DE3828872C2 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher, aus der DE 33 30 151 A1 bekannter Steckverbinder umfaßt ein Isoliergehäuse mit Kontaktkammern zur Aufnahme von Kontaktelementen. Die Kontaktelemente sind beim Einführen in das Isoliergehäuse mittels Federrastelementen vorverrastbar. Quer zur Einsteckrichtung der Kontaktelemente ist ein kamm­ förmiger Verriegelungseinsatz einschiebbar, wobei Vorsprünge des Verriegelungseinsatzes in umlaufende Nuten der Kontaktele­ mente in Eingriff bringbar sind, um die Kontaktelemente in ihrer Lage zu sichern. Der Verriegelungseinsatz weist zwei Rastnasen auf, die in korrespondierende Aussparungen des Isoliergehäuses eingreifen und eine Verrastung des Verriege­ lungseinsatzes in der Verriegelungsstellung bewirken.

Aus der GB 2 186 748 ist ein Steckverbinder bekannt, dessen Isoliergehäuse mehrere Kontaktkammern aufweist, in die Kontakt­ elemente einschiebbar sind. In die Kontaktkammern ragen flexible Eingriffsarme, die mit den Kontaktelementen in Eingriff bringbar sind, um eine Primärverriegelung des jeweiligen Kontaktelementes vorzunehmen. Eine kammförmige Verriegelungseinrichtung ist quer zur Einsteckrichtung der Kontaktelemente in das Gehäuse einschiebbar, wobei Zähne des Verriegelungseinsatzes eine Sekundärverriegelung der Kontaktelemente vornehmen.

Aus der DE 34 41 559 A1 ist ein elektrischer Steckverbinder bekannt mit einem Gehäuse und Kontaktkammern zum Einbringen von Kontakten. Ein stabförmiger Verriegelungsschieber ist quer zur Kontakteinsteckrichtung in das Gehäuse verschiebbar, wobei der Verriegelungseinsatz in eine Vorraststellung, in der Kontakte einschiebbar bzw. herausziehbar sind und eine Endraststellung, bei der die Kontaktelemente verriegelt sind, bewegbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Steckverbinder so weiterzubilden, daß er auch mit kleinen Abmessungen bei einfacher Herstellbarkeit und Montierbarkeit sicher funktioniert.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß weist der Steckverbinder eine erste Rastein­ richtung auf, die den Verriegelungseinsatz in einer Vorrast­ stellung sichert, so daß die Kontaktelemente einschiebbar bzw. herausziehbar sind bzw. in den primären Verriegelungszustand mit dem Isoliergehäuse bringbar sind. Die Zähne und der Steg des Verriegelungseinsatzes sind plattenförmig ausgebildet, wobei die breitere Abmessung der plattenförmigen Zähne in Einsteckrichtung der Kontaktelemente vorgesehen sind. An den Zähnen sind Vorsprünge angeordnet, die an Eingriffsabschnitte der Kontaktelemente angreifen, wodurch in einer Endraststellung des Verriegelungseinsatzes eine sekundäre Verriegelung der Kontaktelemente bewirkt wird. Durch die besondere Ausbildung der Zähne besteht die Möglichkeit, daß der Abstand zwischen benachbarten Kontaktkammern sehr klein ausgeführt werden kann, so daß der Steckverbinder als solcher sehr kompakt ausgebildet werden kann. Diese Ausbildung des Verriegelungseinsatzes und insbesondere dessen Zähne bietet ausreichende Festigkeit für den Verriegelungseinsatz selbst, aber auch die Möglichkeit, die Vorsprünge an den Zähnen ausreichend starr auszubilden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Steckverbin­ ders in auseinandergebautem Zustand in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders von Fig. 1 in dem Zustand, in welchem ein Verriegelungs­ einsatz vorverrastet ist;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Hauptteile im Zustand von Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders von Fig. 1 in dem Zustand, in welchem der Verriegelungseinsatz endverrastet ist;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Hauptteile des Steckverbinders im Zustand von Fig. 4;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung im voneinander getrenn­ ten Zustand der Bauteile;

Fig. 7 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders von Fig. 6 in einer Vorverraststellung des Verriegelungseinsatzes im Gehäuse;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der Hauptteile des Steckverbinders im Zustand von Fig. 7;

Fig. 9 eine Schnittdarstellung des Steckverbinders von Fig. 6, in einer Endverraststellung des Verriegelungseinsatzes im Gehäuse; und

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Hauptteile des Steckverbinders im Zustand von Fig. 9.

