EP3994770B1 - Mehrpolige steckverbinderanordnung - Google Patents

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EP3994770B1
EP3994770B1 EP20737130.3A EP20737130A EP3994770B1 EP 3994770 B1 EP3994770 B1 EP 3994770B1 EP 20737130 A EP20737130 A EP 20737130A EP 3994770 B1 EP3994770 B1 EP 3994770B1
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EP
European Patent Office
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plug connector
locking
cpa
connector
connector housing
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EP20737130.3A
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Bernhard Wrede
Alexander NOCKER
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Kostal Kontakt Systeme GmbH
Original Assignee
Kostal Kontakt Systeme GmbH
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Publication date
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/42Securing in a demountable manner
    • H01R13/436Securing a plurality of contact members by one locking piece or operation
    • H01R13/4361Insertion of locking piece perpendicular to direction of contact insertion
    • HELECTRICITY
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    • HELECTRICITY
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    • H01R13/639Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure

Definitions

  • the invention relates to a multi-pole connector arrangement with a first connector that has a first connector housing and with a second connector that has a second connector housing, with a plurality of contact elements being arranged in both connector housings, of which at least the contact elements of the first connector housing each have a connecting line are connected, wherein the first and second connector housings are connected to one another by a snap connection, which is secured against accidental disconnection by a CPA latch, and wherein the CPA latch forms a spring clip which consists of two opposing spring arms.
  • a connector housing has a CPA latch with two opposing elastic spring arms. The spring arms are used to guide and lock the CPA latch in the connector housing.
  • the publication US 2015/0162 693 A1 shows a multi-pin connector that has an attachable cable holder on which several connecting cables can be bundled. A separately mounted terminal is provided for fastening the connecting cables.
  • the cable holder can be designed to be connected to a CPA device.
  • the task was to create a connector arrangement which enables the attachment of a large number of connecting cables with a particularly low level of material and assembly effort.
  • the CPA latch simultaneously forms a cable holder for fastening several connecting cables arranged parallel to one another, and in that parallel bundled connecting cables are inserted into the spring clamp and held by the clamping force of the spring clamp.
  • the part of the CPA bar that forms the line holder is therefore designed as a spring clip which consists of two opposing spring arms.
  • the spring clips are bundled in parallel Connecting cables are easily inserted and held by the spring clip.
  • the CPA latch can advantageously be designed as a single part manufactured independently of the connector housings, which can be locked into place by plugging it into at least one of the connector housings.
  • connecting cables into a cable bundle by means of a connecting element before inserting them into the spring clip.
  • the CPA latch 40 has two opposite spring arms 43 on its side projecting from the connector housings 12, 22 (clearly visible in the Figure 2 ), which hold a cable bundle 32 of connecting cables 30 in a clamping manner.
  • Both connector housings 12, 22 have electrical contact elements that can be connected to one another, such as socket contacts and plug pins, which, however, are not shown in the figures.
  • first connector housing 12 and a CPA latch 40 are each shown as individual parts.
  • a locking slide 50 is shown.
  • the first connector housing 12 has a plurality of receiving chambers 48 which are arranged in two parallel rows.
  • the receiving chambers 48 are intended to accommodate electrical contact elements, not shown here, in a latching manner.
  • a cuboid-shaped and elongated locking plate 52 of the locking slide 50 is inserted into a locking channel 19 which runs through the entire length of the first connector housing 12.
  • a locking lever 54 arranged on the locking slide 50 locks with the first connector housing 12, whereby the locking slide 50 is fixed on the first connector housing 12.
  • the locking plate 52 inserted into the locking channel 19 engages behind a release on the contact elements and thus effects a secondary locking of all contact elements.
  • the principle of such a lock is, for example, from the German patent DE 103 32 892 B4 known.
  • the first connector housing 12 has a recess 13 in the housing wall in the middle of one of its long sides, within which a resilient lever 17 is arranged, on which two bow-like locking elements 15, 16 are arranged one above the other.
