EP2537212B1 - Elektrischer steckverbinder mit verriegelungsbügel - Google Patents

Elektrischer steckverbinder mit verriegelungsbügel Download PDF

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EP2537212B1
EP2537212B1 EP10818086.0A EP10818086A EP2537212B1 EP 2537212 B1 EP2537212 B1 EP 2537212B1 EP 10818086 A EP10818086 A EP 10818086A EP 2537212 B1 EP2537212 B1 EP 2537212B1
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EP
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housing half
locking
housing
plug connector
electrical plug
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EP2537212B8 (de
Inventor
Heiko Herbrechtsmeier
Uwe Sundermeier
Gero Degner
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Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric GmbH and Co KG
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    • H01R13/62933—Comprising exclusively pivoting lever
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    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/62933—Comprising exclusively pivoting lever
    • H01R13/62938—Pivoting lever comprising own camming means

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 1.
  • Locking bracket connectors are needed to ensure reliable electrical contact and prevent accidental disconnection of the connector housing halves.
  • the housing halves are often pressed against each other via so-called locking bracket to ensure reliable contact of the electrical contact elements of the two housing halves.
  • a sealing ring is often provided between the housing halves, the sealing effect is ensured by the force that build the locking bracket between bearing and locking pin, and thus between the housing halves.
  • the springs implemented in the bracket are overstretched on one side and quickly lose spring force, so that a reliable locking of the connector housing halves is no longer guaranteed.
  • the object of the invention is to propose an electrical connector with locking brackets, which ensures a low-wear nesting of the electrical contact elements and at the same time a reliable locking of the connector housing halves.
  • the first housing half comprises at least one web which dips when joining the two housing halves in a recess provided for this purpose of the second housing half, so that the housing halves fit each other precisely before locking and that the first housing half comprises a receiving area for electrical contact elements in the form of separate plug-in modules.
  • the shield of the locking bracket forms a straight edge.
  • the flanks of the opposite locking stirrup in the locked state are aligned parallel to each other.
  • the first housing half has receiving areas for individual plug-in modules.
  • the plug-in modules contain electrical contact elements. In each receiving area different plug-in modules can be used with different electrical contact elements.
  • the utility model DE 202005020026 U1 the applicant is concerned with the assembly of a holding frame for electrical connectors with plug-in modules.
  • locking lugs are provided which can latch into matching recesses in the plug-in modules.
  • a holding frame For receiving plug-in modules in the second housing half a holding frame is provided which in turn has receiving areas which are suitable for receiving electrical contact elements in the form of separate plug-in modules.
  • FIG. 1 shows the perspective view of a first housing half 2 of an electrical connector 1 according to the invention.
  • the first housing half 2 has a nearly rectangular base area on which receiving areas 16 contains, in which plug-in modules not shown here are used, which contain electrical contact elements.
  • the plug-in modules form the plug-in area of the first housing half 2.
  • the Fig. 2 shows a second housing half 3 of the electrical connector 1.
  • a separate support frame 20 is provided which can be latched by means of locking means 21 in the second housing half.
  • the Fig. 4 shows such a holding frame 20.
  • the holding frame 20 can be fitted in a manner analogous to the first housing half 3 with plug-in modules.
  • the first housing half 2 has a collar 18 on which a sealing ring 10 can be placed, which seals the assembled finished connector housing 1 from environmental influences - such as dust and moisture.
  • the first housing half 2 has bearing journals 12 which engage in the journal receptacles 22 (FIG. Fig. 3 ) engage the locking bracket 8, so that the locking bracket are rotatably supported.
  • the Fig. 3 shows such a locking bracket 8.
  • the locking lug 9 and the bearing pin receptacle 22 of the bracket 8 are covered by a side plate 7.
  • the shield 7 terminates with a straight connecting line or a straight edge 17 on the lateral part of the locking bracket 8.
  • the bearing pin receptacle 22 is formed deeper than the wall thickness B of the lateral parts of the bracket 8, so that the bracket 8 can not slip away from the bearing pin 13 of the first housing half 2.
  • the first housing half 2 has on both sides recesses 5 for the lateral parts of the locking bracket 8, so that the locking bracket 8 in the direction of the arrow 27 are pivotable.
  • webs 4 are provided, which are inserted when mating the housing halves 2, 3, fit into designated receptacles 6 of the second housing half 3. This ensures that the housing halves lie directly above each other before the locking process.