Bei dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Steckverbinders A sind erste Verriegelungseinrichtungen 2a, 3a und Kontaktelemente 3 (Fig. 2) in Kontaktkammern 2 eines Isoliergehäuses 1 vorgesehen. In die obere Wand 1a und die untere Wand 2b des Isoliergehäuses 1 sind Öffnungen 6 einge­ formt, die in die Kontaktkammern 2 (Fig. 1) münden. Verriege­ lungseinsätze 8, 13 mit Zähnen 8 können in zwei Schritten in diese Öffnungen 6 eingesetzt werden. Sie kommen dabei in Eingriff mit den Kontaktelementen 3, so daß verhindert wird, daß die Kontaktelemente 3 herausrutschen. Die Kontaktelemente 3 sind mit Eingriffsabschnitten 5 (Fig. 3 und 5) versehen. Das Isoliergehäuse 1 ist mit einem Rastarm 7 an der hinteren Kante der Öffnung 6 in der oberen Wand 1a ausgestattet. Die Zähne 8 sind starr mit Rastelementen 9 an ihren oberen Endteilen versehen. An ihren unteren Endteilen sind die Zähne 8 mit Rasthaken 9′ für eine Vorverrastung versehen. An ihren Zwischenseitenwänden sind die Zähne 8 mit Vorsprüngen 10 versehen, welche als Anschlag wirken.

In den Fig. 3 und 4 ist dargestellt, wie mehrere Kontakt­ elemente 3 in einem doppelstöckigen Gehäuseaufbau eingesetzt sind. Es ist jedoch der Einfachheit halber nur das untere Kontaktelement 3 dargestellt, so daß durch Weglassen des oberen Kontaktelementes der innere Aufbau der Elemente besser verdeutlicht werden kann. Die Arbeitsweise eines Steckver­ binders nach dieser Ausführungsform wird später erläutert.

Wenn die Zähne 8 in ihrer Vorverraststellung angeordnet sind, erfolgt ein Eingriff der Rasthaken 9′ mit den vorderen Kanten 6a′ der Öffnung 6 in der unteren Wand 2b. Die Vorsprünge 10 sind dabei von den Kontaktkammern 2 noch entfernt, so daß die Kontaktelemente 3 eingeschoben oder herausgezogen werden können. Wenn die Zähne 8 in die Endverraststellung gebracht werden, erfolgt ein Eingriff der Rastelemente 9 mit den Rastarmen 7. Die Vorsprünge 10 ragen dann in die Kontaktkammern 2 und stehen in Eingriff mit den Eingriffsabschnitten 5 der Kontaktelemente 3, so daß die Kontaktelemente 3 an einer Bewegung entgegengesetzt zur Einsteckrichtung gehindert sind.

Im beschriebenen Zustand .ist der Steckverbinder A in Form eines Steckers mit sechs Polen aufgebaut. Die Vorderwand des Isoliergehäuses 1 ist mit Verriegelungsarmen 11 versehen, um eine Verbindung mit einem Gegen-Steckverbinder (nicht darge­ stellt) herzustellen. Sechs Kontaktkammern 2 sind in zwei Lagen, nämlich einer oberen und einer unteren Lage, in paralleler Anordnung vorgesehen. Diese sind mit Kontaktele­ menten 3 vorgesehen, welche elektrische Kontaktbereiche 4 mit zylindrischer Form aufweisen und Buchsenbereiche für Gegen­ stücke bilden. Flexible Eingriffsarme 2a sind einstückig an die obere Wand der Kontaktkammern 2 angeformt und stehen von dieser ab. Eingriffsabschnitte 3a sind in den oberen Wandteil der elektrischen Kontaktbereiche 4 der Kontaktelemente 3 einge­ formt. Die flexiblen Eingriffsarme 2a und die Eingriffsöff­ nungen 3a bilden die Primär-Verriegelungseinrichtung. Die Ein­ griffsabschnitte 5 sind aus der oberen Wand der Kontaktbereiche 4 an deren beiden rückwärtigen Seiten nach oben ausgestanzt.

