EP4222821A1 - Kontaktträger - Google Patents

Kontaktträger

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EP4222821A1
EP4222821A1 EP21782504.1A EP21782504A EP4222821A1 EP 4222821 A1 EP4222821 A1 EP 4222821A1 EP 21782504 A EP21782504 A EP 21782504A EP 4222821 A1 EP4222821 A1 EP 4222821A1
Authority
EP
European Patent Office
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contact carrier
contact
connector housing
plug
locking
Prior art date
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Application number
EP21782504.1A
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English (en)
French (fr)
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EP4222821B1 (de
Inventor
Martin Dörr
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Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Original Assignee
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Amphenol Tuchel Electronics GmbH filed Critical Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Publication of EP4222821A1 publication Critical patent/EP4222821A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4222821B1 publication Critical patent/EP4222821B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/516—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/42—Securing in a demountable manner
    • H01R13/436—Securing a plurality of contact members by one locking piece or operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/506—Bases; Cases composed of different pieces assembled by snap action of the parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2107/00—Four or more poles

Definitions

  • the invention relates to a contact carrier for accommodating and holding at least one plug contact, to which a line or cable can be connected in an electrically conductive manner, having at least one locking device for fixing the contact carrier within a connector housing. Furthermore, the invention relates to a method for installing a contact carrier in a connector housing and a plug connection with a connector housing and a contact carrier received and fixed therein.
  • Contacts in general have at least one electrically conductive contact section for detachable, temporary or plugging connection to a corresponding mating contact element and a shaft section adjoining the contact section for fastening an electrical line to the contact.
  • a contact, plug contact, high-current contact can be used on a charging plug or a charging socket, for example for charging an electrically powered vehicle.
  • a cable is connected to a charging station on the one hand and carries a connector part in the form of a charging plug on the other hand, which can be plugged into an associated mating connector part in the form of a charging socket on a vehicle, in order in this way to establish an electrical connection between the charging station and the vehicle to manufacture.
  • Other possible uses of high-current contacts result from a large number of other high-current applications, such as operating a high-current household appliance or supplying energy to a welding machine, compressor, instantaneous water heater, etc..
  • Supply and charging currents can in principle be transmitted as direct currents or alternating currents, with charging currents and high-current areas in the form of direct current in particular having a high current intensity, for example greater than 200 A or even greater than 300 A or even 350 A and causing the cable to heat up as well such as a high-current contact connected to the cable.
  • WO 2016/135230 A1 shows a high-voltage cable set, designed as a plug connection with a contact carrier in the form of a connection piece and a shielding, which are accommodated in a contact sleeve.
  • DE 102016 105 504 A1 describes an electrical connector which is optimized for assembly and has a connector with a connector housing made of plastic, in which at least one contact chamber is formed.
  • the electrical plug connector has at least one electrical contact part for arranging the at least one contact chamber, the contact part having a locking bolt for releasably attaching a plug-in contact to the contact part.
  • the contact part has a high current carrying capacity of up to 180 amperes at 85°C.
  • “high voltage” can be understood to mean an electrical voltage of at least about 48 volts, but preferably 60 volts or more, more preferably 400 volts up to about 650 volts to 1,000 volts.
  • the invention proposes a contact carrier that holds at least one plug-in contact, plug-in contact, plug-in contact pin, contact part, contact with a line or power cable attached thereto and can also be fixed in a connector housing or connector housing.
  • the invention recognizes that assembly can be carried out in a particularly simple and reliable manner by first forming a structural unit consisting of the at least one plug contact, plug-in contact, plug-in contact pin, contact part, contact with the line, power cable and contact carrier attached thereto. This assembly is then introduced into the connector housing, plug housing and fixed in the correct position within the housing via the locking device provided.
  • the locking device is formed, for example, by one or more rear grips, interventions and/or snap hooks, which support assembly without the use of any tools and increase the locking reliability by being supported at at least two points. Because the assembly movement is provided according to the invention counter to the plug-in connection movement, the simplicity and reliability of the assembly are further increased. In practical terms, this means that the contact carrier with the at least one plug contact and the line optionally attached to it is pulled back and drawn into the plug housing until it is fixed by the locking device.
