DE69210072T2 - Elektrisches Verbindergehäuse - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder zur verriegelbaren Anbringung in einer Öffnung einer Platte.
• In einer Platte angebrachte elektrische Verbinder, bei denen integrale, federnd nachgiebige Verriegelungseinrichtungen derart positioniert sind, daß sie beim Einführen des Verbinders durch die Öffnung einer Platte steuerflächenartig nach innen bewegt werden und dann nach außen schnappen und das Verbindergehäuse an der Platte verriegeln, sind allgemein bekannt. Die Erfahrung mit solchen Gebilden hat gezeigt, daß Probleme hinsichtlich eines Bruchs der Verriegelungseinrichtung bestehen, wenn die Verriegelungseinrichtung zu zer brechlich ausgebildet ist, und daß Einführschwierigkeiten bestehen, wenn die Verriegelungseinrichtung zu stark ausgebildet ist. Zur Überwindung solcher Probleme können die Verriegelungseinrichtungen mit Vorsprüngen versehen sein, die eine Halterung für die Verriegelungseinrichtungen schaffen. Ein weiteres Problem besteht darin, daß eine solche zusätzliche Halterung eine Länge entlang des Verbindergehäuses einnimmt, wodurch ein Abdichten des in einer Platte angebrachten Verbinders schwierig wird.
• Aus dem Dokument GB-A-1 420 177 ist ein elektrischer Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt geworden, der einen Verriegelungsmechanismus aufweist, der innerhalb einer Plattenöffnung und auf einer Seite der Platte angeordnet bleibt. Dieser bekannte elektrische Verbinder besitzt einen isolierenden Körper, der aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist und einen elektrischen Kontakt trägt, der zum Zusammenwirken mit einem elektrischen Kontakt eines komplementären Verbinders ausgebildet ist, wobei der Körper einen Körperbereich, der zum Hindurcherstrecken durch eine Öffnung in einer Platte oder einem anderen flächigen Element, an dem der Verbinder befestigt werden soll, dient sowie einen integralen Flanschbereich aufweist, der zum Anliegen an dem Element angrenzend an die Öffnung dient, wobei der Körper wenigstens ein integrales Verriegelungselement aufweist, das beim Einsetzen des Körperbereichs in die Öffnung zum Zusammenwirken mit dem Element ausgelegt ist, um den Verbinder mit dem Element zu verriegeln.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Verbinder-Verriegelungseinrichtung mit einem Anti-Überbelastungsmerkmal. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer nicht überbelastbaren Verriegelungseinrichtung mit einer Konfiguration, die vollständig in die Öffnung hinein sowie auf eine Seite einer Platte paßt, um die Anbringung einer Dichtung an der anderen Seite der Platte zu erleichtern. Noch ein weiteres Ziel besteht in der Schaffung einer einfachen, in einer Form herstellbaren Verriegelungs- und Anschlageinrichtung, die ein einfaches Einführen eines Verbinders erleichtert und einem unbeabsichtigten Herausziehen desselben aus einer Platte standhält.
• Erreicht werden diese Ziele erfindungsgemäß durch einen elektrischen Verbinder, wie er in Patentanspruch 1 angegeben ist. Die Unteransprüche 2 bis 9 zeigen vorteilhafte, nicht-triviale Verbesserungen des Gegenstands des unabhängigen Anspruchs 1.
• Es wird ein in integraler Weise geformtes Verbindergehäuse mit sich von seinen Seiten wegerstreckenden Verriegelungseinrichtungen geschaffen, die dazu ausgelegt sind, beim Einführen des Verbindergehäuses durch die Öffnung einer Platte steuerflächenartig nach innen bewegt zu werden. Beim Hindurchdrücken des Gehäuses durch die Öffnung treiben Steuerflächen an den Verriegelungseinrichtungen die Verriegelungseinrichtungen nach innen, bis die Verriegelungseinrichtungen die Öffnung passieren und an dem Rand der Platte auf der anderen Seite der Platte angreifen. Die Verriegelungseinrichtungen beinhalten entgegengesetzt ausgerichtete, abgeschrägte Ränder, die an dem Rand der Öffnung der Platte angreifen, um ein Herausziehen des Verbindergehäuses durch Kräfte zu verhindern, die an dem Gehäuse in Richtung Entfernen desselben angreifen. Jede Verriegelungseinrichtung beinhaltet ein Gelenk, das ein Biegen der Verriegelungseinrichtung erleichtert, wobei die steuerflächenartigen und abgeschrägten Flächen ein Einführen erleichtern und einem Entfernen standhalten. Jede Verriegelungseinrichtung besitzt eine sich durch diese hindurcherstreckende, innere Aussparung, die einen T-förmigen Querschnitt besitzt. Ein Anschlag mit einem kleineren T-förmigen Querschnitt erstreckt sich von dem Gehäuse in das Innere der Verriegelungseinrichtung hinein und bewirkt ein Angreifen an Innenflächen der Verriegelungseinrichtung, um ein Biegen der Verriegelungseinrichtung auszuschließen, wenn Zugkräfte auf das Verbindergehäuse einwirken. Gleichzeitig gestattet die innere Konfiguration der Aussparung die Relativbewegung der Verriegelungseinrichtung trotz des Vorhandenseins des Anschlags im Inneren derselben während des Einführens des Verbinders in eine Öffnung einer Platte. Die Konfiguration der Verriegelungseinrichtung und des Anschlags ist derart, daß die Vorderseite der Platte von Verriegelungsmaterial frei bleibt, um die Anbringung von Dichtungsmaterial nach dem Einsetzen und Verriegeln des Verbinders in Position in der Platte zu erleichtern.
• Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
• Fig. 1 eine Frontendansicht eines Verbindergehäuses gemäß der Erfindung;
• Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Gehäuses, wobei eine Platte und eine Öffnung im Umriß gezeigt sind;
• Fig. 3 ein von der Seite und im Schnitt dargestelltes Detail der Verriegelungseinrichtung und der Platte der Erfindung, wobei sich der Verbinder in der Platte in Position befindet;
• Fig. 4 eine von der Seite und im Schnitt dargestellte Ansicht der in Fig. 3 dargestellten Elemente bei deren Ansprechen auf Zugkräfte, die auf das Verbindergehäuse der Erfindung ausgeübt werden;
• Fig. 5 eine Ansicht der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Elemente, wobei außerdem ein Dichtungsmaterial an dem Verbindergehäuse und der Platte vorgesehen ist;
• Fig. 6 eine fragmentarische Draufsicht auf einen Verbinder, eine Verriegelungseinrichtung und eine Platte gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik.
• Zuerst wird auf Fig. 6 und eine Version einer Verriegelungseinrichtung für einen elektrischen Verbinder gemäß dem Stand der Technik Bezug genommen, wobei ein dargestelltes Verbindergehäuse 50 an einer Seitenwand eine Verriegelungseinrichtung 52 gegenüber einer Platte 58 aufweist, wobei es sichversteht, daß nur eine Hälfte der Verbinderhälfte in bezug auf eine Hälfte einer Platte dargestellt ist. Das Gehäuse 50 ist typischerweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet, das elastische Eigenschaften aufweist, so daß die Verriegelungseinrichtung 52 federnd nachgiebig ist. Beim Einführen des Gehäuses 50 entlang der durch den Pfeil dargestellten Achse greift die Verriegelungseinrichtung 52 durch eine äußere abgeschrägte Oberfläche an dem Rand der Öffnung 58a an und wird bis zu einem Punkt elastisch nach innen gedrängt, an dem das Verriegelungsende durch die Öffnung 58a hindurchtritt. Gemäß einem Gesichtspunkt bei herkömmlichen Verriegelungseinrichtungen ist eine Reihe von Stufen 56 an dem Ende der Verriegelungseinrichtung zur Anpassung an eine am Rand befindliche Ecke der Innenseite der Plattenöffnung 58a vorgesehen. Bei einer Umkehr der Kräfte mit der Tendenz zum Ziehen des Gehäuses 50 in entgegengesetzter Richtung aus der Platte heraus, besteht die Tendenz, daß die Verriegelungseinrichtung bis zu einem Punkt des Versagens nach außen geöffnet wird, wenn die Zugkraft ausreichend stark ist. Zu diesem Zweck ist beim Stand der Technik eine Reihe von Lösungswegen verwendet worden, wie z. B. die Schaffung eines bügelartigen Elements 54, wobei drei mögliche Positionen des Elements 54 dargestellt sind, das eine nach außen oder nach innen gehende, fehlerhafte Verlagerung der Verriegelungseinrichtung 52 aufgrund der darauf ausgeübten Kräfte verhindert. Es ist zu erkennen, daß die Verriegelungseinrichtung 52 Bereiche aufweist, die über die Innenfläche der Platte hinausragen. Dies würde ein Abdichten des Verbinders aufgrund des Vorhandenseins der Verriegelungseinrichtung oder von Bereichen derselben auf beiden Seiten der Platte schwierig machen.
• Wie nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 zu sehen ist, beinhaltet ein elektrischer Verbinder ein Gehäuse 2, das in einer Form in einem Stück aus Kunststoffmaterial mit geeigneten dielektrischen und isolierenden Eigenschaften hergestellt ist, wobei für diesen Zweck zahlreiche technische Kunststoffe zur Verfügung stehen und allgemein bekannt sind. Das Gehäuse 2 besitzt eine Reihe von Hohlräumen 4, die elektrische Anschlüsse, nicht gezeigt, aufnehmen, die eine Verbindung mit komplementären Anschlüssen entweder in irgendeiner elektronischen Vorrichtung oder in einem weiteren Verbinder herstellen. Das Gehäuse 2 besitzt Seiten 6, 8, 10 und 12, die ein allgemein kastenartiges Gebilde schaffen, wobei sich Befestigungslaschen 14 von den Seiten 10 und 12 wegerstrecken und sich Verriegelungseinrichtungen 20 von den Seiten 6 und 8 wegerstrecken. Die Laschen 14 beinhalten Öffnungen 16, die ein wahlweises Einpassen von Befestigungsgliedern gestatten, welche das Gehäuse 2 mit einer Platte verriegeln, sobald der Verbinder in seine Position eingerastet ist. Die in Fig. 2 dargestellte Platte 40 beinhaltet eine zentrale Öffnung 44, durch die hindurch das Gehäuse eingeführt wird. Wie weiterhin in Fig. 2 gezeigt ist, greifen die Laschen 14 an der Eintrittsseite der Platte an, wobei die Verriegelungseinrichtungen 20 auf der anderen Seite der Platte 40 an dem Rand der Öffnung 44 angreifen. Die Fig. 3 und 4 zeigen ebenfalls den Verriegelungseingriff mit dem Rand der Plattenöffnung 44.