  • the webs 4 and the receptacles 6 of the housing halves 2, 3 are used for plugging the plug-in modules.
  • the webs 4 engage in the receptacles 6, when the electrical contact elements of the plug-in modules of the individual housing halves are inserted into one another. This ensures that the opposite electrical contact elements do not have to absorb any transverse forces. This measure reduces the wear of the electrical connector.
  • the locking lugs 9 are guided over the locking pin 13 of the second housing half 3 until the locking pins lie in the recesses 11 of the locking lugs 9.
  • the recess 11 extends in the longitudinal direction of the lateral bracket part.
  • Fig. 5 is the locked electrical connector 1 to see.
  • the flanks 17 of the opposite locking bracket are in the locked state parallel to each other.
  • the lock is opened and the Housing halves 2, 3 can be removed again from each other and the plug-in modules are separated.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

    Beschreibung
  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Steckverbinder mit Verriegelungsbügeln werden benötigt, um einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zu gewährleisten und ein versehentliches Auseinanderziehen der Steckverbindergehäusehälften zu verhindern.
    • Stand der Technik
  • Bei elektrischen Steckverbindern werden die Gehäusehälften oft über so genannte Verriegelungsbügel gegeneinander gepresst, um einen zuverlässigen Kontakt der elektrischen Kontaktelemente beider Gehäusehälften zu gewährleisten. Um das Eindringen von Medien wie Staub oder Wasser in das Steckverbindergehäuse zu verhindern, ist zwischen den Gehäusehälften oft ein Dichtring vorgesehen, dessen Dichtwirkung durch die Kraft sichergestellt wird, die die Verriegelungsbügel zwischen Lager- und Verriegelungszapfen, und damit zwischen die Gehäusehälften, aufbauen.
  • Die DE 195 08 605 C1 zeigt beispielsweise einen elektrischen Steckverbinder, der zum zuverlässigen Verriegeln der Gehäusehälften Verriegelungsbügel umfasst, in welche Federelemente implementiert sind. Diese Federelemente üben eine Kraft auf die jeweiligen Verriegelungszapfen aus.
  • Die DE 102007019713 A1 offenbart einen Steckverbinder entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Liegen die Gehäusehälften des elektrischen Steckverbinders vor dem Verriegelungsvorgang nicht passgenau aufeinander auf, stehen die elektrischen Kontaktelemente der jeweiligen Gehäusehälfte nicht senkrecht übereinander. Dadurch wird einerseits der Verriegelungsvorgang der Steckverbinders erschwert und andererseits der Verschleiß der elektrischen Kontaktelemente, durch auftretende Querkräfte, erhöht.
  • Wenn bei obigen Steckverbindern eine Schiefstellung der Gehäusehälften vorliegt und der Verriegelungsbügel über die Verriegelungszapfen geführt wird, werden die im Bügel implementierten Federn einseitig überdehnt und verlieren schnell an Federkraft, so dass eine zuverlässige Verriegelung der Steckverbindergehäusehälften nicht mehr gewährleistet ist.
    • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen elektrischen Steckverbinder mit Verriegelungsbügeln vorzuschlagen, der ein verschleißarmes Ineinanderstecken der elektrischen Kontaktelemente und gleichzeitig eine zuverlässige Verriegelung der Steckverbindergehäusehälften gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die erste Gehäusehälfte zumindest einen Steg umfasst, der beim Zusammenfügen der beiden Gehäusehälften in eine dafür vorgesehene Ausnehmung der zweiten Gehäusehälfte eintaucht, so dass die Gehäusehälften vor der Verriegelung passgenau aufeinander liegen und dass die erste Gehäusehälfte einen Aufnahmebereich für elektrische Kontaktelemente in Form separater Steckmodule umfasst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der erfindungsgemäße elektrischer Steckverbinder besteht aus zwei Gehäusehälften, die mithilfe zweier gegenüberliegender U-förmiger Verriegelungsbügelmiteinander verriegelbar sind. Die Besonderheit der Verriegelungsbügel besteht darin, dass diese seitliche Schilde aufweisen, die die verriegelungsrelevanten Teile, wie Lagerzapfen, Rastnasen und Rasthaken im verriegeltem Zustand abdecken. Dadurch werden diese Teile u. a. vor Umwelteinflüssen geschützt.