  • the assembly movement of the unit formed from the at least one plug-in contact, plug-in contact, plug-in contact pin, contact part, contact with the respective line, power cable and contact carrier fixed thereto against the plug-in connection movement can be limited in the axial direction of the plug-in connection. This is done by a mechanical stop inside the connector housing, which interacts in its position with the locking device, so that the assembly movement is limited in such a way that the locking position is reached and assumed reliably and in a defined manner.
  • Another, very important safety aspect relates to the correct and absolutely reliable fixing of the contact carrier with the plug-in contact(s) inside the plug housing.
  • the invention realizes this aspect by means of an optical locking control.
  • optical accessibility of the locking device is provided so that it can be checked visually whether the fixing of the contact carrier with the plug contact or contacts within the plug housing is ensured by the locking.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a plug connection with the connector housing and outer housing and the at least one plug contact protruding from the connector housing;
  • FIG. 2 shows a perspective view of a plug connection with connector housing and outer housing as well as the receptacle for at least one line, power cable, protruding from the connector housing;
  • 3 shows the three-dimensional view of the contact carrier in a two-part form with a locking device and visual access;
  • FIG. 4 shows a perspective exploded view of the plug-in connection with the plug-in connector housing and the outer housing as well as the contact carrier in a two-part design with the at least one plug-in contact;
  • FIG. 5 shows a perspective view of a connector housing with a recess for the locking device and contact carrier guide
  • FIG. 6 shows a perspective view of the contact carrier with the locking device
  • FIG 7 shows the sectional side view of the connector housing with the outer housing.
  • Figure 1 shows the perspective view of a plug connection 100 with connector housing 110 and outer housing 120 as well as the at least one plug contact 20 protruding from the connector housing 110.
  • the contact carrier 1 is accommodated inside the connector housing 110 and fixed by the locking device 10.
  • the visual, optical access 2 can be used to check whether the locking device 10 is correctly in its locking position, i. H. the bracket function, positioning function reliably fulfilled.
  • three plug contacts 20 and two visual, optical entrances 2 are provided. This embodiment of the invention is exemplary, other numbers and combinations are equally possible and supported by the invention.
  • the connector housing, plug housing 110 can be formed from different materials with the respective specific material properties such as strength, deformability, insulating effect against electrical currents.
  • a possible material can be a cast material. If a metallic base material with current-conducting properties is used, the contact carrier 1 is made from an electrically non-conductive material, for example plastic.
  • the connector housing, plug housing 110 can be produced by die casting or injection molding. Materials that are particularly suitable in this context are aluminum, plastic, zinc-based material, magnesium, and iron-based material compositions.
  • the at least one plug-in contact, plug-in contact 20 with the attached line 30 (not shown) is held by the contact carrier 1 inside the connector housing 110 and is surrounded by a contact sleeve 21, which optionally, but not necessarily, can be designed with one or more pinnacles 22 .
  • a protective cap 23 can be provided at the end of the plug contact 20 .
  • Figure 2 includes a perspective view of a plug connection 100 with connector housing 110 and outer housing 120 as well as the receptacle for at least one line, power cable 30, protruding from connector housing 110.
  • Outer housing 120 is functional for the area-wise housing of connector housing 110 and elements for coupling to the mating connector educated. The coupling elements prevent the connector housing 110 from being released when it is plugged into a mating connector by means of a secondary locking device 113, shown here as an example by a screw.
  • Figure 3 illustrates in a three-dimensional view of the contact carrier 1 in a two-part form 1.1, 1.2 with locking device 10 and visual access 2.
  • the contact carrier 1 is designed as an example for receiving, holding three plug contacts 20. Deviating numbers of plug contacts 20 are also supported by the invention.
  • a non-parallel position of the plug contacts 20 is possible and implemented in this exemplary embodiment in that the middle plug contact sleeve 21 enclosing the plug contact 20 is offset radially with respect to the plugging direction in relation to the two outer ones.
  • the contact carrier 1 in FIG. 3 is made up of a first contact carrier element 1.1 and a corresponding second contact carrier element 1.2; both elements can be connected and fixed to one another via a lock 3, 3'.
  • the plug contacts 20 are received and fixed with the lines 30 (not shown) that are attached.
  • the locking device 10 is provided on the outside of the first contact carrier element 1.1 and in each case in an aligned position with respect to the visual, optical access 2 when the contact carrier elements 1.1, 1.2 are put together.
