DE4334929C2 - Elektrischer Rahmenkopplungstyp-Verbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rahmenkopplungstyp- Verbinder, der als Mehrfachsteckverbinder zur Konstruktion elektrischer Schaltkreise verwendbar ist und eine sichere Verbindung zwischen den Einsteck- und Aufnahmeverbindern mit reduzierten Kopplungskräften ermöglicht.

Bei den Mehrfachsteckverbindern ist es schwer, die Verbinder miteinander per Hand einzupassen, weil diese Kopplungsarbeit beträchtliche Kräfte benötigt. Deswegen ist in der japanischen Gebrauchsmuster- Anmeldung JP 60-178978 U eine Methode offenbart, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, bei der die Kopplungskräfte zwischen den zusammenpassenden Verbindern reduziert ist, wobei das Prinzip des Hebels um einen Hebeldrehpunkt, der an beiden Endabschnitten des einen Verbinders bzw. Einsteckverbinders 1 und des anderen Verbinders bzw. Aufnahmeverbinders 2 positioniert ist, benutzt wird.

Jedoch ist bei dem Verbinder, wie in Fig. 1 gezeigt, da die Stecker-Terminals bzw. Terminals 4 und die Aufnahme-Terminals bzw. Terminals 5 beim Einpassen der Verbinder 1 in die Verbinder 2 sich kreisförmig bewegen, die Einsteck- oder Ausziehbetätigung zwischen diesen Verbindern nicht gerade ausgeführt werden, wie es bei den normalen Terminals geschieht. Demgemäß besteht eine Notwendigkeit für solche Spezialterminalkonstruktionen, wie in Fig. 2 gezeigt, bei denen die entfernteren Anschlußenden 6 der Terminals 5 angemessen geöffnet sind, und die Terminalhohlräume eine Spezialgehäusekonstruktion aufweisen sollten.

Somit ist aufgrund der komplizierten Konstruktion die Herstellung oder die Vorbereitung von Teilen schwierig und führt zur problematischen Wartung. Außerdem bleibt immer noch das Problem einer niedrigen Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Terminals bestehen.

Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen sehr zuverlässigen Rahmenkopplungstyp-Verbinder zu schaffen, bei dem die zum einander Einpassen der Verbinder nötige Kraft reduziert werden kann, der Eingriff zwischen den beiden Verbindern in einer geraden Linie ausgeführt werden kann und nun allgemein gebräuchliche, konventionelle Terminals benutzbar sind.

Die Lösung der obigen Aufgabe besteht darin, daß die vorliegende Erfindung einen Rahmenkopplungstyp-Verbinder schafft, der beinhaltet einen ersten Verbinder, einen zweiten Verbinder, um mit dem ersten Verbinder einzugreifen, einen Rahmen, der an seinem Mittenabschnitt durch den ersten Verbinder drehbar getragen ist und einen Hebeleffekt und einen Kopplungsmechanismus aufweist. Der Kopplungsmechanismus beinhaltet einen rahmenseitigen Eingriffsabschnitt, der an einem Ende des Rahmens vorgesehen ist und einen verbinderseitigen Eingriffsabschnitt, der an einer Seite des zweiten Verbinders vorgesehen ist. Der rahmenseitige Eingriffsabschnitt und der verbinderseitige Eingriffsabschnitt greifen miteinander dreh- und gleit- bzw. schiebbar ein.

Deswegen ist der erste Verbinder mit dem zweiten Verbinder durch den Hebeleffekt des Rahmens und durch den Kopplungsmechanismus in einer geraden Linie in Eingriff.

Es kann nämlich bei dem obigen Rahmenkopplungstyp-Verbinder der Rahmen um den Rahmeneingriffsabschnitt drehen, während der Abschnitt entlang des Verbindereingriffsabschnitts des zweiten Verbinders gleitet und der erste Verbinder kann um seine Tragwelle, die durch den Rahmen getragen ist, frei drehen. Deswegen können die ersten und zweiten Verbinder in einer geraden Linie miteinander eingepaßt werden oder voneinander getrennt werden, während sie sich beidseitig gerade gegenüberstehen. Demgemäß kann die zum Einpassen der beiden Verbinder nötige Kraft beträchtlich reduziert werden durch den Effekt des hebelartigen Mechanismus um den Rahmeneingriffsabschnitt. Überdies können die Terminals der konventionellen Art direkt für diesen Verbinder benutzt werden.

Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung vier Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Verbinders gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Verbindungsbeziehung der Terminals der Verbinder von Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Rahmenkopplungstyp- Verbinders als ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Rahmens, wie in Fig. 3 gezeigt;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Zustands, bei dem der eine Verbinder und der andere Verbinder ineinandergesteckt sind;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 einen wichtigen Abschnitt des in Fig. 6 gezeigten Rahmens;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Zustands, bei der die Verbinder von Fig. 6 ineinandergesteckt sind;

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Zustands, bei dem die Drehbeschränkungsnut und die Drehbeschränkungsvorkragung von Fig. 9 miteinander in Eingriff stehen;

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines anderen Zustands des Eingriffs zwischen der Drehbeschränkungsnut und der Drehbeschränkungsvorkragung beim Ineinanderstecken der Verbinder von Fig. 10;

Fig. 12 eine Seitenansicht eines Rahmenkopplungstyp- Verbinders gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Rahmenkopplungstyp- Verbinders 11 als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Rahmenkopplungstyp-Verbinder 11 umfaßt einen Verbinder 12, einen Rahmen 13 und einen Verbinder 14, der durch den Rahmen 13 getragen wird. Der Rahmen 13 hat einen Tragarm 16, der sich von einem Ende des Rahmens 13 nach außen erstreckt und an seinem Außenende eine Schiebewelle 15 hat.

Der Verbinder 12 ist auf einem Träger angeformt, wie ein Verbindungsblock oder ähnliches (nicht gezeigt), und umfaßt einen Einpaßabschnitt 17, der sich aufwärts erstreckt, um mit dem Verbinder 14 in Eingriff zu kommen, und ein Gehäuse 18, das eine Anzahl von Terminals (nicht gezeigt) beinhaltet. An einem Ende des Verbinders 12 kragt ein mit einer Schiebenut 19 ausgestatteter Trag- bzw. Stützabschnitt 20 vor.

Die Schiebenut 19 umfaßt eine Öffnung 22, die sich durch die obere Wandung 21 des Stützabschnitts 20 erstreckt und einen Schiebeabschnitt 24, der sich von der Öffnung 22 aus krümmt und sich im wesentlichen senkrecht zu einer Tragwelle 23 des Verbinders 14 erstreckt.

Die Tragwelle 23 erstreckt sich von den Seitenflächen 27 des Verbinders 14, wie in Fig. 4 gezeigt, und ist in eine Stützöffnung 26 eingesetzt, wobei die Stützöffnung 26 in beide Seitenflächen 25 des Rahmens 13 eingeformt ist, so daß der Verbinder 14 drehbar getragen ist. Außerdem kragt an dem anderen Ende des Rahmens 13 ein Bedienabschnitt 28 vor, um den Rahmen 13 zu drehen. In diesem Fall ist die Anzahl der Verbinder 14 im Rahmen 13 nicht im besonderen begrenzt und alternativ können eine Anzahl von Verbindern 14 befestigt sein.

Jeder Verbinder 14 beinhaltet eine Anzahl von Terminals (nicht gezeigt), um diese mit den Terminals in den Verbindern 12 zu verbinden und jeder Verbinder 14 ist im Rahmen 13 befestigt, wobei deren Einpaßabschnitt 29 sich nach unten erstreckt und mit dem Verbinder 12 zusammenpaßt.

Um den oben genannten Verbinder 12 und den Verbinder 14 ineinander zu stecken, ist die Schiebewelle 15 des Rahmens 13 mit der Schiebenut 19 des Verbinders 12 in Eingriff, so daß der im Rahmen 13 getragene Verbinder 14 sicher auf dem Verbinder 12 plazierbar ist. Dann wird der Bedienabschnitt 28 des Rahmens 13 nach unten gedrückt, um den Verbinder 12 und den Verbinder 14 vollständig ineinander zu stecken, wie in Fig. 5 gezeigt.