  • Außerdem werden die Verriegelungszapfen hinter dem Schild in die Ausnehmungen der Verriegelungszapfen geführt, was einen sicheren und gleichmäßigen Verriegelungsvorgang ermöglicht.
  • Um eine Belastung der Steckmodule während des Verriegelungsvorgangs durch auftretende Querkräfte zu vermeiden, weist die erste Gehäusehälfte zumindest einen in Steckrichtung erhabenen Steg auf, der beim Zusammenfügen der beiden Gehäusehälften in eine dafür vorgesehene Ausnehmung der zweiten Gehäusehälfte eintaucht, so dass die Gehäusehälften passgenau aufeinander liegen.
  • Der Steg ist in Steckrichtung der ersten Gehäusehälfte so erhaben ausgebildet, dass er bei Einführung in die Ausnehmung der zweiten Gehäusehälfte eine Stabilität sonst beispielsweise nur durch Verwendung zusätzlicher Führungsstifte sichergestellt werden kann.
  • Dadurch wird gewährleistet, dass die Steckverbindergehäusehälften beim Verriegelungsvorgang immer passend zueinander ausgerichtet sind.
  • Um das Innere des elektrischen Steckverbinders vor Medien wie beispielsweise Staub und/oder Wasser zu schützen, weist die erste Gehäusehälfte einen umlaufenden Kragen auf, der zur Aufnahme eines Dichtrings geeignet ist.
  • Von der Rastnase bis zur Lagerzapfenaufnahme bildet das Schild des Verriegelungsbügels eine gerade Flanke. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Flanken der gegenüberliegenden Verriegelungsbügel im verriegeltem Zustand parallel zueinander ausgerichet.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die erste Gehäusehälfte Aufnahmebereiche für einzelne Steckmodule besitzt. Die Steckmodule enthalten elektrische Kontaktelemente. In jedem Aufnahmebereich können verschiedene Steckmodule mit unterschiedlichen elektrischen Kontaktelementen eingesetzt werden.
  • Das Gebrauchsmuster DE 202005020026 U1 der Anmelderin beschäftigt sich mit der Bestückung eines Halterahmens für elektrische Steckverbinder mit Steckmodulen.
  • Um die Steckmodule in den Aufnahmebereichen der ersten Gehäusehälfte 2 zu fixieren, sind Rastnasen vorgesehen, die in dazu passenden Ausnehmungen in den Steckmodulen verrasten können.
  • Zur Aufnahme von Steckmodulen in die zweite Gehäusehälfte ist ein Halterahmen vorgesehen, der wiederum Aufnahmebereiche aufweist, die zur Aufnahme elektrische Kontaktelemente in Form separater Steckmodule geeignet sind.
  • Um den Halterahmen in der zweiten Gehäusehälfte zu fixieren, sind Rastnasen vorgesehen, welche in dazu passende Ausnehmungen der zweiten Gehäusehälfte verrasten.
  • Beim Zusammenstecken der beiden Gehäusehälften werden auch die gegenüberliegenden elektrischen Kontaktelemente der Steckmodule miteinander elektrisch kontaktiert.
  • Durch die Möglichkeit den elektrischen Steckverbinder mit unterschiedlichen Steckmodulen auszustatten, kann dieser in unterschiedlichen technischen Anwendungen eingesetzt werden.
  • Alle Bauteile des erfindungsgemäßen Steckverbinders können aus Kunststoff gefertigt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Verriegelungsbügel aus einem anderen Material - beispielsweise Metall - gefertigt sein als die Steckverbindergehäusehälften.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung einer ersten Gehäusehälfte eines elektrischen Steckverbinders,
    Fig. 2
    eine Draufsicht einer zweiten Gehäusehälfte eines elektrischen Steckverbinders,
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungsbügels des elektrischen Steckverbinders,
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht eines Halterahmens für Steckmodule für die zweite Gehäusehälfte und
    Fig. 5
    eine perspektivische Ansicht des elektrischen Steckverbinders im gesteckten Zustand.
  • Die Figur 1 zeigt die perspektivische Darstellung einer ersten Gehäusehälfte 2 eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders 1.
  • Die erste Gehäusehälfte 2 weist eine nahezu rechteckige Grundfläche auf welche Aufnahmebereiche 16 enthält, in welche hier nicht gezeigte Steckmodule einsetzbar sind, die elektrische Kontaktelemente enthalten. Die Steckmodule bilden den Steckbereich der ersten Gehäusehälfte 2.