  • locking grooves 14 are formed one above the other in the housing wall of the first connector housing 12.
  • the locking grooves 14 are intended to interact with locking webs 44 that are formed on the side surfaces of the CPA latch 40. Between the side surfaces of the CPA latch 40, a formation can also be seen that forms a wedge 46.
  • the CPA bar 40 can be connected to the first connector housing 12 via the locking webs 44 and the locking grooves 14, the interaction of the locking webs 44 and the locking grooves 14 enabling at least two locking positions of the CPA bar 40 on the first connector housing 12, which are referred to below as Pre-locking position and final locking position are referred to.
  • the Figure 4 shows the CPA latch 40 in the pre-locking position on the first connector housing 12.
  • the two locking webs 44 on the side surfaces of the CPA latch 40 are inserted into the top two locking grooves 14 of the recess of the first connector housing 12.
  • the wedge 46 of the CPA latch 40 is located between the upper locking element 15 and the lower locking element 16 of the first connector housing 12.
  • the resilient lever 17 can thus continue to be pivoted so that when the first connector housing 12 is joined to the second connector housing 22, the lower locking element 16 can lock into the locking recess 24 of the second connector housing 22.
  • the CPA bar 40 is then brought into its final locking position by pressing down, which means that it is in the Figures 1 and 2 shown assembly state results.
  • the CPA latch 40 fulfills the additional function of fixing the connecting cables connected to the contact elements of the first connector part 10 to the first connector housing 12.
  • the connecting cables 30, which are optionally combined into a cable bundle 32 by an additional connecting element 34, such as a cable tie or adhesive tape, are inserted into the spring clip 42 belonging to the CPA latch 40.
  • the clamping force of the two spring arms 43 of the spring clip 30 fixes the cable bundle 32 of the connecting cables in an outlet direction that is approximately at a right angle to the plug-in direction of the two connectors 10, 20.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mehrpolige Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinder, der ein erstes Steckverbindergehäuse aufweist und mit einem zweiten Steckverbinder, der ein zweites Steckverbindergehäuse aufweist, wobei in beiden Steckverbindergehäusen jeweils mehrere Kontaktelemente angeordnet sind, von denen zumindest die Kontaktelemente des ersten Steckverbindergehäuses jeweils mit einer Anschlussleitung verbunden sind, wobei das erste und das zweite Steckverbindergehäuse durch eine Rastverbindung miteinander verbunden sind, die durch einen CPA-Riegel gegen unbeabsichtigtes Trennen gesichert ist, und wobei der CPA-Riegel eine Federklammer ausbildet, die aus zwei einander gegenüberstehenden Federarmen besteht.
  • Eine derartige mehrpolige Steckverbinderanordnung ist aus der Druckschrift DE 699 22 451 T2 bekannt. Darin weist ein Verbindergehäuse einen CPA-Riegel mit zwei einander gegenüberstehende elastische Federarmen auf. Die Federarme dienen dazu den CPA-Riegel im Verbindergehäuse zu führen und zu arretieren.
  • Die Druckschrift US 2015/0162 693 A1 zeigt einen mehrpoligen Steckverbinder, der einen anfügbaren Leitungshalter aufweist, an dem mehrere Anschlussleitungen gebündelt werden können. Zur Befestigung der Anschlussleitungen ist eine separat zu montierende Klemme vorgesehen. Der Leitungshalter kann mit einer CPA-Vorrichtung verbunden ausgeführt sein.
  • Eine weitere mehrpolige Steckverbinderanordnung mit einem CPA-Riegel ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 009 039 A1 bekannt.
  • Bei mehrpoligen Steckverbinderanordnungen ergeben sich mit steigender Polzahl zunehmende Schwierigkeiten, die an den Kontaktelementen angebundenen Anschlussleitungen auf geordnete Weise wegzuführen. Ein übliches Vorgehen besteht darin, abgehende Anschlussleitungen mit Verbindungselementen, wie beispielsweise mit Kabelbindern, zu Leitungsbündeln zusammenzufassen. Sofern nicht besondere Befestigungsstellen für die Verbindungselemente an den Steckverbindergehäusen oder in der Anbauumgebung vorhanden sind, sorgen diese im Allgemeinen für keine ausreichende Fixierung des so geschaffenen Leitungsbündels.
