DE69619467T2

DE69619467T2 - Elektrischer Verbinder mit Kontaktlagesicherungsvorrichtung welche das vollständige Einsetzen der Kontakte erleichtert

Info

Publication number: DE69619467T2
Application number: DE69619467T
Authority: DE
Inventors: Scott P. Marceau; Kenneth T. Stead
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1995-11-02
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2016-10-26
Also published as: DE69619467D1; KR970031095A; EP0772257B1; EP0772257A1; JPH09134759A; JP3263899B2; US5622521A; KR100278944B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder, welcher eine verbesserte Lagesicherungsvorrichtung aufweist, die nicht nur einen unvollständig eingeführten Anschlußkontakt erkennt, sondern den unvollständig eingeführten Kontakt in dessen vollständig eingeführte Stellung bewegt, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Verbinders.

Hintergrund der Erfindung

Im Allgemeinen weist ein elektrischer Verbinder ein dielektrisches Gehäuse auf, in welchem wenigstens ein elektrisch leitfähiger Kontakt befestigt ist. Der Kontakt ist elektrisch mit einer anderen Schaltungskomponente, beispielsweise einem einzelnen Draht, verbunden. Verbinder werden oft in zusammenfügbaren Paaren verwendet, so daß jeder Kontakt und das Gehäuse des einen Verbinders mit einem entsprechenden Kontakt und dem Gehäuse eines anderen Verbinders zusammenfügbar sind.
Die Kontakte elektrischer Verbinder sind oft sehr kleine Komponenten, beispielsweise Komponenten, die aus einem dünnen Metallblech ausgestanzt und/oder geformt sind. Wenn ein oder mehrere Kontakte nicht richtig in ihrem jeweiligen Gehäuse sitzen, kann eine elektrische Verbindung mit schlechter Qualität auftreten. Der ungenaue Sitz eines Kontakts in einem Gehäuse kann auftreten, wenn der Kontakt während der ursprünglichen Montage des Verbinders nicht vollständig in das Gehäuse eingeführt wird oder wenn der Kontakt während der Nutzung des Verbinders erschüttert wird oder aus seiner vollständig eingeführten Stellung herausgezogen wird. Fehler dieser Art sind insbesondere in der Fahrzeugindustrie von Bedeutung, wo elektrische Komponenten während der normalen Nutzung fast ständig Schwingungen ausgesetzt sind und während bestimmter Instandhaltungsarbeiten direkten Kräften ausgesetzt sind. Um diese Probleme zu vermeiden, fordert die Fahrzeugindustrie häufig, daß Verbinder mit einer bestimmten Art von Kontaktlagesicherungs(TPA)-System ausgerüstet sind, um eine unvollständige Einführung der Kontakte zu erkennen. Die Fahrzeugindustrie fordert im Allgemeinen auch Verriegelungsmittel zum Verriegeln der Kontakte in dem Gehäuse, und ein TPA-System oder eine TPA-Vorrichtung erfüllt auch diese Funktion.
Bei der Verwendung einer typischen TPA-Vorrichtung ist, wenn durch die Vorrichtung erkannt wird, daß ein oder mehrere Kontakte nicht vollständig sitzen, eine Suche erforderlich, um den/die unvollständig eingeführten Kontakt(e) zu lokalisieren. Dies kann ein zeitaufwendiger Vorgang sein und kommt zu den Kosten des Montagevorgangs des Verbinders hinzu. Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, dieses Problem zu lösen, indem eine TPA-Vorrichtung zur Verfügung gestellt wird, die nicht nur einen unvollständig eingeführten Kontakt erkennt, sondern bei welcher die Vorrichtung selbst verwendet wird, um den unvollständig eingeführten Kontakt in dessen vollständig eingeführte Stellung zu bewegen. Die Erfindung ist außerdem auf verbesserte Merkmale gerichtet, die ermöglichen, die TPA-Vorrichtung zusammen mit den Kontakten für Wartungszwecke leicht aus dem Verbindergehäuse zu entfernen, sowie auf eine Struktur zur Verringerung der Gesamtgröße des Verbinders.
Das Dokument EP-A-0 505 199 des Standes der Technik offenbart einen elektrischen Verbinder mit einem Gehäuse mit Kontaktaufnahmekammern und eine Kontakthalterung, die eine flexible Außenplatte mit an dieser ausgebildeten Kontaktrückhalteabschnitten aufweist. Wenn sich die Halterung jedoch in Bezug auf das Gehäuse in einer voreingebrachten Stellung befindet, ruht die Platte auf Aufdrück- Schutzeinrichtungen des Gehäuses, so daß alle Kontaktrückhalteabschnitte außerhalb eines Kontakteinführweges angeordnet sind und somit jeder Kontakt allein, entweder in seine jeweilige Kammer bis in seine Endstellung eingeführt oder aus der Kammer entfernt werden muß.
Ein weiterer bekannter und sehr komplizierter elektrischer Verbinder ist durch das Dokument US-A-4,944,688 offenbart. Dieser bekannte elektrische Verbinder weist ein Kontaktaufnahmegehäuse auf, an welchem eine Sperreinrichtung aus einer voreingebrachten nur in eine vollständig eingebrachte Stellung montiert werden kann, wenn die Kontakte vollständig in einem verriegelten Eingriff in dem Gehäuse eingesetzt sind, und wobei Haltemittel des Gehäuses insbesondere in der vollständig eingebrachten Stellung durch komplementäre Haltemittel der Sperreinrichtung umgeben sind oder gehalten werden. Diese komplementären Haltemittel der Sperreinrichtung ermöglichen jedoch nicht, das Gehäuse leicht von der Sperreinrichtung zu entfernen.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen elektrischen Verbinder mit einer neuen und verbesserten Kontaktlagesicherungs (TPA)-Vorrichtung der beschriebenen Gattung zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch einen elektrischen Verbinder und ein Verfahren gelöst, welche die Merkmale von Anspruch 1 bzw. 13 beinhalten.
