EP3496210A1 - Elektrischer steckverbinder - Google Patents

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EP3496210A1
EP3496210A1 EP17205961.0A EP17205961A EP3496210A1 EP 3496210 A1 EP3496210 A1 EP 3496210A1 EP 17205961 A EP17205961 A EP 17205961A EP 3496210 A1 EP3496210 A1 EP 3496210A1
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sleeve
contact element
shaped fixing
shaped
electrical connector
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Rainer Schmidt
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Aptiv Technologies Ltd
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Definitions

  • the invention relates to an electrical connector and a method for mating the electrical connector with a mating connector.
  • Crashrippen tolerance ribs
  • Elastic fingers that extend from the connector housing to the contact element or the electrical cable are intended to dampen the vibrations.
  • Elastic rubber seals in the connector housing, surrounding electrical cables, are designed to resist the electrical cable Moisture and dampen the vibrations. All of these solutions work to a degree. However, the problem is not solved satisfactorily, especially at high masses and large temperature fluctuations.
  • the invention has for its object to provide an electrical connector which avoids the disadvantages of the prior art and is robust against the influence of vibrations, and is inexpensive to manufacture.
  • the object is achieved by an electrical connector according to claim 1, and a method for mating an electrical plug-in connector according to claim 16.
  • an electrical connector comprising a connector housing, comprising a wall having a first opening.
  • a sleeve-shaped contact element holder designed for receiving and holding an electrical contact element, extends from the wall, surrounding the first opening, along a longitudinal axis in an insertion direction.
  • a collar extends from the wall, surrounding the contact element holder at a distance, along the longitudinal axis in the plugging direction.
  • a sleeve-shaped fixing element is releasably attached to the contact element holder. The sleeve-shaped fixing element, rotates the contact element holder radially and wherein the sleeve-shaped fixing element surrounds at least a portion of the contact element holder, along the longitudinal axis.
  • first projections From an outer surface of the sleeve-shaped fixing element protrudes a plurality of first projections in a space between the sleeve-shaped fixing member and the collar.
  • second projections From an inner surface of the sleeve-shaped fixing member projects, a plurality of second projections, through a plurality of second openings, in the sleeve-shaped contact element holder.
  • the first protrusions and the second protrusions are formed so that after mating of the male housing with a mating connector housing, a counter-collar, the mating connector housing, extends into the free space and is in engagement with the first projections, whereby the first projections are pressed inwards and whereby the second projections are pressed inwards.
  • the second projections are pressed against a, held in the sleeve-shaped contact element holder, electrical contact element.
  • a fixing is provided that is loosely attached to the contact element holder at not plugged electrical connector, so that when mounting the electrical contact element no problems, by obstacles that protrude into the contact chamber, and thus the installation of the contact with comparatively small force can be done.
  • the interior of the contact chamber is slightly larger than the outer dimensions of the electrical contact element, so that it has a little play in the contact chamber and thus can be easily inserted into this.
  • the fixing element is made flexible, so that a mounting of the electrical contact element can be performed in each case with little force, although the distance between the protruding elements already have the same size as the outer dimensions of the contact element.
  • the collar of the mating connector deforms the fixing so that projections which are attached to the fixing, in the Protruding contact chamber and press against the contact element. Thereby, the play that has the contact element in the contact chamber is eliminated.
  • the contact element is now, even with strong vibrations, firmly held between the projections. Thus, wear or damage due to vibration is minimized.
  • the sleeve-shaped contact element holder, the sleeve-shaped fixing element and the collar has a circular or oval cross-section.
  • a circular or oval construction requires relatively simple injection tools.
  • the sliding of the sleeve-shaped fixing element is particularly simple in this cross section.
  • the collar of the mating connector also has a circular or oval cross section, so that after mating, the parts are concentric to the electrical contact element. This design allows the development of compact electrical connector systems.
  • the inner diameter of the sleeve-shaped fixing element is greater than the outer diameter of the sleeve-shaped contact element holder and the outer diameter of the sleeve-shaped fixing element is smaller than the inner diameter of the collar.
  • the sleeve-shaped fixing element in relation to the longitudinal axis, in the radial direction, flexible deformable. Due to the flexible deformability, the projections can be moved flexibly in the direction of the contact element and in the opposite direction.
  • the electrical connector can be plugged and released many times be without the sleeve-shaped fixing element loses its function.
  • the wall thickness of the sleeve-shaped fixing element varied along the circumference of the sleeve-shaped fixing element.
  • the sleeve-shaped fixing element is made of plastic and is produced in an injection molding process. Areas of lesser wall thickness are less resistant to deformation and, to some extent, can be flexibly deformed. By targeted distribution of areas with high wall thickness and low wall thickness, the flexibility of the sleeve-shaped fixing element, in particular in the radial direction, can be adjusted.
  • the regions of the sleeve-shaped fixing element, from which first projections and / or second projections originate, preferably have a greater wall thickness.
  • a larger wall thickness makes the areas of the sleeve-shaped fixing element stiffer or inflexible. The areas where projections are attached must transmit forces and therefore be stiffer.
  • a first projection and a second projection opposite to each other and at right angles to the outer surface of the sleeve-shaped fixing element, extend away from one another along a common axis.
  • the first projections and the second projections are arranged uniformly along the circumference of the sleeve-shaped fixing element.
  • the sleeve-shaped fixing element is uniformly deformed along the circumference and the electric contact element is supported uniformly along its circumference.
  • the first protrusions are smaller than the second protrusions.
  • the first projections should as little as possible protrude into the space so as not to unnecessarily increase the size of the electrical connector and not to impair the function of the seal.
  • the first projections can be made in all conceivable forms. For example as bulges or ribs.
  • the size of the projections extending radially from the surface of the sleeve-shaped fixing element corresponds approximately to the play of the electrical contact element in the contact element chamber.