  • In die Grundfläche der Gehäusehälfte 2 sind Bohrungen 28 eingebracht. Die Bohrungen sind zur Befestigung (beispielsweise Verschraubung) der Gehäusehälfte 2 an ein bestimmungsgemäßes Bauteil, beispielsweise ein Maschinengehäuse, geeignet.
  • In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Steckmodule in den dafür vorgesehenen Aufnahmebereich 16 der Gehäusehälfte 2 entlang gegenüberliegender Schienen 23 eingesetzt. Die Aufnahmebereiche 16 für Steckmodule sind beispielhaft in den Figuren 1 und 2 mit gestrichelten Linien dargestellt. Die Steckmodule können in Rasthaken 19 der Aufnahmebereiche 16 verrasten.
  • Die Fig. 2 zeigt eine zweite Gehäusehälfte 3 des elektrischen Steckverbinders 1. Um die zweite Gehäusehälfte 3 mit Steckmodulen zu bestücken, ist ein separater Halterahmen 20 vorgesehen, der mithilfe von Rastmitteln 21 in der zweiten Gehäusehälfte verrastbar ist. Die Fig. 4 zeigt einen solchen Halterahmen 20. Der Halterahmen 20 kann in analoger Weise zur ersten Gehäusehälfte 3 mit Steckmodulen bestückt werden.
  • Die erste Gehäusehälfte 2 weist einen Kragen 18 auf, auf welchen ein Dichtring 10 aufgesetzt werden kann, der das zusammengefügte fertige Steckverbindergehäuse 1 vor Umwelteinflüssen - wie Staub und Feuchtigkeit - abdichtet.
  • Die erste Gehäusehälfte 2 weist Lagerzapfen 12 auf, die in die Lagerzapfenaufnahmen 22 (Fig. 3) der Verriegelungsbügel 8 eingreifen, so dass die Verriegelungsbügel drehbar gehalten sind.
  • Die Fig. 3 zeigt einen solchen Verriegelungsbügel 8. Die Rastnase 9 und die Lagerzapfenaufnahme 22 des Bügels 8 werden von einem seitlichen Schild 7 abgedeckt. Das Schild 7 schließt mit einer geraden Verbindungslinie bzw. einer geraden Flanke 17 am seitlichen Teil des Verriegelungsbügels 8 ab. Die Lagerzapfenaufnahme 22 ist tiefer ausgebildet als die Wandstärke B der seitlichen Teile der Bügel 8, so dass die Bügel 8 nicht von den Lagerzapfen 13 der ersten Gehäusehälfte 2 entgleiten können. Die erste Gehäusehälfte 2 weist beidseitig Aussparungen 5 für die seitlichen Teile der Verriegelungsbügel 8 auf, so dass die Verriegelungsbügel 8 in Richtung des Pfeils 27 schwenkbar sind.
  • An den seitlichen Längsrahmen der ersten Gehäusehälfte 2 sind Stege 4 vorgesehen, die beim Zusammenstecken der Gehäusehälften 2, 3, passgenau in dafür vorgesehene Aufnahmen 6 der zweiten Gehäusehälfte 3 eingeführt werden. Dadurch ist gewährleistet, dass die Gehäusehälften vor dem Verriegelungsvorgang direkt übereinanderliegen. Die Stege 4 und die Aufnahmen 6 der Gehäusehälften 2, 3 dienen zur Steckführung der Steckmodule. Die Stege 4 greifen in die Aufnahmen 6 ein, wenn die elektrischen Kontaktelemente der Steckmodule der einzelnen Gehäusehälften ineinander gesteckt werden. Dadurch ist gewährleistet, dass die gegenüberliegenden elektrischen Kontaktelemente keine Querkräfte aufnehmen müssen. Diese Maßnahme verringert den Verschleiß des elektrischen Steckverbinders.
  • Durch Schwenken der gegenüberliegenden Verriegelungsbügel 8 zueinander (bzw. nach oben), werden die Rastnasen 9 über die Verriegelungszapfen 13 der zweiten Gehäusehälfte 3 geführt, bis die Verriegelungszapfen in den Ausnehmungen 11 der Rastnasen 9 liegen. Die Ausnehmung 11 erstreckt sich in Längsrichtung des seitlichen Bügelteils.