Erfindungsgemäß weist der Verbinder ein Gehäuse mit einem vorderen Verbindungsende und einem hinteren Kontakt- oder Anschlußende und wenigstens einem kontaktaufnehmenden Hohlraum auf, der sich in einer Richtung zwischen den Enden erstreckt und auch als Kontaktaufnahmekammer bezeichnet wird. Von dem hinteren Anschlußende des Gehäuses aus ist ein Kontakt in die Kammer einführbar. Eine TPA-Vorrichtung kann am Verbindungsende des Gehäuses wahlweise in zwei Stellungen, einer voreingebrachten und einer vollständig eingebrachten, in Eingriff mit dem Gehäuse gebracht werden, wobei ein Kontaktrückhalteabschnitt der Vorrichtung bis zu einem verriegelnden Eingriff mit dem Kontakt in die Kammer einführbar ist. Komplementäre, miteinander in Eingriff tretende Widerlagemittel sind zwischen dem Kontakt und der TPA-Vorrichtung vorgesehen, um den Kontakt aus wenigstens einer unvollständigen Einführungsstellung in Reaktion auf die Bewegung der TPA-Vorrichtung aus der voreingebrachten Stellung in deren vollständig eingebrachte Stellung in eine vollständig eingeführte Stellung zu bewegen. Komplementäre, miteinander in Eingriff tretende Haltemittel sind zwischen der TPA-Vorrichtung und dem Gehäuse vorgesehen, um die TPA- Vorrichtung entweder in ihrer voreingebrachten oder der vollständig eingebrachten Stellung zu halten und um zu ermöglichen, daß die TPA-Vorrichtung zusammen mit dem Kontakt leicht aus dem Gehäuse entfernt werden kann.
Erfindungsgemäß umfassen die komplementären, miteinander in Eingriff tretenden Haltemittel wenigstens einen flexiblen Riegelarm, der von einer Seite der TPA-Vorrichtung aus einseitig eingespannt oder freitragend ist, und der lösbar mit komplementären Riegel- oder Verrastungsmitteln an dem Gehäuse in Eingriff treten kann. Vorzugsweise ist an jeder der beiden gegenüberliegenden Seiten der TPA-Vorrichtung jeweils ein Riegelarm vorgesehen, um von einem Bediener gleichzeitig nach innen zusammengedrückt zu werden, um ein Entfernen der TPA-Vorrichtung und des Kontakts aus dem Gehäuse zu bewirken.
Ein anderes Merkmal der Erfindung beinhaltet die Verringerung der Gesamtabmessungen des Verbinders. Insbesondere weist die TPA-Vorrichtung eine Mehrzahl von kontaktaufnehmenden Längsdurchgängen auf, wobei zumindest einige der Durchgänge auf mindestens einer Seite der TPA-Vorrichtung längsseits offen sind. Durch die offenen Durchgänge liegen einige der Kontakte auf mindestens einer Seite der TPA-Vorrichtung frei. An dem Gehäuse in der Kammer sind Blockiermittel vorgesehen und mit den offenen Durchgängen ausgerichtet, an welchen die freiliegenden Kontakte in Anlage kommen können, um eine seitliche Bewegung oder eine Verdrehung der freiliegenden Kontakte zu verhindern. Wie vorliegend offenbart, sind einige der Durchgänge an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten der TPA-Vorrichtung offen, wodurch dort Kontakte freiliegen. Die Blockiermittel sind durch längliche Rippen vorgesehen, die in der Kammer integral mit dem Gehäuse ausgebildet sind.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren angeben und in welchen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer elektrischen Verbinderanordnung ist, die eine TPA-Vorrichtung aufweist, welche die Konzepte einer ersten Ausführungsform der Erfindung verkörpert;
Fig. 2 ein allgemein entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1 genommener vertikaler Schnitt ist, wobei die TPA- Vorrichtung aber in dem Verbinder in ihrer voreingebrachten Stellung eingebaut ist und wobei der Kontakt nur teilweise eingeführt ist;
Fig. 3 eine zu der aus Fig. 2 analoge Ansicht ist, wobei aber der Kontakt weiter eingeführt ist, so daß sich das Verbindungsende desselben in Anlage an dem Verriegelungsarm der TPA-Vorrichtung befindet und diesen auslenkt;
Fig. 4 eine zu der aus Fig. 3 analoge Ansicht ist, wobei aber der Kontakt weiter eingeführt ist, und zwar in eine Stellung in Anlage zu dem primären Verriegelungsarm des Verbinders;
Fig. 5 eine zu der aus Fig. 4 analoge Ansicht ist, wobei der Kontakt jedoch weiter in eine Stellung eingeführt ist, in der beide Öffnungen in dem Kontakt an dem Verriegelungsarm der TPA-Vorrichtung vorbeigeführt sind;
Fig. 6 eine zu der aus Fig. 5 analoge Ansicht ist, wobei sich der Kontakt jedoch in seiner vollständig eingeführten Stellung im Eingriff mit dem primären Verriegelungsarm des Verbinders befindet;
Fig. 7 eine zu der aus Fig. 6 analoge Ansicht ist, wobei die TPA-Vorrichtung jedoch in ihre vollständig eingeführte Stellung bewegt ist;
Fig. 8 eine zu den der Fig. 2-7 analoge Ansicht ist, wobei die TPA-Vorrichtung jedoch einen unvollständig eingeführten Kontakt in Eingriff nimmt;
Fig. 9 eine zu den der Fig. 1-8 analoge Ansicht ist, die jedoch einen Kontakt in einer vollständig unzulänglich eingeführten Stellung zeigt, welche die TPA-Vorrichtung unwirksam macht;
Fig. 10 eine zu den der Fig. 2-9 analoge Ansicht ist, bei der aber die TPA-Vorrichtung in ihre voreingebrachte Stellung zurückgezogen ist und eine Sonde eingesetzt ist, um den primären Verriegelungsarm zu lösen;
Fig. 11 eine zu der aus Fig. 10 analoge Ansicht ist, wobei die Sonde weiter eingeführt ist, um den primären Verriegelungsarm zu lösen, und wobei der Kontakt aus seiner vollständig eingeführten Stellung zurückgezogen ist;
Fig. 12 eine zu der aus Fig. 11 analoge Ansicht ist, wobei aber eine zweite Sonde eingesetzt ist, um den Verriegelungsarm der Kontaktlagesicherung zu lösen;
Fig. 13 eine zu der aus Fig. 12 analoge Ansicht ist, die aber den Kontakt vollständig herausgezogen zeigt;
Fig. 14 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer elektrischen Verbinderanordnung ist, welche die Konzepte der Erfindung verkörpert;
Fig. 15 ein allgemein entlang der Linie 15-15 aus Fig. 1 genommener vertikaler Schnitt ist, wobei aber die TPA-Vorrichtung in dem Verbinder in ihrer voreingebrachten Stellung eingebaut ist und wobei der Kontakt nur teilweise eingeführt ist;