  • Eine andere bekannte Möglichkeit zur Fixierung von Anschlussleitungen besteht darin, die Steckverbindergehäuse jeweils mehrteilig auszubilden und beim Zusammenfügen der Gehäuseteile die Anschlussleitungen zwischen den Gehäuseteilen einzuschließen. Dieses führt allerdings zu komplex aufgebauten und damit relativ kostenaufwendigen Steckverbindergehäusen.
  • Es stellte sich die Aufgabe, eine Steckverbinderanordnung zu schaffen, welche mit einem besonders geringen material- und montagetechnischen Aufwand die Befestigung einer Vielzahl von Anschlussleitungen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der CPA-Riegel zugleich einen Leitungshalter zur Befestigung mehrerer parallel aneinander liegend geführter Anschlussleitungen ausbildet, und dass in die Federklammer parallel gebündelte Anschlussleitungen eingesetzt und durch die Klemmkraft der Federklammer gehalten werden.
  • Somit ist der den Leitungshalter ausbildende Teil des CPA-Riegels als eine Federklammer ausgeführt, die aus zwei einander gegenüberstehenden Federarmen besteht. In die Federklammer werden parallel gebündelte Anschlussleitungen auf einfache Weise eingesetzt und von der Federklammer gehalten.
  • Der der CPA-Riegel kann vorteilhaft als ein von den Steckverbindergehäusen unabhängig gefertigtes Einzelteil ausgebildet sein, welches durch Stecken mit wenigstens einem der Steckverbindergehäuse verrastbar ist.
  • Ebenfalls vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, die Anschlussleitungen vor dem Einsetzen in die Federklammer durch ein Verbindungselement zu einem Leitungsbündel zusammenzufassen.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert. Es zeigen
  • Figur 1
    eine fertig montierte Steckverbinderanordnung,
    Figur 2
    die fertig montierte Steckverbinderanordnung in einer Querschnittansicht,
    Figur 3
    ein erstes Steckverbindergehäuse und ein CPA-Riegel,
    Figur 4
    das erste Steckverbindergehäuse mit dem montierten CPA-Riegel und einem montierten Leitungsbündel.
  • Die Figur 1 zeigt die Ansicht einer fertig montierten erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung. Diese besteht aus einem ersten und einem zweiten Steckverbinder 10, 20, deren Steckverbindergehäuse 12, 22 zusammengefügt sind und deren Verbindung durch einen CPA-Riegel 40 (CPA = Connector Position Assurance) gegen Trennen gesichert ist.
  • Der CPA-Riegel 40 weist auf seiner von den Steckverbindergehäusen 12, 22 abstehenden Seite zwei einander gegenüberstehende Federarme 43 auf (deutlich erkennbar in der Figur 2), die ein Leitungsbündel 32 von Anschlussleitungen 30 klemmend halten.
  • Beide Steckverbindergehäuse 12, 22 weisen miteinander verbindbare elektrische Kontaktelemente wie etwa Steckhülsenkontakte und Steckerstifte auf, die in den Figuren jedoch nicht bildlich dargestellt sind.
  • In der Figur 3 sind ein erstes Steckverbindergehäuse 12 und ein CPA-Riegel 40 jeweils als Einzelteile dargestellt. Darüber hinaus ist ein Verriegelungsschieber 50 abgebildet. Das erste Steckverbindergehäuse 12 weist mehrere Aufnahmekammern 48 auf, die in zwei parallelen Reihen angeordnet sind. Die Aufnahmekammern 48 sind dazu vorgesehen, hier nicht dargestellte elektrische Kontaktelemente rastend aufzunehmen.