Ausnehmungen 12 sind in die Außenwand 1a an der Seite des Isoliergehäuses 1, entgegengesetzt zu den Verriegelungsarmen 11, eingeformt. Die Öffnungen 6 sind im Bodenteil 12a der Ausnehmungen 12 eingeformt. Die L-förmigen Rastarme 7, welche den rückwärtigen Kanten der Öffnungen 6 gegenüberliegen, erstrecken sich von den Seitenwänden 12b der Ausnehmungen 12 in eine Richtung, in welcher sie in rechten Winkeln auf die axiale Richtung der Kontaktkammern 2 auftreffen. Die Rastarme 7 sind federnd ausgebildet, so daß sie nach oben und unten elastisch verformbar sind.

Die Zähne 8, deren obere Enden mit einem Steg 13 verbunden sind, sind den jeweiligen Kontaktkammern 2 zugeordnet und parallel zueinander angeordnet. Jeder der Zähne 8 ist für die Sekundärverriegelung mit einem starren Rastelement 9 am oberen Endteil versehen. Die Rasthaken 9′ befinden sich am unteren Ende des jeweiligen Zahnes 8. Die Vorsprünge 10 für die obere und die untere Lage sind an den Seitenwänden der Zähne 8 vorgesehen und können mit den Eingriffsabschnitten 5 der jeweiligen Kontaktelemente 3 in Eingriff kommen.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Steckverbinder, in welchen Buchsen-Kontaktelemente 3 zurückge­ halten werden. Die Erfindung kann jedoch in gleicher Weise auch für einen Steckverbinder zum Zurückhalten von Stecker-Kontakt­ elementen verwendet werden. Sowohl die Rastarme 7 als auch die Rastelemente 9 können federnd ausgebildet sein. Dabei können die Rasthaken auch als kurze flexible Stifte ausgebildet sein.

Bei der Ausführungsform werden die Zähne 8 in die Öffnungen 6 eingeschoben, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Dabei kommen die Rastelemente 9 mit den Rastarmen 7 in Berührung, so daß die Rastarme 7 um eine geringe Strecke nach unten ausgelenkt werden, während die Rasthaken 9′ mit den Kanten 6a′ der Öffnungen 6, d. h. mit den Kanten 6a′ einer Trennwand 2b, zwischen einer oberen und einer unteren Kontaktkammer 2 in Berührung kommen, wie es in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Auf diese Weise sind die Zähne 8 vorverrastet.

Wenn die Zähne 8 sich in der Vorverraststellung befinden, liegen die Vorsprünge 10 noch entfernt vom Innern einer jeden Kontaktkammer 2, so daß die Kontaktelemente 3 frei eingeschoben oder herausgezogen werden können.

Anschließend werden die Kontaktelemente 3 in ihre Endposition eingeschoben und zunächst in Eingriff mit der ersten Verriege­ lungseinrichtung 2a, 3a gebracht. Anschließend werden die Zähne 8 weiter eingedrückt, wie es in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Dabei drücken die Rastelemente 9 weiter auf die Rastarme 7, so daß diese über die Rastelemente 9 gleiten und die Rastelemente 9 in den Raum zwischen den Rastarmen 7 und dem Bodenteil 12a der Ausnehmung 12 zu liegen kommen. Auf diese Weise sind die Zähne 8 endverrastet.

