegen wird das Riegelelement eher versteift und gestärkt, während gleichzeitig dadurch das Anschlußelement nach unten gedrückt wird, wenn auch in einigen Anwendungsfällen nur einer dieser Vorteile eventuell auftreten könnte.

Die nach rückwärts geneigte Führungsfläche 58 ist ein bedeutendes Merkmal der Erfindung. Durch Anwendung dieser Oberfläche kann das Riegelelement 32 normalerweise in der nach Fig. 3 gezeigten Stellung vorgesehen sein, um das leichte Ausbiegen während Einsetzen oder gewolltes Herausnehmen des Anschlußelemen-. tes zu erleichtern und den Berührungskontakt zwischen den Teilen zu verringern. Abnutzung zwischen Anschluß- und Riegelele-

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ment tritt daher praktisch nicht auf» E_rste Berührung bei Auftreten einer Rückziehungskraft zwischen Abschnitt 56 und Oberfläche 58 tritt an einer Stelle innerhalb des Rückziehungskompressionspunktes auf und kann daher nicht zu dem gewünschten Ausbiege-n führen. Wenn jedoch eine nennenswerte Rückziehungskraft auftritt, bewegt die nach rückwärts geneigte Führungsfläche 58 das Regelelement nach unten in die Ausnehmung hinein in eine Stellung, in der eine Zunahme der Rückziehungskraft zu dem gewünschten nach Innen-Ausbiegen des Verriegelungselementes führt. Wenn das Riegelelement 32 anders als in Fig. 3 gezeigt normalerweise schon weiter in die Ausnehmung 14- hineinragen würde, z.B. bis zu einer Stellung nach Fig. A₉ würde das Einführen des Anschlußelementes zu einer unerwünschten Verstärkung der Abnutzung der Unterseite des Riegelelementes führen.

Während das Anschlußelement 30 vom Typ ist, wie er in der US-PS 3 370 265 gezeigt ist, ist die Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Anschlußelementes beschränkt. Andere Anschlußelemente mit stecker- oder buchsenförmigen Anschlußabschnitten von unterschiedlicher Ausführungsform können im Rahmen der Erfindung angewendet werden.

Ansprüche

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Claims

Ans prüche

1.J Verbindungsblock: aus isolierendem Werkstoff für elektrisehe Leiter, deren Enden mit Anschlußelementen, insbesondere Steckern oder Steckerbuchsen versehen sind, die einzeln in isolierende Ausnehmungen des Blockes einsetzbar und durch Riegelelemente in der Ausnehmung lösbar verriegelbar sind, die bei Einführen des Anschlui3elernentes schnappartig hinter eine Anschlagschulter des Anschlußelementes einrasten, dadurch g e kennzeichne t , daß ein flexibles Riegelelement (32) in die Ausnehmung (14) von einer Seite her hineinragt und sich vom Einführungsende (20) weg erstreckt, daß das₍Riegelelement eine Nase (52) mit einer Führungsfläche (58) in der Rückziehungsbahn des Anschluiielementes (30) aus der Ausnehmung (14) aufweist, die nach hinten in Richtung auf die Einführungsöffnung (20) und nach oben bis zu einem Anschlag (64) geneigt verläuft, der zwischen dem Rückziehungs-Kompressionspunkt und der Außenfläche des Riegelelementes an einer Stelle angeordnet ist, an der er sich normalerweise aus dem Rückziehungsweg des Anschlußelementes befindet, und der bei Auftreten einer Rückziehungskraft durch Angreifen des Anschlußelementes (30) an der Pührungsflache (58) das Riegelelement in die Ausnehmung (14) unter Führung des Anlageabschnittes (56) des Anschlußelementes (30) bis an den Anschlag (64) ausbiegt.

2. Verbindungsblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Riegelelement (32) eine Riegelfläche (62) aufweist, welche von dem Einführungsende (20) wegweist,

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wobei auf dem Riegelelement eine Käse (52) vorgesehen ist, die in die Bahn des Anschlußelementes (30) ragt.und dass sieh die geneigte Führungsfläche (58) von der läse und von dem■Anlagebereich. (56) des Anschlußelementes (50) weg in Richtung auf die Anschlagfläche (72) geneigt erstreckt bis zu einem Anschlag (64), der normalerweise außerhalb der Bahn des Anschlußelementes angeordnet ist, wobei die geneigte Führungsflache·(58)* so angeordnet ist, daß bei einer Rückwärtsbewegung der Ansehlagsb'ereich (56) des Anschlußelementes (30) erst die geneigte Führungsfläche (58) berührt und in die Anschlagausnehmung (64) erst nach Ausbiegen des Verriegelungselementes (32) eingreift.

3. Verbindungsblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g eι kennzeichnet , daß das Anschlußelement einen ersten Bereich aufweist, der unterhalb des Riegelelementes (32) liegt, sowie einen zweiten Bereich, der von dem ersten Bereich nach oben vorspringt, wobei das Riegelelement (32) in dem Rückziehungsweg des vorspringenden Abschnittes liegt, der in Richtung auf das Angreifen an dem Riegelelement (32) vorgespannt ist und daß das Riegelelement einen nach unten durchbiegbaren Abschnitt (76) aufweist, der von oben her auf dem ersten Abschnitt (40) des Anschlußelementes angreifen und diesen gegen den Boden (24) der Ausnehmung (14) drücken kann.

4. Verbindungsblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Führungsfläche (58) des Riegelelementes (32) sich über den Rückziehungs-Kompressionspunkt hinweg erstreckt.

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5. Verbindungsblock nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichne t , daß der Anschlag (64) als Ausnehmung am Ende der schrägen Führungsflache (58) vorgesehen ist.

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