EP3329558B1

EP3329558B1 - Elektrischer steckverbinder

Info

Publication number: EP3329558B1
Application number: EP16751469.4A
Authority: EP
Inventors: Dieter Lüttermann; Uwe Foss
Original assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2036-07-20
Also published as: KR102045268B1; US20180219324A1; US10218112B2; KR20180017204A; CN107851930A; WO2017016542A1; EP3329558A1; CN107851930B; DE202015103923U1

Description

Die Erfindung geht aus von einen elektrischer Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Derartige elektrischer Steckverbinder werden benötigt um elektrische Leitungen oder Kabel miteinander reversibel zu verbinden. Dadurch soll ein elektrischer Kontakt zwischen einer ersten Leitung oder einem ersten Kabel und einer zweiten Leitung oder einem zweiten Kabel hergestellt werden.
Die meist aus einem isolierenden Grundkörper gebildeten Steckverbinder verfügen über eine Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen, welche durch Kontaktöffnungen mit den elektrischen Kontaktelementen eines Gegensteckverbinders verbindbar sind. Je nach Baugröße sind verschiedene Ausführungsformen von elektrischen Steckverbindern aus dem Stand der Technik bekannt. Abhängig von der Größe und Ausführung der elektrischen Kontaktelemente ist auch die Fixierung der Kontaktelemente im Steckverbinder realisiert.