In dieser Endverraststellung ragen die Eingriffsvorsprünge 10 in die Kontaktkammern 2. Dabei liegen sie hinter den Eingriffs­ abschnitten 5 der Kontaktelemente 3 und stehen mit diesen in Eingriff. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Kontaktele­ mente 3 aus dem Isoliergehäuse 1 herausgezogen werden können. Dies erfolgt in Zusammenwirkung mit der oben beschriebenen Verriegelungseinrichtung 2a und 3a. Durch dieses Zusammenwirken wird ein zweistufiger Eingriffsvorgang bewirkt.

Die Eingriffsabschnitte 5 müssen nicht nach oben aus den Kontaktelementen 3 ausgestanzt sein. Die Vorsprünge 10 können auch mit Schulterstücken der elektrischen Kontaktbereiche 4 oder mit rückwärtigen Kanten elektrischer Drahtverbindungsteile der Kontaktelemente 3 in Eingriff stehen.

In den Fig. 6 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Da der allgemeine Aufbau des Steckver­ binders, die Kontakteinrichtung, welche im Gehäuse unterge­ bracht ist und die Zähne im wesentlichen den gleichen Aufbau besitzen wie beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile und Elemente verwendet.

Der Steckverbinder A, welcher in der Fig. 6 perspektivisch dargestellt ist, besitzt einen ähnlichen Aufbau wie das oben beschriebene Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, daß ein erster Rastarm 7₁ und ein zweiter Rastarm 7₂ federnd an vorderen und hinteren Kanten der Öffnung 6 in Blickrichtung der Fig. 7 und 9 und ferner ein erstes Rastelement 9₁ und ein zweites Rastelement 9₂ an der Rückseite und der Vorderseite des oberen Teils eines jeden Zahnes 8 vorgesehen sind. Sowohl der erste als auch der zweite Rastarm 9₁ und 9₂ besitzen eine obere flache Oberfläche und eine abgeschrägte untere Oberfläche, wie das aus den Fig. 6, 7 und 9 erkennbar ist.

Ferner sind an der rückwärtigen Kante der Öffnung 6 in einer Mehrfachreihenanordnung mehrere, sich seitlich längs erstreckende federnde Rastarme 7₁ vorgesehen, die mit der rückwärtigen Kante der Öffnung in der oberen Wand 1a über ihre gesamte Länge hin verbunden sind.

Mehrere Zähne 8 sind durch einen Steg 13 miteinander verbunden. Die jeweils vordere Kante der jeweiligen Öffnung 6 in der oberen und unteren Wand besitzt eine zur Anordnung des Verriegelungseinsatzes 8, 13 komplementäre Ausgestaltung. Mit diesem Aufbau ergeben sich beim Zusammenbau der Teile die gleichen Vorgänge wie beim oben beschriebenen Ausführungs­ beispiel.

Bei Verwendung des Steckverbinders nach den Ausführungsformen wird der Verriegelungseinsatz 8, 13 zunächst nur am Isolier­ gehäuse 1 vorverrastet. In dieser Stellung können die Kontakt­ elemente 3 in die Kontaktkammern 2 eingeschoben oder aus diesen herausgezogen werden. Insofern kann der Steckverbinder als einstückiges Teil gehandhabt werden. Es kann nicht der Fall auftreten, daß vergessen wird, die Zähne nach dem Einsetzen der Kontaktelemente 3 einzuschieben. Auf diese Weise wird die Handhabung beim Zusammenbau des Steckverbinders verbessert, und die Überwachungsarbeit bei der Kontrolle von auf Lager zu haltenden Einzelteilen kann halbiert werden.

Die Verriegelungseinsätze 8, 13 können in großer Anzahl in Form eines Bandes vorliegen. Dabei können die Verriegelungseinsätze 8, 13 durch entsprechendes Schneiden des Bandes an geeigneten Stellen, in Abhängigkeit von der gewünschten Anzahl der Pole für den Steckverbinder, geschnitten werden. Auf diese Weise vermeidet man das Erfordernis, daß eine große Anzahl von Verriegelungseinsätzen 8, 13 mit unterschiedlicher Anzahl von Zähnen 8 hergestellt werden muß.