  • Nach dem Einsetzen aller Kontaktelemente in die Aufnahmekammern 48 wird eine quaderförmig und länglich ausgebildete Verriegelungsplatte 52 des Verriegelungsschiebers 50 in einen Verriegelungskanal 19, welcher die gesamte Länge des ersten Steckverbindergehäuses 12 durchzieht, eingeschoben.
  • Ein am Verriegelungsschieber 50 angeordneter Rasthebel 54 verrastet dabei mit dem ersten Steckverbindergehäuse 12, wodurch der Verriegelungsschieber 50 am ersten Steckverbindergehäuse 12 fixiert ist.
  • Die in den Verriegelungskanal 19 eingesetzte Verriegelungsplatte 52 hintergreift jeweils eine Freilassung an den Kontaktelementen und bewirkt so eine Sekundärverriegelung aller Kontaktelemente. Das Prinzip einer solchen Verriegelung ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 103 32 892 B4 bekannt.
  • Das erste Steckverbindergehäuse 12 weist in der Mitte einer seiner Längsseiten eine Ausnehmung 13 in der Gehäusewand auf, innerhalb der ein federnder Hebel 17 angeordnet ist, an dem zwei bügelartige Rastelemente 15, 16 übereinander angeordnet sind.
  • Beidseitig neben der Ausnehmung 13 sind in die Gehäusewand des ersten Steckverbindergehäuses 12 jeweils übereinander drei Rastnuten 14 angeformt. Die Rastnuten 14 sind dazu vorgesehen, mit Raststegen 44 zusammenzuwirken, die an Seitenflächen des CPA-Riegels 40 angeformt sind. Zwischen den Seitenflächen des CPA-Riegels 40 ist zudem eine Anformung erkennbar, die einen Keil 46 ausbildet.
  • Der CPA-Riegel 40 ist über die Raststege 44 und die Rastnuten 14 mit dem ersten Steckverbindergehäuse 12 rastend verbindbar, wobei das Zusammenwirken der Raststege 44 und der Rastnuten 14 zumindest zwei Raststellungen des CPA-Riegels 40 am ersten Steckverbindergehäuse 12 ermöglicht, die im Folgenden als Vorraststellung und Endraststellung bezeichnet werden.
  • Die Figur 4 zeigt den CPA-Riegel 40 in der Vorraststellung am ersten Steckverbindergehäuse 12. Hierbei sind die jeweils beiden Raststege 44 an den Seitenflächen des CPA-Riegels 40 in die obersten beiden Rastnuten 14 der Ausnehmung des ersten Steckverbindergehäuses 12 eingesetzt. Der Keil 46 des CPA-Riegels 40 befindet sich dabei zwischen dem oberen Rastelement 15 und dem unteren Rastelement 16 des ersten Steckverbindergehäuses 12.
  • Der federnde Hebel 17 ist dadurch weiterhin verschwenkbar, so dass beim Zusammenfügen des ersten Steckverbindergehäuses 12 mit dem zweiten Steckverbindergehäuse 22 das untere Rastelement 16 in die Rastausnehmung 24 des zweiten Steckverbindergehäuses 22 einrasten kann.
  • Danach wird der CPA-Riegel 40 durch Herunterdrücken in seine Endraststellung verbracht, wodurch sich der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Montagezustand ergibt.
  • Wie die Schnittansicht der Figur 2 zeigt, untergreift in der Endraststellung der Keil 46 des CPA-Riegels 40 das untere Rastelement 16 und fixiert es in der Rastausnehmung 24 des zweiten Steckverbindergehäuses 22. Dadurch ist zugleich die Beweglichkeit des federnden Hebels 17 aufgehoben. Die beiden Steckverbindergehäuse 12, 22 sind dadurch untrennbar verbunden, solange der CPA-Riegel in seiner Endraststellung belassen wird.