Stand der Technik

Die DE 14 65 124 B2 zeigt einen elektrischen Steckverbinder, bestehend aus einem Gehäuseblock mit in Einschubrichtung begrenzten Längskanälen, in die aus einem Stanzteil gebogene Kontakthülsen, deren Anschlußdrähte sich in Längsrichtung erstrecken, einschiebbar und hinter einem Absatz des Längskanals lösbar verrastbar sind, und mit seitlich in die Kontakthülsen einmündenden Einstecköffnungen für die Steckerstifte eines Anschlußsteckers, mit an sich bekannte Kontakthülsen nach Art einer Rinne mit einem einen Ausschnitt aufweisenden Boden und mit Seitenwänden, die die Kontaktflächen für den von oben her senkrecht zum Boden einführbaren Steckerstift bilden und vorn und hinten durch hakenförmige Fortsätze verbunden sind. Durch eine vom Vorderende des Ausschnitts sich nach rückwärts in Richtung zum Anschlußdraht erstreckende, mit ihrem freien Ende bis unterhalb des Steckerstifts reichende, nach außen abgebogene Rastzunge, und durch eine kleine Öffnung zum Einführen eines Lösewerkzeugs in der den Längskanal begrenzenden Vorderwand des Gehäuseblocks in Richtung auf den Rastabsatz des Längskanals.
Aus der DE 20 2006 018 019 U1 ist eine Steckverbindung mit einem ersten Steckverbinderteil, das als Steckerteil ausgebildet ist und mit einem zweiten Steckerteil, das als Buchsenteil ausgebildet ist, bekannt. Das Steckverbinderteil weist je Leiter wenigstens einen oder mehr isolationsdurchdringende Kontakte und ein Betätigungselement zum Kontaktieren der Leiter mit den isolationsdurchdringenden Kontakten auf. Das Betätigungselement weist wenigstens eine oder mehrere Aufnahmekonturen zur Aufnahme der Leiter auf, welche eine sich verjüngende Form zum Zentrieren des jeweils zu kontaktierenden Leiters aufweisen.
Die WO 02/15339 A1 betrifft einen elektrischen Steckverbinder, umfassend ein Steckverbindergehäuse, eine Leiterplatte mit zwei Sätzen von Kontaktelementen, wobei der erste Satz der Kontaktelemente auf der Vorderseite der Leiterplatte angeordnet ist und in eine Öffnung im Steckverbindergehäuse ragt. Der zweite Satz von Kontaktelementen ist auf der Rückseite der Leiterplatte angeordnet und die Kontaktelemente sind als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet. Der Steckverbinder umfasst einen Kabelmanager, der eine durchgehende Öffnung aufweist und auf der Vorderseite mit Führungen für mit den Schneid-Klemm-Kontakten zu kontaktierende Adern ausgebildet ist, wobei die Führungen im Bereich der Schneid-Klemm-Kontakte mit vertieften Aufnahmen für die Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet sind und der Kabelmanager mit dem Steckverbindergehäuse verrastbar ist.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindern wirkt sich die Fixierung der Kontaktelemente aus. Die meisten bekannten Steckverbinder verrasten oder verklemmen lediglich das elektrische Kontaktelement im Isolierkörper des Steckverbinders. Hier kann eine zu große mechanische Belastung eines angeschlossenen Kabels zur Beeinträchtigung der Verbindung zwischen Kabel und Kontaktelement führen. Im schlimmsten Fall kann das Kabel vom elektrischen Kontaktelement abreisen und die elektrische Verbindung getrennt werden, was einen Ausfall des Steckverbinders zur Folge hätte.
Bei Ausführungsformen mit einer zusätzlichen Kabelverschraubung, werden zwar die angeschlossenen Kabel zusätzlich am Steckverbinder mechanisch fixiert und gehalten, diese sind jedoch sehr platzintensiv. Der mechanische Anschluss der Kabel am Steckverbinder benötigt zusätzlichen Bauraum im Anschlussbereich des Steckverbinders. Zudem ist ein umständlicher und aufwändiger Arbeitsschritt bei der Montage des Steckverbinders nötig.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einen Steckverbinder oben genannter Art vorzustellen, welcher einen geringen Bauraum einnimmt und zudem eine zusätzliche, mechanische Fixierung angeschlossener Kabel ermöglicht. Dabei soll die Montage einfach, ohne zusätzliche Hilfsmittel und schnell erfolgen können.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder welcher ein isolierendes Steckverbindergehäuse und zumindest ein in dem Steckverbindergehäuse aufgenommenes, elektrisches Kontaktelement aufweist. Das Steckverbindergehäuse bildet eine Steckseite und eine, der Steckseite gegenüberliegende Anschlussseite aus. Im Steckverbindergehäuse ist zudem zumindest eine Kontaktöffnung ausgebildet. Die Kontaktöffnung erstreckt sich von der Steckseite des Steckverbinders durch das Steckverbindergehäuse bis zur Anschlussseite des Steckverbinders. Das Steckverbindergehäuse bildet zugleich den Grundkörper des elektrischen Steckverbinders und vereint die Funktionen von isolierendem Kontaktträger, Gehäuse und Verrastung.
Die zumindest eine Kontaktöffnung ist dafür vorgesehen ein elektrisches Kontaktelement aufzunehmen. Dabei ist das Kontaktelement in der Kontaktöffnung verrastet und mechanisch fixiert. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, das Kontaktelement über eine Rastnase an einem Vorsprung in der Kontaktöffnung zu verrasten, so dass das Kontaktelement nicht aus der Kontaktöffnung gezogen werden kann.