Zu diesem Zeitpunkt kann die Tragwelle 23 des Rahmens 13 gerade bewegt werden, bis das Einpassen dieser Verbinder vervollständigt ist, da der Rahmen 13 sich um die Schiebewelle 15 dreht, während die Schiebewelle 15 in der Schiebenut 19 gleitet.

Überdies kann eine gerade Bewegung der Verbinder 14 durchgeführt werden, bei der diese ständig dem Verbinder 12 zugewandt sind, da jeder der Verbinder 14 durch den Rahmen 13 drehbar um die Tragwelle 23 getragen ist.

Andererseits kann die Kopplung zwischen dem Verbinder 12 und dem Verbinder 14 leicht gelöst werden, indem der Bedienabschnitt 28 nach oben gedrückt wird.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Drehbeschränkungsnut 30 als Drehbeschränkungsmittel in der Seitenwand 25 des Rahmens 13 eingeformt ist und eine Drehbeschränkungsvorkragung 31 als Drehbeschränkungsmittel auf der Seitenwand des Gehäuses 27 des Verbinders 14 zusammen mit der Tragwelle 23 ausgestattet ist.

Da der Verbinder 14 dreh- bzw. schwenkbar im Rahmen 13 gestützt ist, kann sich der Winkel des Verbinders 14 zu dem Verbinder 12 gegenüber einer gewünschten Größe durch die Zugkraft des Kabelbaums oder durch ähnliche Effekt beim Zusammenstecken der Verbinder verändern. Folglich kann die Ausrichtung dieser Eingreifabschnitte in manchen Fällen schwierig sein.

Deswegen ist dieses Ausführungsbeispiel so konstruiert, daß diese unnötige Drehbewegung des Verbinders 14 verhindert werden kann, dadurch, daß die auf der Seitenwand 25 des Rahmens 13 eingeformte Drehbeschränkungsnut 30 mit der Drehbeschränkungsvorkragung 31 im Eingriff ist, die zusammen mit der Tragwelle 23 auf der Seitenwand 27 des Gehäuses des Verbinders 14 vorgesehen ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist die Drehbeschränkungsnut 30 so geformt, daß es der Drehbeschränkungsvorkragung 31 ermöglicht ist, sich entlang der Nut 30 zu bewegen, wenn sich der Verbinder 14 gegenüber dem Rahmen 13 innerhalb eines vorbestimmten Winkels "t" vom Anfang bis zum Ende des Verbindungsvorgangs dreht. Am oberen Ende der Nut 30 sind sich gegenüberliegende Anschlagvorkragungen 32 vorgesehen, um am Beginn der Verbindungsbetätigung den Verbinder 14 am Rahmen 13 zeitlich begrenzt zu halten.

Genauer gesagt, ist die Drehbeschränkungsvorkragung 31 des Verbinders 14 am oberen Ende der Drehbeschränkungsnut 30 plaziert und steht mit den Anschlagvorkragungen 32 der Nut 30 in Eingriff, um den Verbinder 14 mit dem Rahmen 13 zeitlich begrenzt zu halten, wenn der Verbinder 14 in dem Verbinder 12 eingepaßt ist. Nachdem der Verbinder 14 über dem Verbinder 12 in dieser Weise plaziert ist, wird der Rahmen 13 heruntergedrückt, um den Verbindungsvorgang zu starten. Der temporäre Anschlag ist dann gelöst, wenn die Drehbeschränkungsvorkragung 31 des Verbinders 14 sich über die Anschlagvorkragungen 32 der Drehbeschränkungsnut 30 bewegt. Dann wird die Kopplung zwischen dem Verbinder 12 und dem Verbinder 14 durch die Drehbewegung des Rahmens 13 fortgesetzt und so beendet, wie in Fig. 8 gezeigt.

Auf diesem Weg kann die unnötige Drehbewegung des Verbinders 14, die während der Verbindungsbetätigung hervorgerufen wird, durch das zeitlich begrenzte Anhalten des Verbinders 14 gegenüber dem Rahmen 13 zu Beginn der Kopplungsbetätigung vermieden werden, während ihre Eingriffsachsen mit der Achse des zusammenpassenden Verbinders 12 übereinstimmen. Aufgrund dessen kann die Kopplung dieser Verbinder sehr sanft ausgeführt werden.