Claims (5)

1. Elektrischer Steckverbinder, mit
einem Isoliergehäuse,
einer Mehrzahl von Kontaktkammern, die im Isoliergehäuse ausgebildet sind,
Öffnungen in den Außenwänden des Isoliergehäuses, die mit den jeweiligen Kontaktkammern in Verbindung stehen,
einer ersten Verriegelungseinrichtung, die zwischen dem Ge­ häuse und jeweiligen Kontaktelementen ausgebildet ist zur Schaffung einer primären Verriegelung des jeweiligen Kontakt­ elementes,
einer zweiten Verriegelungseinrichtung, die zwischen einem in die Öffnung des Gehäuses einsteckbaren kammförmigen Verriegelungseinsatzes, bestehend aus Zähnen, die den Kontaktkammern zugeordnet sind und einem die Zähne verbindenden Steg, und Eingriffsabschnitten an den Kontaktelementen ausgebildet ist zur Schaffung einer sekundären Verriegelung des jeweiligen Kontaktelementes,
einer zwischen dem Isoliergehäuse und dem Verriegelungsein­ satz wirkenden ersten Rasteinrichtung zum Verrasten des Ver­ riegelungseinsatzes in einer Endverraststellung, in der die Kontaktelemente in dem sekundären Verriegelungszustand be­ findlich sind, so daß die Kontaktelemente gegen ein Heraus­ ziehen gesichert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zähne (8) und der sie verbindende Steg (13) des Verriegelungseinsatzes (8, 13) in Form von Platten ausgebildet sind, die in Axialrichtung der Kontaktelemente (3) breiter ausgebildet sind als quer zur Axialrichtung der Kontaktelemente (3),
daß an in die Kontaktkammern (2) eingreifenden Seitenwände der Zähne (8) ausgebildete Vorsprünge (10) vorgesehen sind, die mit den Eingriffsabschnitten (5) der Kontaktelemente (3), die von einer zu den Vorsprüngen (10) weisenden Wand der Kontaktele­ mente (3) in Richtung zu den Vorsprüngen (10) hervorstehen, in Eingriff bringbar sind, und
daß eine zwischen den in Einsteckrichtung des Verriegelungs­ einsatzes (8, 13) unteren Endabschnitten der Zähne (8) und unteren Wänden (2b) der Kontaktkammern (2) wirkende zweite Rasteinrichtung (6a′, 9′) angeordnet ist zur Vorverrastung des Verriegelungseinsatzes (8, 13), wobei in einer Vorver­ raststellung die Kontaktelemente (3) in die Kontaktkammern (2) einschiebbar bzw. herausziehbar und die erste Verriege­ lungseinrichtung in den primären Verriegelungszustand bring­ bar ist.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zähne (8) Seitenwände mit einer Breite aufweisen, die gleich einer Seitenlänge des Querschnitts der Kontaktkammern (2) sind.

3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rastelemente (9) der ersten Rasteinrichtung (7, 9) an einem in Einsteckrichtung des Ver­ riegelungseinsatzes (8, 13) oberen Endabschnitt des Verriege­ lungseinsatzes (8, 13) angeordnet sind, und Rastelemente (9′) der zweiten Rasteinrichtung (6a′, 9′) an einem in Einsteck­ richtung des Verriegelungseinsatzes (8, 13) unteren Endab­ schnitt der Zähne (8) angeordnet sind.

4. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rastelemente (9′) der zweiten Rastein­ richtung (6a′, 9′) als selbstverriegelnde Rasthaken oder kurze flexible Stifte ausgebildet sind.

5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verriegelungsein­ richtung (2a, 3a) am Isoliergehäuse (1) hervorstehende, flexible Eingriffsarme (2a) aufweist, die mit Eingriffsab­ schnitten (3a) der Kontaktelemente (3) in Eingriff bringbar sind.