Erfindungsgemäß weist das Steckverbindergehäuse auf der Anschlussseite eine Kabelfixierung auf. Die Kabelfixierung ist dafür vorsehen, ein mit einem elektrischen Kontaktelement kontaktiertes Kabel zusätzlich am Steckverbinder zu fixieren. Dabei kann es sich sowohl um ein vollständiges, mehraderiges Kabel handeln, als auch um eine einzelne Ader oder Litze eines Kabels. In beiden Fällen kann die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommen. Insofern ist als Kabel sowohl ein Kabel, als auch eine Litze zu verstehen.
Die Kabelfixierung ist aus einem, am Steckverbindergehäuse angeformten, ersten Fixierungselement und einem, mit dem ersten Fixierungselement zusammenwirkenden, zweiten Fixierungselement gebildet. Dabei kann das erste Fixierungselement als separates Bauteil mit dem Steckverbindergehäuse verrastet, verklebt, verschraubt, verschweißt oder anders verbunden sein, oder einstückig mit dem Steckverbindergehäuse ausgeführt sein.
Das zweite Fixierungselement ist so ausgebildet, dass es mit dem ersten, am Steckverbindergehäuse vorgesehenen Fixierungselement verrastbar ist. Das heißt, dass das zweite Fixierungselement als separates Bauteil geliefert und mit dem ersten Fixierungselement zusammengefügt werden kann. Das zweite Fixierungselement kann jedoch auch bereits am ersten Fixierungselement gehalten sein und durch eine einfache Montage mit diesem verrastet werden.
Zur Verrastung des ersten Fixierungselements mit dem zweiten Fixierungselement ist eine Führung der Fixierungselemente zueinander ausgebildet. Die Führung ermöglicht es das zweite Fixierungselement linear zum ersten Fixierungselement zu bewegen bis diese zusammen verrasten. Die Führung ist vorteilhaft quer zu der zumindest einen Kontaktöffnung im Steckverbindergehäuse ausgerichtet. Das heißt, dass die Führung ebenfalls quer, also senkrecht zu einer Steckverbinderachse ausgerichtet ist, welche sich von der Steckseite zur Anschlussseite des Steckverbinders erstreckt.
Das zweite Fixierungselement weist zumindest zwei erste Schlitze auf. Die ersten Schlitze sind so im Fixierungselement eingeformt, dass sie entlang der Steckverbinderachse und hin zum ersten Fixierungselement offen gestaltet sind. Das heißt, dass die ersten Schlitze von der Anschlussseite hin zur Steckseite offen sind und aus Richtung des ersten Fixierungselements Zugriff gewährt. Die ersten Schlitze sind zwekckmäßig nebeneinander im zweiten Fixierungselement vorgesehen. Sie dienen der Aufnahme von Kabeln, welche in das Steckverbindergehäuse geführt werden.
Zur Fixierung von Kabeln in den ersten Schlitzen im zweiten Fixierungselement sind in den ersten Schlitzen zudem zumindest zwei Stege vorgesehen. Die auf zwei gegenüberliegenden Innenseiten der ersten Schlitze angeformten Stege sind in Richtung des ersten Fixierungselements ausgerichtet. Das heißt, dass die Stege zueinander parallel und senkrecht zur Steckverbinderachse ausgerichtet sind. So kann das zweite Fixierelement mit einem ersten Schlitz über ein Kabel greifen, wenn es mit dem ersten Fixierelement verrastet wird.
Das zweite Fixierungselement weist einen zweiten Schlitz zwischen jeweils zwei ersten Schlitzen auf. Der zweite Schlitz ist zur Aufnahme einer Rippe vorgesehen, welche am ersten Fixierungselement angeformt ist. Dabei greift die in Richtung des zweiten Fixierungselements ausgerichtete Rippe bei Zusammenführen der Fixierungselemente in den zweiten Schlitz ein.
Durch eine vorteilhafte Relation der Stärke der Rippen und der zweiten Schlitze zueinander, wird so eine besonders vorteilhafte Klemmung von Kabeln in den ersten Schlitzen erzielt. Dafür sind die Rippen etwas breiter als die zweiten Schlitze ausgeführt. Beim Zusammenführen der ersten und zweiten Fixierungselemente werden so die zweiten Schlitze etwas auseinander gedrückt und gleichzeitig die ersten Schlitze zusammen gedrückt. In den ersten Schlitzen gehaltene Kabel werden so noch besser fixiert und gehalten.
Die Erfindung löst so die Aufgabe, einen Steckverbinder vorzustellen, welcher auf sehr kleinem Bauraum eine zusätzliche Kabelfixierung realisiert. Die Montage von Kontaktelementen und Kabeln ist durch ein einfaches Verrasten der zwei Fixierungselemente möglich.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
Fig. 2: eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
Fig. 3: eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders; und
Fig. 4: eine perspektivische Darstellung eines vereinzelten, zweiten Fixierungselements.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen, elektrischen Steckverbinder 1 in perspektivischer Darstellung. Der elektrische Steckverbinder 1 wird aus einem Steckverbindergehäuse 2 gebildet, welches in diesem Ausführungsbeispiel über zehn Kontaktöffnungen 6 verfügt.
Die Kontaktöffnungen 6 erstrecken sich entlang einer Steckverbinderachse von einer links dargestellten Steckseite 4 bis zu einer rechts dargestellten Anschlussseite 5 durch das Steckverbindergehäuse 2. Das spezielle, dargestellte Ausführungsbeispiel verfügt neben den zehn Kontaktöffnungen 6 für Signalkontakte auch noch über zwei, darüber angeordnete Öffnungen für Leistungskontakte.