• Jede der Verriegelungseinrichtungen 20 beinhaltet eine innere Aussparung 22, die gemäß der Darstellung in Fig. 1 ein allgemein T-förmiges Profil mit Bodenflächen 24 aufweist, die sich entlang der Verriegelungseinrichtung erstrecken. Wie in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist, erstrecken sich die Aussparungen 22 durch die Verriegelungseinrichtungen und schaffen dabei Öffnungen von der Frontseite und der Rückseite der Verriegelungseinrichtungen her.
• Jede Verriegelungseinrichtung 20 besitzt eine nach hinten weisende Fläche 23, die in der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Weise abgeschrägt ist und zum Angreifen an einem Rand der Plattenöffnung 44 positioniert ist. Eine vordere Fläche 29 jeder Verriegelungseinrichtung ist ebenfalls zur Schaffung einer Steuerfläche abgeschrägt, um die Verriegelungseinrichtung beim Einsetzen in Richtung nach innen zu drücken, und es ist ein integraler Gelenkbereich 27 vorgesehen, der eine nach innen gehende Bewegung der Verriegelungseinrichtung erleichtert. Das freie Ende der Verriegelungseinrichtung ist an das Profil der Verriegelungseinrichtung angesetzt. Innerhalb der Aussparung 22 sowie innerhalb der Verriegelungseinrichtung 20 verlaufend befindet sich ein Anschlag 30, der ein kleineres T-förmiges Profil als das in Fig. 1 gezeigte aufweist. Der Anschlag 30, wie er in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist, befindet sich vollständig innerhalb des Seitenprofils der Verriegelungseinrichtung 20. Außerdem ist auf die Position des Anschlags 30 und der Verriegelungseinrichtung 20 hinsichtlich der Anordnung derselben vollständig innerhalb der Öffnung 44 sowie auf einer Seite der Platte 40 hinzuweisen, was im Gegensatz zu der in Fig. 6 gezeigten Verriegelungseinrichtung des Standes der Technik steht, die sich auf beiden Seiten der Platte erstreckt.
• In der Praxis wird das Gehäuse 2 durch die Öffnung hindurch eingeführt, wobei die Verriegelungseinrichtungen 20 in die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Position nach außen springen, um in wirksamer Weise zu verhindern, daß Normalkräfte das Gehäuse 2 durch die Öffnung 44 zurückziehen. Die Laschen 14 verhindern eine nach vorne gehende Bewegung des Gehäuses, und das Gehäuse ist dadurch für den Gebrauch in seiner Position verriegelt.
• Im Fall einer unbeabsichtigterweise hervorgerufenen relativen Verlagerung mit der Tendenz zum Herausziehen des Gehäuses 2 aus der Öffnung 44 der Platte 40, wobei es sich um eine Kraft entlang der der Einführachse entgegengesetzten Achse handelt, greift die Innenfläche 32 des Anschlags 30 an der Fläche 24 der Verriegelungsaussparung 22 an, um eine nach außen gehende Verlagerung der Verriegelungseinrichtung bis zum einem Punkt der Beschädigung der Verriegelungseinrichtung zu verhindern. Fig. 4 zeigt einen solchen Zustand, bei dem das Angreifen der Fläche 32 und der Fläche 24 aneinander ein Biegen der Verriegelungseinrichtung ansprechend auf solche Kräfte blockiert.
• Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel und einen weiteren Vorteil der Verriegelungseinrichtung hinsichtlich der Hinzufügung eines Dichtungselements 42, das sich zum Abdichten des Verbinders entlang der Oberfläche der Platte 40 sowie nach unten gegen die Oberfläche 6 des Gehäuses 2 erstreckt. Wie aus einem Vergleich der Fig. 5 und 6 zu erkennen ist, läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verbinder eine Dichtung in einfacher Weise anbringen, während die Anbringung einer Dichtung an dem in Fig. 6 gezeigten Verbinder schwierig wäre.
• Weiterhin ist die Tatsache zu würdigen, daß der Verriegelungs- und Stopp-Mechanismus der Erfindung sich bei klein dimensionierten Verbindern in einfacher Weise formen läßt, wobei die offene Ausbildung der inneren Aussparung das Einführen von Formteilen zu diesem Zweck erleichtert.
• Das bevorzugte Ausführungsbeispiel beinhaltet zwar zwei Verriegelungseinrichtungen, jedoch erwägt die Erfindung auch die Verwendung von einer oder mehr als zwei Verriegelungseinrichtungen in Abhängigkeit von dem Verbinderprofil, der Verbindergröße sowie der Öffnungsform und der Dicke.
• Nachdem die Erfindung nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zur Erläuterung der Funktionsweise derselben beschrieben worden ist, sind nun Ansprüche beigefügt, die zur Definition der erfinderischen Merkmale dienen.