  • the sleeve-shaped contact element holder has a contact element chamber for holding the electrical contact element, wherein the interior of the contact element chamber is free of second projections.
  • the electrical contact element in the process of mating with the mating connector, at least at the beginning of the process, in relation to a complementary electrical contact element align. In this case, small tolerances of the electrical connector can be compensated.
  • the second projections are designed rib-shaped and the second openings are designed slot-shaped, wherein the slots extend from the free end of the sleeve-shaped contact element holder, opposite to the insertion direction.
  • This construction makes mounting particularly easy because the positioning of the sleeve-shaped fixing element is visibly predetermined by the slots and ribs. The ribs are guided safely in the slots during their movement.
  • an electrical contact element is held in the sleeve-shaped contact element holder, wherein the electrical contact element has a rectangular cross-section and wherein the sleeve-shaped contact element holder is adapted to hold the electrical contact element with limited rotation to the longitudinal axis, with respect to the longitudinal axis.
  • the design of the electrical contact element with a box-shaped structure is widely used in the art when the mating connector is equipped with flat blades. To fix this embodiment of the electrical contact element only four projections are necessary.
  • the electrical contact element has four side surfaces, wherein each side surface of the electrical contact element is in each case arranged opposite a second projection of the sleeve-shaped fixing element.
  • each side surface of the electrical contact element is in each case arranged opposite a second projection of the sleeve-shaped fixing element.
  • the projections In the arrangement of the projections relative to the side surfaces ensures that the holding force acts directly on the side surface.
  • projections and side surfaces are arranged so that they are at right angles to each other.
  • annular sealing element surrounding the sleeve-shaped contact element holder, arranged between the wall and the sleeve-shaped fixing element, wherein the sleeve-shaped fixing element (40) holds the annular sealing element (400) in position.
  • the sleeve-shaped fixing holds with its plug direction opposite end an annular sealing element in position.
  • the sleeve-shaped fixing serves as a transport lock against loss of the annular sealing element.
  • the outer diameter of the sleeve-shaped fixing element is slightly smaller than the outer diameter of the sealing element, so as not to impair the sealing effect thereof.
  • the sleeve-shaped fixing element preferably has retaining arms which cooperate with retaining openings in the sleeve-shaped contact element holder in order to hold the fixing element against the sleeve-shaped contact element holder.
  • a particularly simple way to attach the sleeve-shaped fixing to the sleeve-shaped contact element holder are holding arms, which are introduced with holding openings in the sleeve-shaped contact element holder.
  • FIG. 1 shows an electrical connector 10 in a sectional view.
  • the electrical connector 10 includes a connector housing 100 and a wall 110 having a first opening 120.
  • a sleeve-shaped contact element holder 130 configured to receive and hold an electrical contact element 300, extends from the wall 110 surrounding the first opening 120 along a longitudinal axis X in an insertion direction M.
  • a collar 140 extends from the wall 110, the contact element holder 130 at a distance 142, along the longitudinal axis X in the insertion direction M.
  • a sleeve-shaped fixing element 40 is detachably attached to the contact element holder 130. The sleeve-shaped fixing element 40, the contact element holder 130 rotates radially.
  • the sleeve-shaped fixing element 40 surrounds at least along a portion of the contact element holder 130, along the longitudinal axis X, the contact element holder 130. From an outer surface 42 of the sleeve-shaped fixing member 40 projects a plurality of first projections 44 in a space 150 between the sleeve-shaped fixing member 40 and the collar 140. From an inner Surface 46 of the sleeve-shaped fixing element 40 protrudes a plurality of second projections 48, through a plurality of second openings 132, into the sleeve-shaped contact element holder 130th
  • FIG. 2 shows an inventive electrical connector in a sectional view in the inserted state.
  • the first protrusions 44 and the second protrusions 48 are formed so that after mating of the male housing 100 with a mating connector housing 200, a counter-collar 240 of the mating connector housing 200 extends into the clearance 150 and engages with the first protrusions 44 the first projections 44 are pushed inwards and whereby the second projections 48 are pressed inwards. As a result, the second projections 48 are pressed against a, held in the sleeve-shaped contact element holder 130, electrical contact element 300.
  • An annular sealing element 400 is disposed between the wall 110 and the sleeve-shaped fixing element 40, surrounding the sleeve-shaped contact element holder 130.
  • the sleeve-shaped fixing element 40 has retaining arms 50 which cooperate with holding openings 138 in the sleeve-shaped contact element holder 130 in order to hold the fixing element 40 to the sleeve-shaped contact element holder 130.
  • FIG. 3a shows the plug housing 100 of the inventive electrical connector in a perspective view, opposite to the plugging direction.
  • the sleeve-shaped contact element holder 130 and the collar 140 have a circular or oval cross-section.
  • the sleeve-shaped contact element holder 130 has a contact element chamber 134 for holding the electrical contact element 300.
  • the sleeve-shaped contact element holder 130 has holding openings 138, as well as slot-shaped openings 132, divided into vertical openings 132a and horizontal openings 132b.
  • FIG. 3b shows the plug housing of the inventive electrical plug-in connector in a perspective view, opposite to the plugging direction.
  • the sleeve-shaped fixing element 40 has an oval cross-section.
  • the interior of the contact element chamber 134 is free of second projections 48 when the electrical connector is not mated with the mating connector.
  • the contact element 300 is in contact with the projections 48, but not limited in movement.
  • FIG. 4 shows a sectional view of the inventive electrical connector in the inserted state, wherein the section is transverse to the longitudinal axis.
  • the inner diameter of the sleeve-shaped fixing element 40 is greater than the outer diameter of the sleeve-shaped contact element holder 130.
  • the outer diameter of the sleeve-shaped fixing element 40 is smaller than the inner diameter of the collar 140.