  • a locking device 10 is located in the adjacent area of two plug contact receiving chambers to one another.
  • Figure 4 shows a perspective exploded view of plug connection 100 with connector housing 110 and outer housing 120 and contact carrier 1 in a two-part design 1.1, 1.2 with at least one plug contact 20.
  • Contact carrier 1 which is in two parts here, can be supplemented by a jumper 4.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a connector housing 110 with a recess 111 for the locking device 10 and a contact carrier guide 112 .
  • the two recesses 111 used here as an example are designed in their position and design to correspond to the locking device 10 so that when the contact carrier 1 is in the locking position, the contact carrier 1 is fixed and held within the connector housing 110 .
  • the locking device 10 with a corresponding snap hook 11 engages in the recess 111, which is designed as a catch, engagement, snap hook opening, and in this way fixes the contact carrier 1 within the connector housing 110.
  • the correct engagement of the snap hook 11 in the recess 111 can be checked visually according to the invention by a visual, optical access 2, which is realized as an opening in the contact carrier 1.
  • the connector housing 110 can have a guide 112 for the contact carrier 1 on the inside, which guides the contact carrier 1 into the locking position during the axial movement.
  • the axial movement, ie the contract carrier assembly movement direction KMB is opposite to the contact movement direction, connector plug movement direction SSB.
  • the assembly movement KMB of the contact carrier 1 in the opposite direction to the plug connector insertion movement direction SSB makes it possible to assemble the contact carrier 1 in the connector housing 110 in a particularly safe, simple and tool-free manner.
  • the exemplary embodiment shown of the connector housing 110 with its guide 112 and the two diametrically spaced opposite recesses 111 for the snap hooks 11 of the locking devices 10 results in a three-point support with a particularly stable and secure mounting of the contact carrier 1 in the connector housing 110.
  • Figure 6 shows a perspective view of the contact carrier 1, 1.1 with locking device 10 in the upper representation and the enlarged detailed view of locking device 10 in the lower representation.
  • the first contact carrier element 1.1 is equipped with two locking devices 10 in the form of snap hooks 11 in this exemplary embodiment.
  • the locking devices 10 are each arranged in the area between the plug contacts 20 or in alignment with the areas between the contact sleeves 21 of the second contact carrier element 1.2 and are spaced apart from one another. In this way, the three-point support, which is very advantageous for the stability of the mounting of the contact carrier element 1.1 in the connector housing 110, can be achieved with the locking devices 10 being designed both diametrically and spaced apart for guiding.
  • the locking device 10 is constructed for the simple, tool-free assembly of the contact carrier 1 in the connector housing 110 by means of its assembly movement direction KMB counter to the connector insertion movement direction SSB.
  • a snap hook 11 is provided, which is arranged at the end of a snap hook arm 12 .
  • the snap hook contour is geometrically matched to the corresponding recess 111 in the connector housing 110, so that the snapping is reliable and the retention force acting on the contact carrier 1 against axial forces in the connector insertion movement direction SSB is maximized.
  • the snap hook arm 12 is approximately twice as long as the longitudinal extent of the snap hook 11 and is coupled to the first contact carrier element 1.1 via an extension arm 12'.
  • the snap hook 11 is particularly elastically coupled to the contact carrier element 1.1 by the cantilever 12', so that the radial deflection movement of the snap hook 11 is particularly well supported in the purely elastic range and without the plastic deformation components that must be avoided at all costs;
  • the bracket 12' provides the snap hook 11 with at least the required minimum radial distance from the outer wall of the contact carrier element 1, which must at least correspond to the radial hook height of the snap hook 11 - only in this way can a snapping path of the snap hook 11 into the recess 111 of the connector housing 110 be so large be carried out that the locking takes place reliably even in the case of large forces acting axially on the contact carrier 1;
  • the elastic behavior of the locking device 10 can be specifically adjusted by the arcuate construction of the cantilever 12' via the amount of the radius of curvature.
  • the locking device 10 makes it possible to carry out the assembly and locking of the contact carrier 1 counter to the connector insertion movement direction SSB in the contact carrier assembly movement direction KMB. Furthermore, the assembly process without tools, i. H. done without tools. The assembly is realized by applying a force-displacement to the contact carrier 1 in the direction of the KMB into the connector housing 110 .
  • At least one visual, optical access 2 is formed, via which the correct snapping and the perfect seat of the snap hook 11 within the recess 111 can be checked optically .
  • FIG. 7 includes the sectional side view of the connector housing 110 with the outer housing 120. To show the diametrical situation of the recess 111 and the guide 112 in relation to one another, the course of the section line through the connector housing 110 is offset. reference list