Die Kontaktöffnungen 6 sind zur Aufnahme von jeweils einem elektrischen Kontaktelement 3 vorgesehen. Die elektrischen Kontaktelemente 3 können von der Anschlussseite 5 in die Kontaktöffnungen 6 eingeführt und darin verrastet werden. Durch die Verrastung in den Kontaktöffnungen 6 sind die elektrischen Kontaktelemente 3 im Steckverbindergehäuse 2 mechanisch fixiert.
An den elektrischen Kontaktelementen 3 ist jeweils ein Kabel 20 vorgesehen. Die Kabel 20 sind mittels eines Crimpbereichs an den elektrischen Kontaktelementen 3 befestigt. Um eine mechanische Überbelastung der Crimpverbindung zu vermeiden, ist auf der Anschlussseite 5 des Steckverbinders 1 zudem eine Kabelfixierung vorgesehen.
Die Kabelfixierung ist aus einem ersten Fixierungselement 8 und einem zweiten Fixierungselement 9 gebildet. Das erste Fixierungselement 8 ist an der Anschlussseite 5 des Steckverbinders 1 vorgesehen und mit dem Steckverbindergehäuse 2 einteilig ausgeführt. Auch eine zweiteilige Ausführung ist hier denkbar. Das zweite Fixierungselement 9 ist ein separates Bauteil und unterhalb des ersten Fixierungselements 8 dargestellt. Das erste Fixierungselement 8 und das zweite Fixierungselement 9 sind zur Fixierung der Kabel 20 zusammenfügbar und miteinander verrastbar.
Die Figur 2 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders 1 aus Figur 1. In dieser Darstellung ist der Steckverbinder 1 mit Blick auf den Anschlussseite 5 gezeigt. Auf der Anschlussseite 5 ist das erste Fixierungselement 8 einteilig mit dem Steckverbindergehäuse 2 verbunden.
Unterhalb des ersten Fixierungselements 8 ist das zweite Fixierungselement 9 angeordnet. Beide Fixierungselemente 8, 9 verfügen seitlich über Führungen 14. Mittels der Führungen 14 wird ein lineares Führen der Fixierungselemente 8, 9 zueinander ermöglicht. Das zweite Fixierungselement 9 kann so auf das erste Fixierungselement 8 geschoben und mit diesem verrastet werden.
Erfindungsgemäß verfügt das zweite Führungselement 9 über mehrere - hier fünf - erste Schlitze 10. Die ersten Schlitze sind so ausgerichtet, dass sie entlang der Steckverbinderachse und hin zum ersten Fixierungselement 8 offen sind. Dies ermöglicht, dass beim Zusammenfügen des ersten Fixierungselements 8 mit dem zweiten Fixierungselement 9 die Kabel 20 in den ersten Schlitzen 10 aufgenommen werden können.
Um eine mechanische Fixierung der Kabel 20 in den ersten Schlitzen 10 zu gewähren, sind auf den Innenseiten der ersten Schlitze 10 zusätzlich Stege 11 angeformt. Die Stege 11 sind so ausgelegt, dass sie ein eingeführtes Kabel 10 mechanisch klemmen. Die Stege 11 sind in der Figur 4 noch näher beschrieben.
Ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen, elektrischen Steckverbinder 1 ist in der Figur 3 dargestellt. Im Unterschied zu den Figuren 1 und 2 ist die Kabelfixierung, bestehend aus dem ersten Fixierungselement 8 und dem zweiten Fixierungselement 9 vollständig montiert. Die Führungen 14 der ersten und zweiten Fixierungselemente 8, 9 greifen vollständig ineinander.
Jeder der ersten Schlitze 10 nimmt zwei Kabel 20 übereinander auf. Zwischen jeweils zwei ersten Schlitzen 10 weist das zweite Fixierungselement 9 jeweils einen weiteren, zweiten Schlitz 13 auf. In den zweiten Schlitzen 13 ist jeweils eine Rippe 12 des ersten Fixierungselements 8 aufgenommen. Neben einer zusätzlichen Führung des ersten Fixierungselements 8 und dem zweiten Fixierungselement 9 zueinander, dienen die zweiten Schlitze 13 in Verbindung mit den Rippen 12 zur zusätzlichen Fixierung der Kabel 20, sowie zur Versteifung des zweiten Fixierungselements 9.
Die Rippen 12 sind etwas breiter dimensioniert, als die zweiten Schlitze 13. Dadurch werden die zweiten Schlitze 13 beim Zusammenfügen der beiden Fixierungselemente 8, 9 etwas geweitet. Gleichzeitig werden die ersten Schlitze 10 dadurch etwas zusammengepresst. Dies führt wiederum zu einer stärkeren Klemmung der Kabel 20 die in den ersten Schlitzen 10 aufgenommen sind.
Ein vereinzeltes zweites Fixierungselement 9 ist in der Figur 4 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Fünf erste Schlitze 10 sind nebeneinander angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei ersten Schlitzen 10 ein zweiter Schlitz 13 vorgesehen ist.
Besonders gut sind die Stege 11 erkennbar. Diese sind auf den Innenseiten der ersten Schlitze 10 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Stege 11 parallel nebeneinander angeordnet. Die Stege 11 sind senkrecht zur Steckverbinderachse ausgereichtet, so dass beim Zusammenfügen des zweiten Fixierungselements 9 und des ersten Fixierungselements 8 die Kabel 20 entlang der Stege 11 in die ersten Schlitze 10 gleiten können. Durch die Ausrichtung der Stege 11 senkrecht zur Steckverbinderachse können die Kabel 20 jedoch nicht entlang der Steckverbinderachse aus der Kabelfixierung und dem Steckverbinder 1 gezogen werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe, einen elektrischen Steckverbinder 1 mit einer zusätzlichen Kabelfixierung auszustatten wird so besonders vorteilhaft auf sehr kleinem Bauraum realisiert. Die Montage kann durch einen einfachen Handgriff ohne weiteres Werkzeug getätigt werden.