Fig. 16 eine zu der aus Fig. 15 analoge Ansicht ist, wobei aber die TPA-Vorrichtung und der Kontakt in die vollständig eingebrachte Stellung bewegt sind; und
Fig. 17 eine zu den der Fig. 15 und 16 analoge Ansicht ist, bei welcher aber die TPA-Vorrichtung in ihre voreingebrachte Stellung zurückgezogen ist, wobei sie die Kontakte mit sich zieht.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nehmen wir detaillierter auf die Zeichnungen und zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug, so ist die Erfindung in einer ersten Ausführungsform in einem allgemein mit 10 bezeichneten elektrischen Verbinder verkörpert, welcher eine allgemein mit 12 bezeichnete TPA-Vorrichtung beinhaltet, die selektiv mit dem Verbinder in Eingriff gebracht werden kann. Mehrere, allgemein mit 14 bezeichnete Kontakte werden durch Durchführungen 16 in der TPA-Vorrichtung und in eine Kontaktaufnahmekammer 18 des Verbinders eingeführt. In den Zeichnungen ist nur ein Kontakt gezeigt, um eine Überfrachtung der klaren Beschreibung der Erfindung zu vermeiden. Wie man wird später verstehen wird, ist die TPA- Vorrichtung 12 zum Einführen in die Kontaktaufnahmekammer 18 des Verbinders 10 angepaßt, und die Kontakte 14 werden dann in Durchführungen 16 der TPA-Vorrichtung und weiter in die Kammer 18 des Verbinders eingeführt.
Genauer gesagt weist der Verbinder 10 ein Gehäuse 20 mit einem vorderen Verbindungsende 22 und einem hinteren Anschlußende 24 auf. Das Gehäuse ist einstückig aus dielektrischem Material wie beispielsweise Kunststoff oder ähnlichem geformt, und die Kammer 18 erstreckt sich zwischen dem Verbindungsende 22 und dem Anschlußende 24 des Gehäuses. Obwohl sie nicht Bestandteil der Erfindung sind, weist das Verbindergehäuse 20 außerdem integrale Seitenflansche 26 auf, um die Befestigung des Verbinders an einer Platte oder Tafel zu erleichtern, sowie Verrastungsmittel 28, um den Verbinder an einem komplementär passenden Verbinder oder einer anderen Verbindungseinrichtung zu verrasten.
Wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, weist das Verbindergehäuse 20 in der Kammer 18 ein primäres Verriegelungsmittel in Form eines flexiblen Verriegelungsarms 30 auf, der eine nach vorn weisende Verriegelungsschulter oder einen Haken 32 aufweist. Das ferne Ende des Verriegelungsarms ist abgeschrägt, wie bei 34, so daß dem Kontakt 14 eine nach hinten weisende, angewinkelte Fläche gegenübersteht, die schräg zu einer Einführungsrichtung "A" des Kontakts liegt. Außerdem ist in der Kammer 18 ein nockenartiger Vorsprung 36 einstückig mit dem Verbindergehäuse 20 ausgebildet. Der nockenartige Vorsprung bildet außerdem eine nach hinten weisende, angewinkelte Fläche 38, die sich schräg zu der Einführungsrichtung "A" erstreckt.
Kommen wir zurück auf Fig. 1, so weist die TPA-Vorrichtung 12 rückseitige Wandungen 40 und vorderseitige Unterteilungen 42 auf, um die Kontaktaufnahmekanäle 16 zu trennen. Es ist zu sehen, daß zwei Reihen von Kanälen vorgesehen sind, die quer zu der TPA-Vorrichtung durch eine mittige Wandung 44 geteilt sind. Freitragende Riegelarme 46 sind an gegenüberliegenden Seiten der TPA-Vorrichtung vorgesehen, um von einem Techniker gegriffen und zusammengedrückt zu werden, um das Einführen der TPA-Vorrichtung in die Kammer 18 des Verbindergehäuses 20 in Richtung des Pfeils "B" zu erleichtern. Verrastungsmittel, die allgemein mit 48 bezeichnet sind, sind funktional verknüpft mit den Riegelarmen 46 vorgesehen, um die TPA- Vorrichtung in der Kammer in Zusammenwirkung mit komplementären Verrastungsmitteln (nicht gezeigt) in dieser zu verrasten.
Bezugnehmend auf Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 weist die TPA-Vorrichtung 12 einen flexiblen Verriegelungsarm 50 auf, der in jedem Kontaktaufnahmekanal 16 angeordnet ist und von diesem aus nach vorn ragt. Der Verriegelungsarm weist an seinem fernen Ende eine nach vorn weisende Anlage- oder Widerlageschulter 52 auf. Eine abgeschrägte Fläche 54 weist hinter dem fernen Ende des Verriegelungsarms in einem Winkel zur Einführungsrichtung "A" des Kontakts nach hinten.
Der Kontakt 14 weist ein vorderes Verbindungsende 56 und ein hinteres Anschlußende 58 auf. Das vordere Verbindungsende ist allgemein kastenförmig, um eine Aufnahmekammer oder Buchse zur Aufnahme eines passenden Steckerkontakts der komplementären Verbindungsvorrichtung zu bilden. Das Anschlußende 58 ist zum Crimpen oder Quetschen auf einen elektrischen Draht oder ein Kabel 60 vorgesehen. Der Kontakt weist eine vordere Verriegelungsöffnung 62 auf, die für den verriegelnden Eingriff des primären Verriegelungsarms 30 in der Kammer 18 des Verbindergehäuses 20 vorgesehen ist. Der Kontakt weist eine zweite oder hintere Verriegelungsöffnung 64 für einen verriegelnden Eingriff des Verriegelungsarms 50 der TPA-Vorrichtung 12 in dem Kanal 16 der Vorrichtung auf. In Fig. 1 sollte man erkennen, daß die vordere Verriegelungsöffnung 62 in Querrichtung schmaler als die hintere Verriegelungsöffnung 64 ist. Deshalb ist das ferne Ende des Verriegelungsarms 50 der TPA-Vorrichtung (d. h. an der Verriegelungsschulter 52 und der abgeschrägten Fläche 54) breiter als die vordere Verriegelungsöffnung 62, so daß der Verriegelungsarm der TPA-Vorrichtung einfach über die Oberseite des Kontakts an der vorderen Verriegelungsöffnung 62 vorbei gleiten wird. Andererseits ist die vordere Verriegelungsöffnung so bemessen, daß sie das vordere hakenförmige Ende des primären Verriegelungsarms 30 aufnimmt.