  • the second projections 48 are rib-shaped and divided into vertical projections 48a and horizontal Protrusions 48b.
  • the second openings 132 are slit-shaped and divided into vertical openings 132a and horizontal openings 132b.
  • the projections 48a, 48b are placed in their corresponding openings 132a, 132b, respectively.
  • the slots 136 extend from the free end 137 of the sleeve-shaped contact element holder 130 counter to the insertion direction M.
  • An electrical contact element 300 is held in the sleeve-shaped contact element holder 130.
  • the electrical contact element 300 has a rectangular cross-section.
  • the sleeve-shaped contact element holder 130 is configured to hold the electrical contact element 300 restricted in its freedom of movement in relation to the longitudinal axis X.
  • the electrical contact element 300 has four side surfaces 302, wherein each side surface 302 of the electrical contact element 300 is in each case arranged opposite a second projection 48 of the sleeve-shaped fixing element 40.
  • Figures 5 and 6 show details of the fixing element 40, wherein in Figure 6 the section is transverse to the longitudinal axis.
  • the wall thickness of the sleeve-shaped fixing element 40 varies along the circumference of the sleeve-shaped fixing element 40.
  • the regions of the sleeve-shaped fixing element 40, from which first projections 44 and / or second projections 48 emanate, have a greater wall thickness.
  • a first projection 44 and a second projection 48, 48 a, 48 b extend opposite to each other and at right angles to the outer surface 42 of the sleeve-shaped fixing element 40, along a common axis A, away from each other.
  • the first projections 44 and the second projections 48 are arranged uniformly along the circumference of the sleeve-shaped fixing element 40.
  • the first protrusions are 44 smaller than the second protrusions 48.
  • FIG. 7 shows in an exploded view of the electrical connector 10, comprising the connector housing 100, the annular sealing element 400 and the fixing element 40, and the mating connector housing 200 with counter-collar 240. From the electrical connector housing 100 protrudes an electrical line 500th

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Elektrischer Steckverbinder (10) umfassend ein Steckergehäuse (100), umfassend eine Wand (110) die eine erste Öffnung (120) aufweist, eine hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130), ausgebildet zum Aufnehmen und halten eines elektrischen Kontaktelements (300), erstreckt sich von der Wand (110), die erste Öffnung (120) umgebend, entlang einer Längsachse (X) in eine Steckrichtung (M), ein Kragen (140) erstreckt sich von der Wand (110), die Kontaktelementhalterung (130) in einem Abstand (142) umgebend, entlang der Längsachse (X) in die Steckrichtung (M), ein hülsenförmiges Fixierelement (40) ist lösbar an der Kontaktelementhalterung (130) angebracht, wobei das hülsenförmige Fixierelement (40), die Kontaktelementhalterung (130) radial umläuft und wobei das hülsenförmige Fixierelement (40) zumindest ein Teilstück der Kontaktelementhalterung (130), entlang der Längsachse (X) umgibt, wobei von einer äußeren Oberfläche (42) des hülsenförmiges Fixierelements (40) eine Mehrzahl erster Vorsprünge (44) in einen Freiraum (150) zwischen dem hülsenförmiges Fixierelement (40) und dem Kragen (140) ragen und wobei von einer inneren Oberfläche (46) des hülsenförmiges Fixierelements (40), eine Mehrzahl zweiter Vorsprünge (48), durch eine Mehrzahl von zweiten Öffnungen (132) in die Hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130) ragen, wobei die ersten Vorsprünge (44) und die zweiten Vorsprünge (48) derart ausgebildet sind, dass nach dem Zusammenstecken des Steckergehäuses (100) mit einem Gegensteckergehäuses (200), sich ein Gegenkragen (240), des Gegensteckergehäuses (200), in den Freiraum (150) erstreckt und mit den erster Vorsprünge (44) in Eingriff ist, wodurch die ersten Vorsprünge (44) nach innen gedrückt sind und wodurch die zweiten Vorsprünge (48) nach innen gedrückt sind, wobei die zweiten Vorsprünge (48) gegen ein, in der hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130) gehaltenes, elektrisches Kontaktelement (300) gedrückt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder und ein Verfahren zum Zusammenstecken des elektrischen Steckverbinders mit einem Gegensteckverbinder.
    • TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bei modernen Kraftfahrzeugantrieben, werden in einigen Bereichen sehr hochfrequente Vibrationen erzeugt. Schnell drehende Aggregate wie Turbolader, sie zur Leistungssteigerung bei Verbrennung Motoren eingesetzt werden, erzeugen solche hochfrequenten Vibrationen. Werden elektrische Leitungen in der Nähe dieser Aggregate angeordnet, sind auch diese den Vibrationen ausgesetzt. Insbesondere elektrische Steckverbindungen, die den Vibrationen ausgesetzt sind, weisen bereits nach kurzer Zeit negative Veränderungen auf. Die Steckergehäuse der Steckverbindungen sind so konstruiert, dass zwischen den Kontaktelementen und den, den Kontakt aufnehmenden, Kontaktkammern, ein minimales Spiel vorhanden ist, um eine Montage der Kontaktelemente in das Steckergehäuse zu ermöglichen. Dieses notwendige Spiel ermöglicht jedoch eine geringe Bewegung der Kontaktelemente und des elektrischen Kabels, wenn sie Vibrationen ausgesetzt werden. Obwohl sehr klein, führen diese kleinen Bewegungen zu erhöhtem Verschleiß, Kontaktschwierigkeiten und möglicherweise Unterbrechungen der elektrischen Leitfähigkeit. Um die Bewegungen zu minimieren, werden im Stand der Technik Crashrippen (Toleranzrippen) eingesetzt. Elastische Finger, die sich vom Steckergehäuse zum Kontaktelement oder dem elektrischen Kabel erstrecken, sollen die Vibrationen dämpfen. Elastische Gummidichtungen im Steckergehäuse, dass elektrische Kabel umgebend, sollen das elektrische Kabel gegen Feuchtigkeit abdichten und die Vibrationen dämpfen. All diese Lösungen funktionieren bis zu einem gewissen Grad. Allerdings wird das Problem, insbesondere bei hohen Massen, und großen Temperatur-Schwankungen, nicht zufriedenstellend gelöst.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen elektrischen Steckverbinder bereitzustellen, der die Nachteile des Stands der Technik vermeidet und robust gegenüber dem Einfluss von Vibrationen ist, sowie preiswert herzustellen ist.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe wird durch einen elektrischen Steckverbinder nach Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum Zusammenstecken eines elektrischen Steck-verbinders nach Anspruch 16 gelöst.