Claims

Elektrischer Steckverbinder (1), aufweisend ein isolierendes Steckverbindergehäuse (2) und zumindest ein in dem Steckverbindergehäuse (2) aufgenommenes, elektrisches Kontaktelement (3),
wobei das Steckverbindergehäuse (2) eine Steckseite (4) und eine Anschlussseite (5) ausbildet,
wobei im Steckverbindergehäuse (2) zumindest ein Kontaktöffnung (6) ausgebildet ist, welche sich von der Steckseite (4) zur Anschlussseite (5) durch das Steckverbindergehäuse (2) erstreckt, wobei in der Kontaktöffnung (6) das elektrische Kontaktelement (3) aufgenommen und in dieser fixiert ist,
wobei das Steckverbindergehäuse (2) auf der Anschlussseite (5) eine Kabelfixierung aufweist,
die Kabelfixierung aus einem, am Steckverbindergehäuse (2) angeformten, ersten Fixierungselement (8) und einem, mit dem ersten Fixierungselement (8) zusammenwirkenden, zweiten Fixierungselement (9) gebildet wird,
wobei das zweite Fixierungselement zumindest zwei erste Schlitze (10) aufweist,
wobei das zweite Fixierungselement zwischen jeweils zwei ersten Schlitzen einen zweiten Schlitz (13) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Schlitz zur Aufnahme einer Rippe (12) vorgesehen ist, welche am ersten Fixierungselement angeformt ist,
dass die mindestens eine Rippe breiter als der mindestens eine zweite Schlitz ausgeführt ist, sodass beim Zusammenführen der ersten und zweiten Fixierungselemente die zweiten Schlitze auseinander gedrückt und gleichzeitig die ersten Schlitze zusammengedrückt werden.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach vorstehendem Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Fixierungselement (8) und das zweite Fixierungselement (9) miteinander verrastbar sind.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach vorstehendem Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Fixierungselement (8) und das zweite Fixierungselement (9) mittels einer Führung (14) linear, quer zu der zumindest einen Kontaktöffnung (6) zueinander verrastbar sind.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach vorstehendem Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Schlitz (10) zum ersten Fixierungselement (8) hin offen ist.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach vorstehendem Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Schlitz (10) an seiner Innenseite zumindest zwei Stege (11) aufweist, wobei die Stege (11) parallel, in Richtung der offenen Seite, zum ersten Fixierungselement (8) ausgerichtet sind.
Elektrischer Steckverbinder (1) nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Rippe (12) in Richtung des zweiten Fixierungselements (9) ausgerichtet ist.