  • In Fig. 5 ist der verriegelte elektrische Steckverbinder 1 zu sehen. Die Flanken 17 der gegenüberliegenden Verriegelungsbügel stehen im verriegelten Zustand parallel zueinander. Durch entgegengesetztes Schwenken der Verriegelungsbügel 8 (hier nach unten), wird die Verriegelung geöffnet und die Gehäusehälften 2, 3 können wieder voneinander entfernt und die Steckmodule getrennt werden.
  • Die zweite Gehäusehälfte 3 ist mit einem Kuppelgehäuse 24 versehen, das einen Kabelabgang 26 aufweist. Bezugszeichenliste
    1 Systemsteckverbinder 26 Kabelabgang
    2 Erste Gehäusehälfte 27 Schwenkbewegung / Pfeil
    3 Zweite Gehäusehälfte 28 Bohrung
    4 Steg B Wandstärke des Bügels 8
    5 Aussparungen
    6 Ausnehmung
    7 Schild
    8 Verriegelungsbügel
    9 Rastnase
    10 Dichtring
    11 Ausnehmung
    12 Lagerzapfen
    13 Verriegelungszapfen
    14 Seitenwand
    15
    16 Aufnahmebereich für Steckmodule
    17 Flanke (des Schilds 7)
    18 Kragen
    19 Rasthaken
    20 Halterahmen
    21 Rastmittel
    22 Lagerzapfenaufnahme
    23 Schiene
    24 Kuppelgehäuse

Claims (8)

  1. Elektrischer Steckverbinder, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte, wobei die erste Gehäusehälfte (2) zwei gegenüberliegende U-förmige Verriegelungsbügel (8) umfasst, die jeweils beidseitig auf Lagerzapfen (12) schwenkbar gehalten sind und die jeweils beidseitig Rastnasen (9) umfassen, die eine Ausnehmung (11) aufweisen, die beim Schließen der Verriegelungsbügel (8) jeweils auf Verriegelungszapfen (13) der zweiten Gehäusehälfte (3) einwirken, so dass die beiden Gehäusehälften (2, 3) gegeneinander gepresst sind, wobei die Verriegelungsbügel (8) seitliche Schilde (7) aufweisen, die im verriegelten Zustand des Systemsteckverbinders sowohl die Lagerzapfen (12) der ersten Gehäusehälfte (2) wie auch die Verriegelungszapfen (13) der zweiten Gehäusehälfte (3) abdecken, wobei die jeweiligen Schilde (7) zwischen der Lagerzapfenaufnahme (22) und dem Verriegelungszapfen (13) eine gerade Flanke (17) aufweisen
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erste Gehäusehälfte (2) zumindest einen Steg (4) umfasst, der in Steckrichtung der ersten Gehäusehälfte erhaben ausgebildet ist und der beim Zusammenfügen der beiden Gehäusehälften (2, 3) in eine dafür vorgesehene Ausnehmung (6) der zweiten Gehäusehälfte (3) eintaucht, so dass die Gehäusehälften passgenau aufeinander liegen, und
    dass die erste Gehäusehälfte (2) einen Aufnahmebereich (16) für elektrische Kontaktelemente in Form separater Steckmodule umfasst.
  2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (17) der Schilde (7) der gegenüberliegenden Verriegelungsbügel (8) im verriegeltem Zustand parallel zueinander sind.
  3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (16) für elektrische Steckmodule Rasthaken (19) aufweist, die in zugehörigen Ausnehmungen in den Steckmodulen verrastbar sind.
  4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gehäusehälfte (2) einen umlaufenden Kragen (18) aufweist, der zur Aufnahme eines Dichtrings (10) geeignet ist.
  5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass in die zweite Gehäusehälfte (3) ein Halterahmen (20) einsetzbar ist, der wiederum Aufnahmebereiche (16) umfasst, die zur Aufnahme elektrische Kontaktelemente in Form separater Steckmodule geeignet sind.
  6. Elektrischer Steckverbinder nach vorstehendem Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (20) Rastmittel (21) umfasst, welche in Ausnehmungen der zweiten Gehäusehälfte 3 verrastbar sind.
  7. Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbügel 8 aus einem anderen Material gefertigt ist als die Gehäusehälften 2, 3.
  8. Elektrischer Steckverbinder nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbügel aus Metall besteht.
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