  • Insbesondere durch einen elektrischen Steckverbinder umfassend ein Steckergehäuse, umfassend eine Wand, die eine erste Öffnung aufweist. Eine hülsenförmige Kontaktelementhalterung, ausgebildet zum Aufnehmen und Halten eines elektrischen Kontaktelements, erstreckt sich von der Wand, die erste Öffnung umgebend, entlang einer Längsachse in eine Steckrichtung. Ein Kragen erstreckt sich von der Wand, die Kontaktelementhalterung in einem Abstand umgebend, entlang der Längsachse in die Steckrichtung. Ein hülsenförmiges Fixierelement ist lösbar an der Kontaktelementhalterung angebracht. Das hülsenförmige Fixierelement, umläuft die Kontaktelementhalterung radial und wobei das hülsenförmige Fixierelement zumindest ein Teilstück der Kontaktelementhalterung, entlang der Längsachse umgibt. Von einer äußeren Oberfläche des hülsenförmigen Fixierelements ragt eine Mehrzahl erster Vorsprünge in einen Freiraum zwischen dem hülsenförmiges Fixierelement und dem Kragen. Von einer inneren Oberfläche des hülsenförmigen Fixierelements ragt, eine Mehrzahl zweiter Vorsprünge, durch eine Mehrzahl von zweiten Öffnungen, in die hülsenförmige Kontaktelementhalterung. Die ersten Vorsprünge und die zweiten Vorsprünge sind derart ausgebildet, dass sich nach dem Zusammenstecken des Steckergehäuses mit einem Gegensteckergehäuses, ein Gegenkragen, des Gegensteckergehäuses, in den Freiraum erstreckt und mit den ersten Vorsprünge in Eingriff ist, wodurch die ersten Vorsprünge nach innen gedrückt sind und wodurch die zweiten Vorsprünge nach innen gedrückt sind. Dadurch werden die zweiten Vorsprünge gegen ein, in der hülsenförmige Kontaktelementhalterung gehaltenes, elektrisches Kontaktelement gedrückt.
  • Bei dem erfinderischen elektrischen Steckverbinder ist ein Fixierelement vorgesehen, dass bei nicht gestecktem elektrischen Steckverbinder locker um die Kontaktelementhalterung angebracht ist, so dass bei der Montage des elektrischen Kontaktelements keine Probleme, durch Hindernisse die in die Kontaktkammer ragen, auftreten und somit die Montage des Kontaktes mit vergleichsweiser geringer Kraft erfolgen kann. Das Innere der Kontaktkammer ist etwas größer als die äußeren Abmessungen des elektrischen Kontaktelements, sodass es ein wenig Spiel in der Kontaktkammer hat und dadurch leicht in diese eingeführt werden kann. Das Fixierelement ist flexibel ausgeführt, so dass eine Montage des elektrischen Kontaktelements in jedem Fall mit geringer Kraft ausgeführt werden kann, obwohl das Abstandsmaß zwischen den vorspringenden Elementen bereits die gleiche Größe aufweisen wie die Außenmaße des Kontaktelements. Nach erfolgter Montage des elektrischen Kontaktelements kann der erfinderischen elektrischen Steckverbinder mit einem Gegensteckverbinder zusammengesteckt werden. Der Kragen des Gegensteckverbinders verformt das Fixierelement so dass Vorsprünge, die am Fixierelement angebracht sind, in die Kontaktkammer ragen und gegen das Kontaktelement drücken. Dadurch wird das Spiel, das das Kontaktelement in der Kontaktkammer hat, eliminiert. Das Kontaktelement ist nun, auch bei starken Vibrationen, fest, zwischen den Vorsprüngen, gehalten. Somit wird Verschleiß oder Beschädigung durch Vibrationen minimiert.
  • Bevorzugt weist die hülsenförmige Kontaktelementhalterung, das hülsenförmiges Fixierelement und der Kragen einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt auf. Ein kreisförmiger oder ovaler Aufbau erfordert verhältnismäßig einfache Spritzwerkzeuge. Das Aufschieben des hülsenförmigen Fixierelements ist bei diesem Querschnitt besonders einfach. Der Kragen des Gegensteckers hat ebenfalls einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt, sodass nach dem Zusammenstecken, die Teile konzentrisch um das elektrische Kontaktelement liegen. Diese Bauform ermöglicht die Entwicklung kompakter elektrischer Steckverbindersysteme.
  • Besonders bevorzugt ist der innere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements größer als der äußere Durchmesser der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung und der äußere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements ist kleiner als der innere Durchmesser des Kragens. Durch diesen Aufbau kann das hülsenförmige Fixierelement leicht montiert werden und hat etwas Raum um sich verformen zu können.