Claims (9)

1. Elektrischer Verbinder zur verriegelbaren Anbringung in einer Öffnung (44) einer Platte (40), mit:

einem dielektrischen Gehäuse (2);

einer integralen Verriegelungseinrichtung (20), die sich in federnd nachgiebiger Weise von dem Gehäuse (2) nach außen wegerstreckt und auf das Gehäuse (2) zu bewegbar ist, wenn das Gehäuse (2) in die Öffnung (44) der Platte (40) eingesetzt wird, und die unter Angreifen an einem Rand der Öffnung (44) nach außen springt, um dadurch das Gehäuse (2) an der Platte (40) zu verriegeln,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Verriegelungseinrichtung (20) eine Aussparungseinrichtung (22) und eine Anschlagflächeneinrichtung (24) aufweist, und

daß eine Anschlageinrichtung (30) an dem Gehäuse (2) vorgesehen ist, die innerhalb der Aussparungseinrichtung (22) angeordnet ist und mit der Anschlagflächeneinrichtung (24) in Eingriff bringbar ist, um ein Biegen der Verriegelungseinrichtung (20) über den Eingriff der Anschlagflächeneinrichtung (24) mit der Anschlageinrichtung (30) hinaus zu verhindern, wenn eine Kraft auf das Gehäuse (2) ausgeübt wird, die zu der Einführrichtung des Gehäuses (2) in die Öffnung (44) entgegengesetzt ist.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (20) in integraler Weise mit dem Material des Gehäuses (2) ausgebildet ist und ein flexibles Gelenk (27) aufweist, das eine an der Platte (40) angreifende Fläche (23) zum Verriegeln des Gehäuses (2) mit dieser trägt, wobei die Verriegelungseinrichtung (20) elastisch um das Gelenk (27) gebogen wird, um das Einführen des Gehäuses (2) beim Hindurchdrücken desselben durch die Öffnung (44) der Platte (40) zu erleichtern.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (20) eine Steuerfläche (29) aufweist, die an einem Rand der Öffnung (44) angreift, um beim Einsetzen des Gehäuses (2) in die Öffnung (44) der Platte (40) die Verriegelungseinrichtung (20) steuerflächenartig nach innen zu bewegen und das Gelenk (27) elastisch zu biegen.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (20) eine abgeschrägte Fläche (23) aufweist, die zum Angreifen an einem Rand der Öffnung (44) der Platte (40) positioniert ist, um das Gehäuse (2) in der Platte (40) zu halten.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungseinrichtung (22) und die Anschlageinrichtung (30) eine allgemein T-förmige Konfiguration aufweisen.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenfläche (32) an der Anschlageinrichtung (30) zum Angreifen an der Anschlagflächeneinrichtung (24) ausgebildet ist.

7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (20) und die Anschlageinrichtung (30) eine Konfiguration aufweisen, daß sie innerhalb der Öffnung (44) und auf einer Seite der Platte (40) liegen, um das Anbringen eines Dichtungselements (42) an der anderen Seite der Platte (40) in Eingriff mit dem Gehäuse (2) zu erleichtern.

8. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (20) und die Anschlageinrichtung (30) sich von Seiten (6) und (8) des Gehäuses (2) wegerstrecken.

9. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich Befestigungslaschen (14) von Seiten (10) und (12) des Gehäuses (2) wegerstrecken.