Was die Funktionsweise der Erfindung, einschließlich des Verbinders 10, der TPA-Vorrichtung 12 und des/der Kontakte(s) 14 betrifft, zeigt Fig. 2 die TPA-Vorrichtung selektiv mit dem Verbindergehäuse 20 in Eingriff stehend, und zwar in die Kammer 18 eingeführt und in einer voreingebrachten Stellung der TPA-Vorrichtung angeordnet. Der Kontakt 14 ist anfänglich in den Kanal 16 der TPA-Vorrichtung eingeführt dargestellt.
Fig. 3 zeigt den Kontakt 14 weiter in Richtung des Pfeils "C" eingeführt, bis zu einem Punkt, an dem das Verbindungsende 56 des Kontakts den flexiblen Verriegelungsarm 50 in Richtung des Pfeils "D" nach oben vorgespannt hat. Der Arm ist durch das Verbindungsende des Kontakts, das an der abgeschrägten Fläche 54 des Verriegelungsarms in Anlage steht, nach oben gebogen. Es sei angemerkt, daß in der Kammer 18 ausreichend Platz vorhanden ist, damit der Verriegelungsarm der TPA-Vorrichtung vollständig ausgelenkt werden kann, während sich die Vorrichtung in ihrer voreingebrachten Stellung befindet.
Fig. 4 zeigt den Kontakt 14 weiter in der Richtung des Pfeils "E" eingeführt, wobei das Verbindungsende 56 des Kontakts nun in Anlage an den primären Verriegelungsarm 30 gekommen ist und den Verriegelungsarm in Richtung des Pfeils "F" nach oben gebogen hat. Der Arm wird durch das Angreifen des Verbindungsendes des Kontakts an der abgeschrägten Fläche 34 des primären Verriegelungsarms nach oben gebogen. In Fig. 4 ist außerdem zu sehen, daß der Verriegelungsarm 50 der TPA- Vorrichtung 12 nicht in die vordere Verriegelungsöffnung 62 des Kontakts gerutscht ist, da, wie zuvor angemerkt, das ferne Ende des Verriegelungsarms breiter als die schmalere Öffnung ist und einfach entlang der Oberseite des Kontakts über die Öffnung gleiten wird.
Fig. 5 zeigt den Kontakt 14 noch weiter in Richtung des Pfeils "G" eingeführt, aber noch nicht in seiner vollständig eingeführten Stellung. Die TPA-Vorrichtung 12 befindet sich immer noch in ihrer voreingebrachten Stellung, und der primäre Verriegelungsarm 30 des Verbinders 10 und der Verriegelungsarm 50 der TPA-Vorrichtung befinden sich immer noch in ihren ausgelenkten Stellungen.
Fig. 6 zeigt nun, daß der Kontakt 14 in seine vollständig eingeführte Stellung eingesetzt worden ist. Der primäre Verriegelungsarm 30 ist nun nach unten zurückgekehrt oder "zurückgeschnappt", so daß die Verriegelungsschulter 32 nun in verriegelndem Zustand in der vorderen Verriegelungsöffnung 62 des Kontakts in Eingriff gekommen ist. Die TPA-Vorrichtung befindet sich immer noch in ihrer voreingebrachten Stellung.
Fig. 7 ist in der Hinsicht analog zu Fig. 6, als sich der Kontakt in seiner vollständig eingeführten Stellung in verriegeltem Eingriff mit dem primären Verriegelungsarm 30 befindet. Die TPA-Vorrichtung 12 ist nun jedoch in Richtung des Pfeils "H" in ihre vollständig eingebrachte und verriegelte Stellung bewegt worden. Es ist zu sehen, daß der Verriegelungsarm 50 der TPA-Vorrichtung in seinen nicht ausgelenkten Zustand zurückgekehrt oder "zurückgeschnappt" ist, und daß sich die Anlageschulter 52 in verriegelnder Stellung in der hinteren Öffnung 64 des Kontakts befindet. Während der Bewegung der TPA-Vorrichtung aus ihrer voreingebrachten Stellung (Fig. 2-6) in ihre eingebrachte und verriegelte Stellung (Fig. 7) kommt das ferne Ende des Verriegelungsarms 50 in Anlage an die angewinkelte Fläche 38 des nockenförmigen Vorsprungs 36, und die angewinkelte Fläche erleichtert das Drücken der Widerlageschulter 52 in die Öffnung 64 des Kontakts. Bei der vollständig eingebrachten Stellung der TPA-Vorrichtung, wie in Fig. 7 gezeigt, ist zu sehen, daß der nockenartige Vorsprung 36 eine rückseitige Stützung für den Verriegelungsarm 50 bietet.
Fig. 8 zeigt einen Zustand, bei dem der Kontakt 14 in eine unvollständige Einführungsstellung eingeführt worden ist. Bei einer TPA-Vorrichtung nach dem Stand der Technik wäre bei einem solchen unvollständig eingeführten Kontakt ein Techniker erforderlich, um den Kontakt oder die Kontakte, die unvollständig eingeführt sind, zu suchen und herauszufinden. Ein solches Vorgehen bedeutet eine beträchtliche Zeit- und Geldverschwendung beim Montagevorgang des Verbinders. Bei der erfindungsgemäßen TPA-Vorrichtung 12, die sich in ihrer voreingebrachten Stellung befindet, ist jedoch zu sehen, daß die Widerlageschulter 52 an dem fernen Ende des Verriegelungsarms 50 in die hintere Öffnung 64 des Kontakts eingetreten ist. Bei Bewegung der TPA-Vorrichtung in Richtung des Pfeils "I" wird sich nun die Kombination aus der TPA- Vorrichtung zusammen mit dem Kontakt in Richtung des Pfeils "J" bewegen, bis der Kontakt seine vollständig eingeführte Stellung, wie in Fig. 7 gezeigt, erreicht. Somit ist die TPA-Vorrichtung dahingehend wirksam, daß sie Situationen unvollständig eingeführter Kontakte "korrigiert", indem die Kontakte mit der TPA-Vorrichtung aus deren voreingebrachter Stellung in deren eingebrachte Stellung (d. h. aus der Stellung von Fig. 8 in die Stellung von Fig. 7) bewegt werden.
Fig. 8 zeigt nur eine unvollständige Einführungsstellung des Kontakts 14, bei welcher die TPA-Vorrichtung 12 dahingehend wirksam ist, daß der Kontakt vollständig eingeführt wird, wenn die TPA-Vorrichtung aus ihrer voreingebrachten Stellung in ihre eingebrachte Stellung bewegt wird. Andere unvollständige Einführungsstellungen des Kontakts können von der in Fig. 8 gezeigten Stellung über die gesamte Länge bis zu der in Fig. 6 gezeigten Stellung des Kontakts reichen. In jeder Zwischenstellung wird eine Bewegung der TPA-Vorrichtung nach vorn bewirken, daß die Anlageschulter 52 in die hintere Verriegelungsöffnung 64 des Kontakts eingreift und den Kontakt mit der TPA-Vorrichtung nach vorn bewegt.