  • Bevorzugt ist das hülsenförmige Fixierelement, in Bezug zur Längsachse, in radialer Richtung, flexibel verformbar. Durch die flexible Verformbarkeit können die Vorsprünge flexibel in Richtung zum Kontaktelement und entgegengesetzt bewegt werden. Der elektrische Steckverbinder kann dadurch vielfach gesteckt und gelöst werden, ohne dass das hülsenförmige Fixierelement seine Funktion verliert.
  • Besonders bevorzugt variierte die Wandstärke des hülsenförmigen Fixierelements entlang des Umfanges des hülsenförmigen Fixierelements. Durch Variation der Wandstärke kann das Verhalten des hülsenförmigen Fixierelements in Bezug auf seine Flexibilität beeinflusst werden. Das hülsenförmige Fixierelement besteht aus Kunststoff und wird in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Bereiche mit geringerer Wandstärke sind weniger widerstandsfähig gegen Verformung und lassen sich, bis zu einem gewissen Grad, flexibel verformen. Durch gezielte Verteilung von Bereichen mit hoher Wandstärke und niedriger Wandstärke kann die Flexibilität des hülsenförmigen Fixierelements, insbesondere in radialer Richtung, eingestellt werden.
  • Bevorzugt weisen die Bereiche des hülsenförmigen Fixierelements, von denen erste Vorsprünge und/oder zweite Vorsprünge ausgehen, eine größere Wandstärke auf. Eine größere Wandstärke macht die Bereiche des hülsenförmigen Fixierelements steifer bzw. unflexibler. Die Bereiche an denen Vorsprünge angebracht sind müssen Kräfte übertragen und deswegen steifer sein.
  • Bevorzugt erstrecken sich jeweils ein erster Vorsprung und ein zweiter Vorsprung, entgegengesetzt zueinander und rechtwinklig zur äußeren Oberfläche des hülsenförmigen Fixierelements, entlang einer gemeinsamen Achse, voneinander weg. Bei dieser Anordnung der Vorsprünge wird die Kraft die der Gegenkragen auf die ersten Vorsprünge ausübt in einer Linie auf die zweiten Vorsprünge übertragen. Dadurch werden ungewollte Spannungen oder Verformungen innerhalb des hülsenförmigen Fixierelements vermieden.
  • Besonders bevorzugt sind die ersten Vorsprünge und die zweiten Vorsprünge gleichmäßig entlang des Umfangs des hülsenförmigen Fixierelements angeordnet. Durch diese Anordnung der Vorsprünge wird das hülsenförmige Fixierelement entlang des Umfangs gleichmäßig verformt und das elektrische Kontaktelement gleichmäßig entlang seines Umfangs gestützt.
  • Bevorzugt sind die ersten Vorsprünge kleiner als die zweiten Vorsprünge. Die ersten Vorsprünge sollten so wenig wie möglich in den Freiraum ragen, um die Baugröße des elektrischen Steckverbinders nicht unnötig zu vergrößern und die Dichtung in ihrer Funktion nicht zu beeinträchtigen. Die ersten Vorsprünge können in allen denkbaren Formen ausgeführt sein. Zum Beispiel als Ausbeulungen oder Rippen. Die Größe der Vorsprünge die sich radial von der Oberfläche des hülsenförmigen Fixierelements erstrecken, entspricht in etwa dem Spiel des elektrischen Kontaktelements in der Kontaktelementkammer.
  • Bevorzugt weist die hülsenförmige Kontaktelementhalterung eine Kontaktelementkammer zum Halten des elektrischen Kontaktelements, wobei das Innere der Kontaktelementkammer frei von zweiten Vorsprünge ist. In nicht gestecktem Zustand des elektrischen Steckverbinders ragen keine Vorsprünge in die Kontaktelementkammer, sodass das elektrische Kontaktelement leicht ein-und ausgeführt werden kann. Außerdem kann sich das elektrische Kontaktelement, beim Vorgang des Zusammensteckens mit dem Gegenstecker, zumindest zu Beginn des Vorgangs, im Bezug zu einem komplementären elektrischen Kontaktelement ausrichten. Dabei können kleine Toleranzen der elektrischen Steckverbinder ausgeglichen werden. Sobald der Gegenkragen mit den ersten Vorsprüngen in Eingriff kommt und dadurch die zweiten Vorsprünge gegen das elektrische Kontaktelement drückt, kann das elektrische Kontaktelement nicht mehr bewegt werden.
  • Besonders bevorzugt sind die zweiten Vorsprünge rippenförmig ausgeführt und die zweiten Öffnungen sind Schlitzförmig ausgeführt, wobei sich die Schlitze von dem freien Ende der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung, entgegen der Steckrichtung, erstrecken. Dieser Aufbau macht die Montage besonders einfach, weil die Positionierung des hülsenförmigen Fixierelements durch die Schlitze und Rippen sichtbar vorgegeben ist. Die Rippen werden in den Schlitzen während ihrer Bewegung sicher geführt.
  • Bevorzugt ist ein elektrisches Kontaktelement in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung gehalten, wobei das elektrische Kontaktelement einen rechteckigen Querschnitt aufweist und wobei die hülsenförmige Kontaktelementhalterung dazu ausgebildet ist das elektrische Kontaktelement mit eingeschränkter Rotation zur Längsachse, im Bezug zur Längsachse zu halten. Die Ausführung des elektrischen Kontaktelements mit einem kastenförmigen Aufbau ist in der Technik weit verbreitet wenn der Gegensteckverbinder mit flachen Klingen bestückt ist. Um diese Ausführung des elektrischen Kontaktelements zu fixieren sind nur vier Vorsprünge notwendig.
  • Bevorzugt weist das elektrische Kontaktelement vier Seitenflächen auf, wobei jede Seitenfläche des elektrischen Kontaktelements jeweils gegenüber einem zweiten Vorsprung des hülsenförmigen Fixierelements angeordnet ist. Bei der Anordnung der Vorsprünge gegenüber den Seitenflächen ist gewährleistet, dass die Haltekraft direkt auf die Seitenfläche wirkt. In der Praxis werden Vorsprünge und Seitenflächen so angeordnet dass sie in einem rechten Winkel zueinander stehen.