Fig. 9 und 10 zeigen noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine konische Drehbeschränkungsvorkragung 33 an dem Verbinder 14 vorgesehen ist. Auf der anderen Seite ist auf der Seitenwand 25 des Rahmens 13 eine Drehbeschränkungsnut 36 eingeformt, die mit dem Drehwinkel "t" des Verbinders 14 beim Drehen um den Rahmen 13 während der ganzen Kopplungsbetätigung übereinstimmt. Die Drehbeschränkungsnut 36 weist an ihrer Eingriffsstartposition einen relativ weiten Spalt 34 und an ihrer Eingriffsendposition einen relativ schmalen Spalt 35 auf. Zusätzlich ist die Nut 36 in einem ausgeschnittenen Abschnitt 37 vorgesehen, der durch eine U-förmige Schnittlinie definiert ist. Das entferntere Ende 39 des ausgeschnittenen Abschnitts 37 sich kann bezüglich des Grundabschnitts 38 aufgrund der Elastizität des Materials, das den Rahmen 13 bildet, öffnen und schließen.

Fig. 10 zeigt einen Zustand vor der Kopplung der Verbinder, bei dem der Grundabschnitt 40 der Drehbeschränkungsvorkragung 33 mit dem relativ weiten Spalt 34 der Drehbeschränkungsnut 36 in Eingriff ist, so daß ein stabiler Zustand bei einem vorbestimmten Winkel gehalten werden kann.

Andererseits zeigt Fig. 11 einen Zustand, bei dem beide Verbinder miteinander gekoppelt sind, dadurch, daß der Rahmen 13 heruntergedrückt und gedreht wird. Wie in der gleichen Figur gezeigt, ist der ausgeschnittene Abschnitt 37 geöffnet, weil der Abschnitt 37 nach und nach durch die Drehbeschränkungsvorkragung 33 nach außen gedrückt wird, da der Spalt der Drehbeschränkungsnut 36 bei der Gleitbewegung der Vorkragung 33 entlang der Nut 36 enger verläuft.

Wenn der Rahmen 13 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, um die Kopplung des Verbinders 14 zu lösen, wird der Originalzustand, wie in Fig. 8 gezeigt, automatisch wieder eingenommen, weil durch die Elastizität des ausgeschnittenen Abschnitts 37 die konische Drehbeschränkungsvorkragung 33 zu dem weiten Spalt 34 der Drehbeschränkungsnut 36 beim Lösen des Verbinders 14 hochgedrückt wird.

Obgleich in jeder der oben genannten Ausführungsbeispiele der Rahmenstützabschnitt 20 an dem Verbinder 12 vorgesehen ist und der Verbinder 14 am Rahmen 13 befestigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Art und Weise beschränkt. Es ist nämlich genauso möglich, den Rahmen 13 an der Seite des Verbinders 12 zu befestigen und den Rahmenstützabschnitt an dem Verbinder 14 vorzusehen.

Ebenso ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Konstruktion beschränkt, daß die Schiebenut 19 auf der Seite des Verbinders 12 angebracht ist, während die Schiebewelle 15 auf der Seite des Rahmens 13 vorgesehen ist, wie es bei den obigen Ausführungsformen offenbart ist. Deswegen, wie in Fig. 12 gezeigt, kann die Schiebewelle 45 auf der Seite des Verbinders 12 angeformt sein, während die Schiebenut 46 auf der Seite des Rahmens 13 vorgesehen werden kann.

Wie oben ausgeführt, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Kopplungskraft merklich reduziert werden, dadurch daß ein Hebel um die Schiebewelle in einer senkrechten Betätigung des Rahmenbetätigungsabschnitts bei der Kopplung oder beim Lösen der Verbinder ausgenützt wird. Zusätzlich können die konventionellen Terminals oder Terminals, die eine Hohlkonstruktion für gerade Kopplungsarten haben, ohne irgendwelche Modifikationen benutzt werden, da die Kopplung bzw. das Lösen der beiden Verbinder in einer geraden Linie ausgeführt werden kann, während die Verbinder sich gerade gegenüberstehen. Deswegen kann dieses System der vorliegenden Erfindung nicht nur die Vorbereitung nötiger Teile oder die Systembedienung erleichtern, sondern auch die Benutzung von Verbinder mit einer stark erhöhten Dichte von Multipol-Verbindern ermöglichen.