Andererseits zeigt Fig. 9 eine Stellung des Kontakts 14, bei welcher der Kontakt so unvollständig eingeführt ist (d. h. zu weit hinten), daß die TPA-Vorrichtung 12 unwirksam wäre. Anders ausgedrückt ist in Fig. 9 zu sehen, daß sich der Kontakt so weit hinten befindet, daß das vordere ferne Ende des Verriegelungsarms 50 lediglich an die angewinkelte Fläche 38 des nockenförmigen Vorsprungs 36 angreifen wird und zwischen dieser Fläche und der oberen Wandung des Kontakts eingeklemmt sein wird.
Schließlich zeigen die Fig. 10-13 ein Vorgehen zum selektiven Herausziehen eines oder mehrerer Kontakte 14 aus dem Verbinder 10. In Fig. 10 ist insbesondere gezeigt, daß die TPA-Vorrichtung 12 in Richtung des Pfeils "K" in ihre voreingebrachte Stellung nach hinten zurückbewegt worden ist. Während dieser Bewegung wird die abgeschrägte Fläche 54 an der Unterseite des Verriegelungsarms 50 einfach nach oben und über den hinteren Rand der Verriegelungsöffnung 64 gleiten, wenn die TPA-Vorrichtung zurück in ihre voreingebrachte Stellung bewegt wird. Ein sondenartiges Werkzeug 80 kann dann in die Kammer 18 in Anlage an die hintere abgeschrägte Fläche 82 des primären Verriegelungsarms 30 eingesetzt werden, um die Verriegelungsschulter 32 des Arms aus der Verriegelungsöffnung 62 des Kontakts zu heben, wie in Fig. 11 zu sehen ist. Der Kontakt kann dann aus seiner vollständig eingeführten Stellung in Richtung des Pfeils "L" aus dem verriegelten Zustand mit dem primären Verriegelungsarm, wie in Fig. 11 zu sehen, herausbewegt werden.
Fig. 12 zeigt, daß dann eine zweite Sonde 84 in den Kanal 16 und bis zur Anlage an die angewinkelte Fläche 54 an der Unterseite des Verriegelungsarms 50 der Kontaktlagesicherung eingesetzt werden kann, um den Arm wie gezeigt aus seinem verriegelnden Eingriff mit dem Kontakt zu heben. Der Kontakt ist nun frei, um vollständig in Richtung des Pfeils "M" in Fig. 13 zurückgezogen zu werden.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 14-17 gezeigt. Allgemein zuerst auf Fig. 14 bezugnehmend, beinhaltet eine zweite Ausführungsform eines allgemein mit 100 bezeichneten elektrischen Verbinders ein allgemein mit 102 bezeichnetes Gehäuse und eine allgemein mit 104 bezeichnete TPA-Vorrichtung, die selektiv in dem Gehäuse an einem hinteren Kontakt- oder Anschlußende 106 des Gehäuses gegenüber einem vorderen Verbindungsende 108 in Eingriff gebracht werden kann. Eine Mehrzahl von Kontakten, allgemein mit 110 bezeichnet, ist durch Durchführungen 112 in der TPA- Vorrichtung und in eine Kontaktaufnahmekammer 114 in dem Gehäuse 102 einführbar. In den Zeichnungen ist nur ein Kontakt gezeigt, um eine Überfrachtung einer klaren Beschreibung der Erfindung zu vermeiden. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1-13 ist die TPA-Vorrichtung 104 zum Einführen in die Kontaktaufnahmekammer 114 des Gehäuses 102 angepasst, und Kontakte 110 werden dann in Durchführungen 112 der TPA-Vorrichtung und weiter in die Kammer 114 des Gehäuses eingeführt.
Das Gehäuse 102 ist einstückig aus dielektrischem Material wie etwa Kunststoff oder ähnlichem ausgebildet. Die Kammer 114 erstreckt sich in einer Richtung zwischen einem hinteren Anschlußende 106 und einem vorderen Verbindungsende 108. Das Verbindergehäuse weist wiederum integrale Seitenflansche 116 auf, um die Befestigung des Verbinders an einer Platte zu erleichtern, sowie Verrastungsmittel 118, um den Verbinder an einem komplementär passenden Verbinder oder einer anderen Verbindungseinrichtung zu verrasten. Für Polarisierungszwecke sind zwei Nuten 120 an der Decke der Kammer 114 ausgebildet, um zwei Rippen 122 an der TPA-Vorrichtung 104 aufzunehmen, und drei Nuten 124 sind im Boden der Kammer 114 ausgebildet, um drei Rippen 126 an der Unterseite der TPA-Vorrichtung aufzunehmen. Im Gegensatz zu dem Verbindergehäuse 20 der in den Fig. 1-13 gezeigten ersten Ausführungsform weist das Gehäuse 102 des Verbinders 100 kein primäres Verriegelungsmittel in der Kammer 114 zur Verriegelung mit den Kontakten 110 auf.
Weiterhin auf Fig. 14 bezugnehmend, weist die TPA- Vorrichtung 104 rückseitige Wandungen 128 und vorderseitige Unterteilungen 130 auf, um die kontaktaufnehmenden Durchführungen 112 zu trennen. Wiederum sind zwei Reihen von Durchführungen quer zu der TPA-Vorrichtung durch eine mittige Wandung 132 geteilt. Es sei angemerkt, daß die beiden äußersten Durchführungen 112 an den jeweils gegenüberliegenden Seiten der TPA-Vorrichtung offen sind, wie bei 134, wodurch die in diesen Durchführungen angeordneten beiden äußeren Kontakte freiliegen. Durch Weglassen der Außenwandungen der TPA-Vorrichtung wird die Breite der Vorrichtung verringert und die Gesamtgröße der Umhüllung für den Verbinder 10 wird reduziert.
Um zu verhindern, daß sich die freiliegenden äußeren Kontakte seitlich nach außen bewegen oder sich um ihre Längsachse verdrehen, sind an der Innenseite jeder Seitenwand der Kammer 114 in dem Gehäuse 102 längliche Rippen 136 ausgebildet. Diese Rippen 136 bilden Blockiermittel an dem Gehäuse 102 in der Kammer 114 in Ausrichtung mit den offenen Durchgängen der TPA-Vorrichtung, wie bei 134. Tatsächlich können die freiliegenden Kontakte in den äußersten offenen Durchführungen in Anlage an die Rippen 136 kommen, um eine seitliche oder verdrehende Bewegung der freiliegenden Kontakte zu verhindern.
Jeder Kontakt 110 weist ein vorderes Verbindungsende 138 und ein hinteres Anschlußende 140 auf. Das vordere Verbindungsende ist allgemein kastenförmig, um eine Aufnahmekammer oder Buchse zur Aufnahme eines passenden Steckerkontakts der komplementären Verbindungsvorrichtung zu bilden. Das Anschlußende 140 weist zwei Paare von Crimp-Armen 142 und 144 zum Crimpen oder Quetschen auf einen elektrischen Draht oder ein Kabel 146 auf. Der Kontakt weist eine Verriegelungsöffnung 148 auf, die eine vordere Widerlageschulter oder -kante 150 bestimmt.