  • Besonders bevorzugt ist ein ringförmiges Dichtelement, die hülsenförmige Kontaktelementhalterung umgebend, zwischen der Wand und dem hülsenförmiges Fixierelement angeordnet, wobei das hülsenförmiges Fixierelement (40) das ringförmige Dichtelement (400) in Position hält. Das hülsenförmige Fixierelement hält mit seinem der Steckrichtung entgegengesetztem Ende ein ringförmiges Dichtelement in Position. Somit dient das hülsenförmige Fixierelement als Transportsicherung gegen Verlust des ringförmigen Dichtelements. Besonders bevorzugt ist der äußere Durchmesser des hülsenförmigen Fixierelements geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Dichtelements, um die Dichtwirkung desselben nicht zu beeinträchtigen.
  • Bevorzugt weist das hülsenförmige Fixierelement Haltearme auf, die mit Halteöffnungen in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung zusammenwirken, um das Fixierelement an der hülsenförmige Kontaktelementhalterung zu halten. Eine besonders einfache Art das hülsenförmige Fixierelement an der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung zu befestigen sind Haltearme, die mit Halteöffnungen in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung eingebracht sind. Es ist allerdings auch denkbar die Position der Arme und Öffnungen umzukehren. Prinzipiell können alle denkbaren rast oder Schnapp Verbindungen, soweit technisch möglich, verwendet werden.
  • Besonders bevorzugt ist ein Verfahren zum Zusammenstecken eines elektrischen Steckverbinders und einem elektrischen Gegensteckverbinder. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:
    • Bereitstellen eines elektrischen Steckverbinders und einem elektrischen Gegensteckverbinder ;
    • Bewegen des elektrischen Steckverbinders entlang einer Längsachse in eine Steckrichtung zum elektrischen Gegensteckverbinder;
      Einführen eines Gegenkragen, eines Gegensteckergehäuses, des Gegensteckverbinders des elektrischen Steckverbinders ;
    • Nach Innen bewegen von, in den Freiraum ragenden, ersten Vorsprüngen mit dem Gegenkragen ;
    • Verformen eines hülsenförmiges Fixierelements durch die am hülsenförmiges Fixierelement angebrachten, ersten Vorsprünge ;
    • Nach Innen bewegen von zweiten Vorsprüngen, die an dem hülsenförmiges Fixierelement angebracht sind, so dass die zweiten Vorsprüngen in das innere einer Kontaktelementhalterung ragen;
    • Klemmen eines elektrischen Kontaktelements, das in der Kontaktelementhalterung gehalten ist, mit den zweiten Vorsprüngen.
    KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer vorteilhaften Ausführungsform rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 zeigt einen erfinderischen elektrischen Steckverbinder mit Gegenstecker in einer Schnittdarstellung.
    • Fig. 2 zeigt einen erfinderischen elektrischen Steckverbinder in einer Schnittdarstellung in gestecktem Zustand.
    • Fig. 3a und 3b zeigen das Steckergehäuse des erfinderischen elektrischen Steckverbinders, in einer perspektivischen Ansicht, entgegen der Steckrichtung.
    • Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung des erfinderischen elektrischen Steckverbinders mit Gegenstecker in gestecktem Zustand.
    • Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Fixierelements.
    • Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht des Fixierelements, senkrecht zur Längsachse.
    • Figur 7 zeigt, in einer Explosionsdarstellung, den elektrischen Steckverbinder und das Gegensteckergehäuse.
    BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Figur 1 zeigt einen elektrischen Steckverbinder 10 in einer Schnittdarstellung. Der elektrischen Steckverbinder 10 umfasst ein Steckergehäuse 100 und eine Wand 110, die eine erste Öffnung 120 aufweist. Eine hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130, ausgebildet zum Aufnehmen und Halten eines elektrischen Kontaktelements 300, erstreckt sich von der Wand 110, die erste Öffnung 120 umgebend, entlang einer Längsachse X in eine Steckrichtung M. Ein Kragen 140 erstreckt sich von der Wand 110, die Kontaktelementhalterung 130 in einem Abstand 142 umgebend, entlang der Längsachse X in die Steckrichtung M. Ein hülsenförmiges Fixierelement 40 ist lösbar an der Kontaktelementhalterung 130 angebracht. Das hülsenförmige Fixierelement 40, umläuft die Kontaktelementhalterung 130 radial. Das hülsenförmige Fixierelement 40 umgibt, zumindest entlang eines Teilstücks der Kontaktelementhalterung 130, entlang der Längsachse X die Kontaktelementhalterung 130. Von einer äußeren Oberfläche 42 des hülsenförmiges Fixierelements 40 ragt eine Mehrzahl erster Vorsprünge 44 in einen Freiraum 150 zwischen dem hülsenförmiges Fixierelement 40 und dem Kragen 140. Von einer inneren Oberfläche 46 des hülsenförmigen Fixierelements 40 ragt eine Mehrzahl zweiter Vorsprünge 48, durch eine Mehrzahl von zweiten Öffnungen 132, in die Hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130.