  • Bereits in der in der Figur 4 dargestellten Vorraststellung, und selbstverständlich auch in der in der Figur 1 dargestellten Endraststellung, erfüllt der CPA-Riegel 40 die weitere Funktion, die mit den Kontaktelementen des ersten Steckverbinderteils 10 verbundenen Anschlussleitungen am ersten Steckverbindergehäuse 12 zu fixieren. Hierzu sind die, optional durch ein zusätzliches Verbindungselement 34, wie etwa einen Kabelbinder oder ein Klebeband, zu einem Leitungsbündel 32 zusammengefassten Anschlussleitungen 30 in die zum CPA-Riegel 40 gehörende Federklammer 42 eingesetzt. Durch die Klemmkraft der beiden Federarme 43 der Federklammer 30 wird das Leitungsbündel 32 der Anschlussleitungen in einer zur Steckrichtung der beiden Steckverbinder 10, 20 annähernd rechtwinkligen Abgangsrichtung fixiert.
  • Bezugszeichen
  • 10
    erster Steckverbinder
    12
    erstes Steckverbindergehäuse
    13
    Ausnehmung
    14
    Rastnuten
    15
    Oberes Rastelement
    16
    Unteres Rastelement
    17
    federnder Hebel
    19
    Verriegelungskanal
    20
    zweiter Steckverbinder
    22
    zweites Steckverbindergehäuse
    24
    Rastausnehmung
    30
    Anschlussleitung(en)
    32
    Leitungsbündel
    34
    Verbindungselement
    40
    CPA-Riegel
    42
    Federklammer (Leitungshalter)
    43
    Federarme
    44
    Raststege
    46
    Keil
    48
    Aufnahmekammern
    50
    Verriegelungsschieber
    52
    Verriegelungsplatte
    54
    Rasthebel

Claims (3)

  1. Mehrpolige Steckverbinderanordnung
    mit einem ersten Steckverbinder (10), der ein erstes Steckverbindergehäuse (12) aufweist und mit einem zweiten Steckverbinder (20), der ein zweites Steckverbindergehäuse (22) aufweist,
    wobei in beiden Steckverbindergehäusen (12, 22) jeweils mehrere Kontaktelemente angeordnet sind, von denen zumindest die Kontaktelemente des ersten Steckverbindergehäuses (10) jeweils mit einer Anschlussleitung (30) verbunden sind,
    wobei das erste und das zweite Steckverbindergehäuse (10, 20) durch eine Rastverbindung miteinander verbunden sind, die durch einen CPA-Riegel (40) gegen unbeabsichtigtes Trennen gesichert ist,
    und wobei der CPA-Riegel (40) eine Federklammer (42) ausbildet, die aus zwei einander gegenüberstehenden Federarmen (43) besteht,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der CPA-Riegel (40) zugleich einen Leitungshalter (42) zur Befestigung mehrerer parallel aneinander liegend geführter Anschlussleitungen (30) ausbildet, und
    dass in die Federklammer (42) parallel gebündelte Anschlussleitungen (30) eingesetzt und durch die Klemmkraft der Federklammer (42) gehalten werden.
  2. Mehrpolige Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der CPA-Riegel (40) ein von den Steckverbindergehäusen 2. (12, 22) unabhängig gefertigtes Einzelteil ist, welches durch Aufstecken mit wenigstens einem der Steckverbindergehäuse (12, 22) verrastbar ist.
  3. Mehrpolige Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleitungen (30) durch mindestens ein Verbindungselement (34) zu einem Leitungsbündel (32) zusammengefasst sind.
EP20737130.3A 2019-07-04 2020-07-03 Mehrpolige steckverbinderanordnung Active EP3994770B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019004712.5A DE102019004712A1 (de) 2019-07-04 2019-07-04 Mehrpolige Steckverbinderanordnung
PCT/EP2020/068803 WO2021001526A1 (de) 2019-07-04 2020-07-03 Mehrpolige steckverbinderanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3994770A1 EP3994770A1 (de) 2022-05-11
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US (1) US12176647B2 (de)
EP (1) EP3994770B1 (de)
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KR (1) KR102755064B1 (de)
CN (1) CN114144944B (de)
BR (1) BR112021025833A2 (de)
DE (1) DE102019004712A1 (de)
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