Allgemein sind komplementäre, miteinander in Eingriff tretende Haltemittel zwischen der TPA-Vorrichtung 104 und dem Gehäuse 102 vorgesehen, sowohl, um die TPA-Vorrichtung entweder in einer voreingebrachten Stellung oder in einer vollständig eingebrachten Stellung zu halten, als auch um zu ermöglichen, die TPA-Vorrichtung zusammen mit den in dieser befindlichen Kontakten leicht aus dem Gehäuse zu entfernen. Genauer gesagt ist an jeder der gegenüberliegenden Seiten der TPA-Vorrichtung ein flexibler, freitragender Riegelarm 152 integral mit selbiger ausgebildet. Die Arme biegen sich um bewegliche Schwenkpunkte 152 in Richtung der doppelseitigen Pfeile "P". Jeder freitragende Riegelarm weist zwei nach außen vorstehende Verrastungsvorsprünge 156 und 158 mit jeweils abgeschrägten, nockenartigen Kanten 160 auf. Die Verrastungsvorsprünge können hinter Verrastungsschultern 162 des Gehäuses 102 in der Kammer 114 desselben an gegenüberliegenden Seiten der Kammer in Anlage gebracht werden. In Fig. 14 ist nur eine Verrastungsschulter 162 sichtbar. Diese Verrastungsvorsprünge 156 und 158 definieren zusammen mit den Verrastungsschultern 162 zwei Stellungen der TPA-Vorrichtung in Bezug auf das Gehäuse 102, eine voreingebrachte Stellung und eine vollständig eingebrachte Stellung. Die Verrastungsvorsprünge 156 bestimmen wirksam die voreingebrachte Stellung der TPA-Vorrichtung in Bezug auf das Gehäuse und die Verrastungsvorsprünge 158 bestimmen wirksam die vollständig eingebrachte Stellung der TPA-Vorrichtung in Bezug auf das Gehäuse.
Hinsichtlich der Funktionsweise der in den Fig. 14-17 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung beziehen wir uns zuerst auf Fig. 15, in welcher die TPA-Vorrichtung 104 selektiv in Eingriff mit dem Gehäuse 102 gezeigt ist, und zwar in die Kammer 114 eingeführt und in Bezug auf das Gehäuse in ihrer voreingebrachten Stellung angeordnet. Anders ausgedrückt werden sich die Verrastungsvorsprünge 156 (Fig. 14) im Eingriff an den Verrastungsschultern 162 befinden. Der Kontakt ist anfänglich in seine jeweilige Durchführung 112 der TPA-Vorrichtung eingeführt gezeigt.
Beziehen wir uns auf Fig. 15 in Verbindung mit Fig. 14, so weist die TPA-Vorrichtung 104 einen flexiblen Verriegelungsarm 170 auf, der in jeder Kontaktaufnahmedurchführung 112 angeordnet ist und von dieser aus vorn ragt. Der Verriegelungsarm weist eine nach vorn weisende Widerlageschulter 172 an seinem fernen Ende auf. Der Verriegelungsarm bildet einen verbreiterten Kopfabschnitt 174, der in die Öffnung 148 eines jeweiligen Kontakts einrastet, wie später beschrieben wird. Der Verriegelungsarm ist ausreichend starr, um für später beschriebene Zwecke den Kontakt mit der TPA-Vorrichtung aus dem Gehäuse 102 nach hinten herauszuziehen.
Fig. 16 zeigt die TPA-Vorrichtung 104 in ihrer vollständig eingebrachten oder eingeführten Stellung in der Kammer 114 des Gehäuses 102. Der Kontakt 110 ist ebenfalls in seiner vollständig eingeführten Stellung gezeigt. Es ist zu sehen, daß sich der Verriegelungsarm 170 in eine Stellung bewegt hat, in der die Widerlageschulter 172 in die Verriegelungsöffnung 148 des Kontakts und in Anlage an die Widerlageschulter 150 der vorderen Kante der Öffnung eingetreten ist.
Zwischen der voreingebrachten Stellung der TPA-Vorrichtung 104 mit der anfänglich eingeführten Stellung des Kontakts 110 in Fig. 15 und der in Fig. 16 gezeigten vollständig eingebrachten Stellung der TPA-Vorrichtung mit der vollständig eingeführten Stellung des Kontakts ist die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform die gleiche wie zuvor in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben, ausgenommen, was die Weglassung des primären Verrastungsmittels, das in der ersten Ausführungsform durch den primären Verrastungsarm 30 gegeben ist, betrifft. In der zweiten Ausführungsform bewegt die TPA-Vorrichtung den Kontakt in Reaktion auf das Eingreifen des Verriegelungsarms 170 in den Kontakt, wie zuvor bei der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, wirksam aus zumindest einer unvollständigen Einführungsstellung in dessen vollständig eingeführte Stellung.
Fig. 17 zeigt die TPA-Vorrichtung 104, die aus ihrer vollständig eingebrachten Stellung aus Fig. 16 in Richtung des Pfeils "Q" zurück nach außen, in ihre voreingebrachte Stellung aus Fig. 15 bewegt worden ist. Es ist zu sehen, daß der Kontakt 110 mit der TPA-Vorrichtung zurück nach außen bewegt worden ist. Durch Vorsehen der Verrastungsvorsprünge 156 und 158 (Fig. 14) an den flexiblen, freitragenden Riegelarmen 152 können die Riegelarme so nach innen zusammengedrückt werden, daß die Verrastungsvorsprünge die Verrastungsschultern 162 in der Kammer 114 des Gehäuses 102 freigeben können. Dies macht es möglich, für Wartungszwecke die gesamte TPA-Vorrichtung zusammen mit allen in den Durchführungen 112 der TPA-Vorrichtung vorhandenen Kontakten leicht aus dem Gehäuse 102 zu entfernen. Die Anordnung aus TPA-Vorrichtung und Kontakten kann aus dem Gehäuse entfernt werden, um die Anordnung zu überprüfen, um etwaige Probleme zu korrigieren oder um beliebige Kontakte zu ersetzen. Dieses Verfahren der Verwendung des Verbinders 100 ist recht vorteilhaft und wird durch den Verbinder 10 nicht gewährt.
Man wird verstehen, daß die Erfindung in anderen speziellen Formen verkörpert sein kann, ohne vom Schutzumfang der anhängenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (10), umfassend:

ein Gehäuse: (20) mit einem vorderen Verbindungsende (22) und einem hinteren Kontaktende (24) und mindestens einem kontaktaufnehmenden Hohlraum (18), der sich in einer Richtung zwischen den Enden erstreckt;

einen von dem hinteren Kontaktende (24) des Gehäuses (20) in den Hohlraum (18) einführbaren Kontakt (14);

eine TPA-Vorrichtung (12), die selektiv in zwei Stellungen, voreingebracht und voll eingebracht, an dem Kontaktende (24) des Gehäuses (20) mit dem Gehäuse (20) in Eingriff treten kann, wobei ein in den Hohlraum (18) einführbarer Kontaktrückhalteteil in verriegelndem Eingriff mit dem Kontakt (14) steht;

komplementäre, miteinander in Eingriff tretende Widerlagermittel (50, 52, 54, 64) zwischen dem Kontakt (14) und der TPA-Vorrichtung (12) zum Bewegen des Kontakts (14) aus mindestens einer unvollständigen Stellung der Einführung in eine voll eingeführten Stellung als Reaktion auf das Bewegen der TPA- Vorrichtung (12) aus ihrer voreingebrachten Stellung in ihre voll eingebrachte Stellung;

komplementäre, miteinander in Eingriff tretende Haltemittel (46, 48) zwischen der TPA-Vorrichtung (12) und dem Gehäuse (20), die die TPA-Vorrichtung (12) entweder in der voreingebrachten oder in der voll eingebrachten Stellung halten und ein einfaches Entfernen der TPA-Vorrichtung (12) aus dem Gehäuse (20) ermöglichen;

dadurch gekennzeichnet, daß durch Entfernen der TPA-Vorrichtung aus dem Gehäuse zur Wartung alle Kontakte zusammen mit der TPA- Vorrichtung entfernt werden.