  • Figur 2 zeigt einen erfinderischen elektrischen Steckverbinder in einer Schnittdarstellung in gestecktem Zustand. Die ersten Vorsprünge 44 und die zweiten Vorsprünge 48 sind derart ausgebildet, dass sich nach dem Zusammenstecken des Steckergehäuses 100 mit einem Gegensteckergehäuses 200, ein Gegenkragen 240, des Gegensteckergehäuses 200, in den Freiraum 150 erstreckt und mit den ersten Vorsprünge 44 in Eingriff ist, wodurch die ersten Vorsprünge 44 nach innen gedrückt sind und wodurch die zweiten Vorsprünge 48 nach innen gedrückt sind. Dadurch werden die zweiten Vorsprünge 48 gegen ein, in der hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 gehaltenes, elektrisches Kontaktelement 300 gedrückt. Ein ringförmiges Dichtelement 400 ist, die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 umgebend, zwischen der Wand 110 und dem hülsenförmiges Fixierelement 40 angeordnet. Das hülsenförmige Fixierelement 40 weist Haltearme 50 auf, die mit Halteöffnungen 138 in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 zusammenwirken, um das Fixierelement 40 an der hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 zu halten.
  • Figur 3a zeigt das Steckergehäuse 100 des erfinderischen elektrischen Steckverbinders in einer perspektivischen Ansicht, entgegen der Steckrichtung. Die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 und der Kragen 140 weisen einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt auf. Die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 weist eine Kontaktelementkammer 134 zum Halten des elektrischen Kontaktelements 300 auf. Weiterhin weist die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 Halteöffnungen 138 auf, sowie schlitzförmige Öffnungen 132, aufgeteilt in vertikalen Öffnungen 132a und horizontalen Öffnungen 132b.
  • Figur 3b zeigt das Steckergehäuse des erfinderischen elektrischen Steck-verbinders in einer perspektivischen Ansicht, entgegen der Steckrichtung. Das hülsenförmige Fixierelement 40 weist einen ovalen Querschnitt auf. Das Innere der Kontaktelementkammer 134 ist, frei von zweiten Vor-sprüngen 48, wenn der elektrischen Steckverbinder nicht mit dem Gegen-steckverbinder zusammengesteckt ist. Somit ist das Kontaktelement 300 in Berührung mit den Vorsprüngen 48, jedoch nicht eingeschränkt in der Bewegung.
  • Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung des erfinderischen elektrischen Steckverbinders in gestecktem Zustand, wobei der Schnitt quer zur Längsachse verläuft. Der innere Durchmesser des hülsenförmigen Fixierelements 40 ist größer als der äußere Durchmesser der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130. Der äußere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements 40 ist kleiner als der innere Durchmesser des Kragens 140. Die zweiten Vorsprünge 48 sind rippenförmig ausgeführt und aufgeteilt in vertikalen Vorsprüngen 48a sowie horizontalen Vorsprüngen 48b. Die zweiten Öffnungen 132 sind schlitzförmig ausgeführt und aufgeteilt in vertikalen Öffnungen 132a und horizontalen Öffnungen 132b. Die Vorsprünge 48a, bzw. 48b sind in ihren korrespondierenden Öffnungen 132a, bzw. 132b platziert. Die Schlitze 136 erstrecken sich von dem freien Ende 137 der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 entgegen der Steckrichtung M. Ein elektrisches Kontaktelement 300 ist in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 gehalten. Das elektrische Kontaktelement 300 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Die hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 ist dazu ausgebildet das elektrische Kontaktelement 300 in der Bewegungsfreiheit eingeschränkt im Bezug zur Längsachse X zu halten. Das elektrische Kontaktelement 300 weist vier Seitenflächen 302 auf, wobei jede Seitenfläche 302 des elektrischen Kontaktelements 300 jeweils gegenüber einem zweiten Vorsprung 48 des hülsenförmigen Fixierelements 40 angeordnet ist.
  • Figuren 5 und 6 zeigen Details des Fixierelements 40, wobei in Fig.6 der Schnitt quer zur Längsachse verläuft. Die Wandstärke des hülsenförmigen Fixierelements 40 variiert entlang des Umfanges des hülsenförmigen Fixierelements 40. Die Bereiche des hülsenförmigen Fixierelements 40, von denen erste Vorsprünge 44 und/oder zweite Vorsprünge 48 ausgehen, weisen eine größere Wandstärke auf. Jeweils ein erster Vorsprung 44 und ein zweiter Vorsprung 48, 48a, 48b erstrecken sich entgegengesetzt zueinander und rechtwinklig zur äußeren Oberfläche 42 des hülsenförmigen Fixierelements 40, entlang einer gemeinsamen Achse A, voneinander weg. Die ersten Vorsprünge 44 und die zweiten Vorsprünge 48 sind gleichmäßig, entlang des Umfangs des hülsenförmigen Fixierelements 40 angeordnet. Die ersten Vorsprünge sind 44 kleiner als die zweiten Vorsprünge 48.
  • Figur 7 zeigt in einer Explosionsdarstellung den elektrischen Steckverbinder 10, umfassend das Steckergehäuse 100, das ringförmige Dichtelement 400 und das Fixierelement 40, sowie das Gegensteckergehäuses 200 mit Gegenkragen 240. Aus dem elektrischen Steckergehäuse 100 ragt eine elektrische Leitung 500.