Claims (7)

1. Ein elektrischer Rahmenkopplungstyp-Verbinder umfaßt:

• - einen ersten Verbinder (14),
• - einen zweiten Verbinder (12), der mit dem ersten Verbinder (14) ineinandergreift,
• - einen Rahmen (13), der an seinem Mittenabschnitt durch den ersten Verbinder (14) drehbar getragen ist, und
• - einen Kopplungsmechanismus, der einen rahmenseitigen Eingriffsabschnitt (15), der an einem Ende des Rahmens (13) angebracht ist, und einen verbindungsseitigen Eingriffsabschnitt (19), der auf einer Seite des zweiten Verbinders (12) vorgesehen ist, beinhaltet, wobei der rahmenseitige Eingriffsabschnitt (15) und der verbindungsseitige Eingriffsabschnitt (19) dreh- und gleit- bzw. schiebbar miteinander in Eingriff stehen,
• - wodurch dieser erste Verbinder (14) mit dem zweiten Verbinder (12) durch die Hebelfunktion des Rahmens (13) und durch den Kopplungsmechanismus in einer geraden Linie eingreift.

2. Rahmenkopplungstyp-Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verbindungsseitige Eingriffsabschnitt eine Schiebenut (19) ist, die sich in eine die Kopplungsrichtung des ersten (14) und zweiten Verbinders (12) kreuzende Richtung erstreckt, und der rahmenseitige Eingriffsabschnitt eine Welle (15) ist, um mit der Schiebenut (19) des verbinderseitigen Eingriffsabschnitts einzugreifen.

3. Rahmenkopplungstyp-Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rahmenseitige Eingriffsabschnitt eine Schiebenut (19) ist, die sich in eine die Kopplungsrichtung des ersten (14) und zweiten Verbinders (12) kreuzende Richtung erstreckt, und der verbinderseitige Eingriffsabschnitt eine Welle (15) ist, um mit der Schiebenut (19) des rahmenseitigen Eingriffsabschnitts einzugreifen.

4. Rahmenkopplungstyp-Verbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Verbinder (14) und dem Rahmen (13) ein Beschränkungsmittel (31, 33) zum Beschränken des Dreh- bzw. Verschwenkungswinkels des ersten Verbinders (14) zum Rahmen (13) vorgesehen ist.

5. Rahmenkopplungstyp-Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Beschränkungsmittel (31, 33) eine Dreh- bzw. Verschwenkungsbeschränkungsnut (30) mit einer in dem Rahmen (13) eingeformten kreisbogenförmigen Form und eine Dreh- bzw. Verschwenkungsbeschränkungsvorkragung (31) beinhaltet, wobei die Drehbeschränkungsvorkragung am ersten Verbinder (14) vorgesehen ist, um mit der Dreh- bzw. Verschwenkungsbeschränkungsnut (30) einzugreifen.

6. Rahmenkopplungstyp-Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum zeitlich begrenzten Halten der Dreh- bzw. Verschwenkungsbeschränkungsvorkragung (31) eine Haltevorkragung (32) in der Dreh- bzw. Verschwenkungsbeschränkungsnut (30) vorgesehen ist.

7. Rahmenkopplungstyp-Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Rahmen (13) einen zungenartigen Abschnitt hat, in dem die Dreh- bzw. Verschwenkungsbeschränkungsnut (36) vorgesehen ist,
• - die Dreh- bzw. Verschwenkungsbeschränkungsnut (36) einen relativ großen, weiten Spalt (34) an einem ersten Ende der Nut (36) aufweist, wo die Drehbeschränkungsvorkragung (33) positioniert ist, wenn der erste (14) und der zweite Verbinder (12) getrennt sind,
• - die Drehbeschränkungsnut (36) einen relativ engen Spalt (35) an einem zweiten Ende der Nut (36) aufweist, wo die Drehbeschränkungsvorkragung (33) positioniert ist, wenn der erste (14) und der zweite Verbinder (12) verbunden sind, und
• - die Drehbeschränkungsvorkragung (33) eine konische Form aufweist.