2. Elektrischer Verbinder (10) nach Anspruch 1, wobei die komplementären, miteinander in Eingriff tretenden Haltemittel mindestens einen flexiblen Riegelarm (46) umfassen, der einseitig von einer Seite der TPA-Vorrichtung (12) eingespannt ist und lösbar mit den komplementären Riegelmitteln auf dem Gehäuse (20) in Eingriff treten kann.

3. Elektrischer Verbinder (10) nach Anspruch 2, mit einem der Riegelarme (46) auf jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten der TPA-Vorrichtung (12) zum gleichzeitigen Zusammendrücken nach innen durch eine Bedienperson, um eine Entfernung der TPA-Vorrichtung (12) und des Anschlusses (14) aus dem Gehäuse zu bewirken.

4. Elektrischer Verbinder (10) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei die komplementären, miteinander in Eingriff tretenden Widerlagermittel einen Widerlagerteil auf dem Rückhalteteil der TPA-Vorrichtung (12) enthalten.

5. Elektrischer Verbinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rückhalteteil der TPA-Vorrichtung (12) eine Widerlagerschulter (52) zur Ineingriffnahme des Kontakts (14) enthält, wobei die Widerlagerschulter (52) wiederum einen Teil der komplementären, miteinander in Eingriff tretenden Widerlagermittel bildet.

6. Elektrischer Verbinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Rückhalteteil der TPA-Vorrichtung (12) einen flexiblen Riegelarm (46) umfaßt, auf dem sich die Widerlagerschulter (52) befindet.

7. Elektrischer Verbinder (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die komplementären, miteinander in Eingriff tretenden Widerlagermittel eine Öffnung (64) in dem Kontakt (14) enthalten, die von der Widerlagerschulter (52) in Eingriff genommen werden kann.

8. Elektrischer Verbinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei bei voreingebrachter TPA-Vorrichtung (12) der Kontakt in den Hohlraum (18) eingeführt werden kann und der Rückhalteteil den Kontakt (14) bei voll eingebrachter TPA-Vorrichtung (12) in seiner vollständig eingeführten Stellung verriegelt.

9. Elektrischer Verbinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die TPA-Vorrichtung (12) einen mit dem kontaktaufnehmenden Hohlraum (18) ausgerichteten kontaktaufnehmenden Durchgang (16) enthält.

10. Elektrischer Verbinder (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

wobei die TPA-Vorrichtung (104) mehrere kontaktaufnehmende Längsdurchgänge (112) enthält, wobei zumindest manche der Durchgänge (112) auf mindestens einer Seite der TPA-Vorrichtung (104) längs davon offen sind;

wobei mehrere Kontakte (110) in den kontaktaufnehmenden Durchgängen (112) in der TPA- Vorrichtung (104) positionierbar sind, wobei manche der Kontakte (110) durch die offenen Durchgänge (112) auf der mindestens einen Seite der TPA-Vorrichtung (104) freigelegt sind;

und umfassend:

Blockiermittel an dem Gehäuse (102) in dem Hohlraum (114), die mit den offenen Durchgängen (112) ausgerichtet sind und von den freigelegten Kontakten (110) in Eingriff genommen werden können, um eine seitliche Bewegung der freigelegten Kontakte (110) zu verhindern.

11. Elektrischer Verbinder (100) nach Anspruch 10, wobei manche der Durchgänge (112) an jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten der TPA-Vorrichtung (104) offen sind, wodurch Kontakte (110) dort freigelegt werden.

12. Elektrischer Verbinder (100) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Blockiermittel längliche Rippen (136) umfassen, die integral mit dem Gehäuse (102) in dem Hohlraum (114) ausgebildet sind.

13. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Verbinders, der eine TPA-Vorrichtung umfaßt, mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Gehäuses (20) mit einem vorderen Verbindungsende (22) und einem hinteren Kontaktende (24) und mindestens einem kontaktaufnehmenden Hohlraum (18), der sich in einer Richtung zwischen den Enden erstreckt;

Ineingriffnehmen einer TPA-Vorrichtung (102) mit dem Gehäuse (20) an dessen Kontaktende (24), wobei ein Kontaktrückhalteteil in den Hohlraum (18) eingeführt wird;

wodurch komplementäre, miteinander in Eingriff tretende Haltemittel (46, 48) zwischen der TPA- Vorrichtung (12) und dem Gehäuse (20) verwendet werden, so daß die TPA-Vorrichtung ohne weiteres aus dem Gehäuse entfernt werden kann;

Einführen mindestens eines Kontakts (14) in den Durchgang (16) der TPA-Vorrichtung (12) und in verriegelnde Ineingriffnahme mit dem Kontaktrückhalteteil der Vorrichtung;

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

durch Entfernen der TPA-Vorrichtung (12) aus dem Gehäuse (20), werden zur Wartung die Kontakte (14) zusammen mit der TPA-Vorrichtung entfernt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die TPA-Vorrichtung (12) selektiv in zwei Stellungen, einer voreingebrachten und einer voll eingebrachten Stellung, mit dem Gehäuse (20) in Eingriff treten kann.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Kontakt (14) in den Durchgang (16) eingeführt wird, während sich die TPA-Vorrichtung (12) in ihrer voreingebrachten Stellung befindet.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem der Kontakt (14) als Reaktion auf das Bewegen der TPA-Vorrichtung (12) aus ihrer voreingebrachten Stellung in ihre voll eingebrachte Stellung aus mindestens einer unvollständigen Einführungsstellung zu einer voll eingeführten Stellung bewegt wird.