Claims (16)

  1. Elektrischer Steckverbinder (10) umfassend ein Steckergehäuse (100), umfassend eine Wand (110) die eine erste Öffnung (120) aufweist, eine hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130), ausgebildet zum Aufnehmen und halten eines elektrischen Kontaktelements (300), erstreckt sich von der Wand (110), die erste Öffnung (120) umgebend, entlang einer Längsachse (X) in eine Steckrichtung (M), ein Kragen (140) erstreckt sich von der Wand (110), die Kontaktelementhalterung (130), in einem Abstand (142) umgebend, entlang der Längsachse (X), in die Steckrichtung (M),ein hülsenförmiges Fixierelement (40) ist lösbar an der Kontaktelementhalterung (130) angebracht, wobei das hülsenförmige Fixierelement (40), die Kontaktelementhalterung (130) radial umläuft und wobei das hülsenförmige Fixierelement (40) zumindest ein Teilstück der Kontaktelementhalterung (130), entlang der Längsachse (X) umgibt, wobei von einer äußeren Oberfläche (42) des hülsenförmiges Fixierelements (40) eine Mehrzahl erster Vorsprünge (44) in einen Freiraum (150) zwischen dem hülsenförmiges Fixierelement (40) und dem Kragen (140) ragen und wobei von einer inneren Oberfläche (46) des hülsenförmiges Fixierelements (40), eine Mehrzahl zweiter Vorsprünge (48), durch eine Mehrzahl von zweiten Öffnungen (132) in die Hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130) ragen, wobei die ersten Vorsprünge (44) und die zweiten Vorsprünge (48) derart ausgebildet sind, dass sich nach dem Zusammenstecken des Steckergehäuses (100) mit einem Gegensteckergehäuses (200), ein Gegenkragen (240), des Gegensteckergehäuses (200), in den Freiraum (150) erstreckt und mit den erster Vorsprünge (44) in Eingriff ist, wodurch die ersten Vorsprünge (44) nach innen gedrückt sind und wodurch die zweiten Vorsprünge (48) nach innen gedrückt sind, wobei die zweiten Vorsprünge (48) gegen ein, in der hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130) gehaltenes, elektrisches Kontaktelement (300) gedrückt werden.
  2. Elektrischer Steckverbinder (10) nach Anspruch 1, wobei die hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130), das hülsenförmiges Fixierelement (40) und der Kragen (140) einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen.
  3. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der innere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements (40) größer ist als der äußere Durchmesser der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung (130) und wobei der äußere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements (40) kleiner ist als der innere Durchmesser des Kragens (140).
  4. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hülsenförmige Fixierelement (40), in Bezug zur Längsachse (X), in radialer Richtung, flexibel verformbar ist.
  5. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandstärke des hülsenförmigen Fixierelements (40) entlang des Umfanges des hülsenförmigen Fixierelements (40) variiert.
  6. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bereiche des hülsenförmigen Fixierelements (40), von denen erste Vorsprünge (44) und/oder zweite Vorsprünge (48) ausgehen, eine größere Wandstärke aufweisen.
  7. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich jeweils ein erster Vorsprung (44) und ein zweiter Vorsprung (48), entgegengesetzt zueinander und rechtwinklig zur äußeren Oberfläche (42) des hülsenförmigen Fixierelements (40), entlang einer gemeinsamen Achse (A), voneinander weg erstrecken.
  8. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Vorsprünge (44) und die zweiten Vorsprünge (48) gleichmäßig entlang des Umfangs des hülsenförmigen Fixierelements (40) angeordnet sind.
  9. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Vorsprünge (44) kleiner sind als die zweiten Vorsprünge (48).
  10. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130) eine Kontaktelementkammer (134) zum Halten des elektrischen Kontaktelements (300) aufweist und wobei das Innere der Kontaktelementkammer (134) frei von zweiten Vorsprüngen (48) ist.
  11. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Vorsprünge (48) rippenförmig ausgeführt sind und wobei die zweiten Öffnungen (132) Schlitzförmig ausgeführt sind, wobei sich die Schlitze (136) von dem freien Ende (137) der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung (130), entgegen der Steckrichtung (M), erstrecken.
  12. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein elektrisches Kontaktelement (300) in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung (130) gehalten ist, wobei das elektrische Kontaktelement (300) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und wobei die hülsenförmigen Kontaktelementhalterung (130) dazu ausgebildet ist das elektrische Kontaktelement (300) verdrehsicher im Bezug zur Längsachse (X) zu halten.
  13. Elektrischer Steckverbinder (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das elektrische Kontaktelement (300) vier Seitenflächen (302) aufweist, wobei jede Seitenfläche (302) des elektrischen Kontaktelements (300) jeweils gegenüber einem zweiten Vorsprung (48) des hülsenförmigen Fixierelements (40) angeordnet ist.
  14. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein ringförmiges Dichtelement (400), die hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130) umgebend, zwischen der Wand (110) und dem hülsenförmiges Fixierelement (40) angeordnet ist, wobei das hülsenförmiges Fixierelement (40) das ringförmiges Dichtelement (400) in Position hält.
  15. Elektrischer Steckverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hülsenförmige Fixierelement (40) Haltearme (50) aufweist, die mit Halteöffnungen (138) in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung (130) zusammenwirken, um das Fixierelement (40) an der hülsenförmige Kontaktelementhalterung (130) zu halten.
  16. Verfahren zum Zusammenstecken eines elektrischen Steckverbinders (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem elektrischen Gegensteckverbinder, umfassend die Schritte:
    bereitstellen eines elektrischen Steckverbinders (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem elektrischen Gegensteckverbinder;
    bewegen des elektrischen Steckverbinders (10) entlang einer Längsachse (X) in eine Steckrichtung (M) zum elektrischen Gegensteckverbinder ;
    einführen eines Gegenkragen (240), eines Gegensteckergehäuses (200), des Gegensteckverbinders in einen Freiraum (150) des elektrischen Steckverbinders (10);
    nach innen bewegen von, in den Freiraum (150) ragenden, ersten Vorsprüngen (44) mit dem Gegenkragen (240);
    verformen eines hülsenförmiges Fixierelements (40) durch die am hülsenförmiges Fixierelement (40) angebrachten, ersten Vorsprünge (44);
    nach innen bewegen von zweiten Vorsprüngen (48), die an dem hülsenförmiges Fixierelement (40) angebracht sind, so dass die zweiten Vorsprüngen (48) in das innere einer Kontaktelementhalterung (130) ragen;
    klemmen eines elektrischen Kontaktelements (300), das in der Kontaktelementhalterung (130) gehalten ist, mit den zweiten Vorsprüngen (48).
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