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kontaktträger zur Aufnahme und Halterung wenigstens eines Steckkontaktes, an dem eine Leitung, Kabel elektrisch leitend verbindbar ist, aufweisend wenigstens eine Arretierungsvorrichtung zur Festlegung des Kontaktträgers innerhalb eines Steckverbindergehäuses, wobei die wenigstens eine Arretierungsvorrichtung durch wenigstens einen Schnapphaken gebildet ist, der in der Arretierungsposition des Kontaktträgers innerhalb des Steckverbindergehäuses in eine Aussparung eingreift, sodass der Kontaktträger in dem Steckverbindergehäuse festgelegt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Kontaktträgers in ein Steckverbindergehäuse sowie eine Steckverbindung mit einem Steckverbindergehäuse und einem darin aufgenommenen und festgelegten Kontaktträger.

Description

Beschreibung
Kontaktträger
Die Erfindung betrifft einen Kontaktträger zur Aufnahme und Halterung wenigstens eines Steckkontaktes, an dem eine Leitung, Kabel elektrisch leitend verbindbar ist, aufweisend wenigstens eine Arretierungsvorrichtung zur Festlegung des Kontaktträgers innerhalb eines Steckverbindergehäuses. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Kontaktträgers in ein Steckverbindergehäuse sowie eine Steckverbindung mit einem Steckverbindergehäuse und einem darin aufgenommenen und festgelegten Kontaktträger.
Kontakte im Allgemeinen weisen wenigstens einen elektrisch leitfähigen Kontaktabschnitt zum lösbaren, temporären oder steckenden Verbinden mit einem korrespondierenden Gegenkontaktelement und einen an den Kontaktabschnitt anschließenden Schaftabschnitt zum Befestigen einer elektrischen Leitung an dem Kontakt auf. Ein solcher Kontakt, Steckkontakt, Hochstromkontakt kann an einem Ladestecker oder einer Ladebuchse, beispielsweise zum Aufladen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, Verwendung finden. In diesem Fall ist ein Kabel einerseits an eine Ladestation angeschlossen und trägt andererseits ein Steckverbinderteil in Form eines Ladesteckers, der in ein zugeordnetes Gegensteckverbinderteil in Form einer Ladebuchse an einem Fahrzeug eingesteckt werden kann, um auf diese Weise eine elektrische Verbindung zwischen der Ladestation und dem Fahrzeug herzustellen. Andere Verwendungsmöglichkeiten von Hochstromkontakten ergeben sich bei einer Vielzahl von weiteren Hochstromanwendungen wie beispielsweise zum Betrieb eines Hochstrom- Haushaltsgerätes oder zur Energieversorgung eines Schweißgerätes, Kompressors, Durchlauferhitzers etc..
Versorgungs- und Ladeströme können grundsätzlich als Gleichströme oder als Wechselströme übertragen werden, wobei insbesondere Ladeströme und Hochstrombereiche in Form von Gleichstrom eine große Stromstärke, beispielsweise größer als 200 A oder sogar größer als 300 A oder gar 350 A aufweisen und zu einer Erwärmung des Kabels genauso wie eines mit dem Kabel verbundenen Hochstromkontaktes führen können.
Bei Ladevorgängen von elektrischen Energiespeichern, Akkumulatoren und der Energieversorgung im hohen Leistungsbereich entsteht Wärme infolge der hohen übertragenen elektrischen Leistungen, elektrischen Strömen sowohl an den Kabeln als auch den Hochstromkontakten. Solche Hochstromkontakte und Hochstromkabel, die aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus einem Kupferwerkstoff gefertigt sind, erwärmen sich, wenn die elektrische Energie über die Kontakte, Steckkontakte, Hochstromkontakte fließt, wobei grundsätzlich die Kontakte in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Ladestroms so zu dimensionieren sind, dass die Kontakte eine hinreichende Stromtragfähigkeit aufweisen und eine Erwärmung an den Kontaktelementen begrenzt ist Hierbei gilt, dass ein Kontakt und das jeweils stromführende Kabel umso größer zu dimensionieren sind, je größer der zu übertragende Ladestrom ist.
Einer Skalierung der Kontaktelementgröße mit steigendem Ladestrom sind jedoch aufgrund des damit einhergehenden Bauraumbedarfs, des Gewichts und der Kosten Grenzen gesetzt. Es besteht daher ein Bedürfnis, elektrische Leistungen generell und insbesondere Leistungsüberrägungen mit großen Ladeströmen mit vergleichsweise klein dimensionierten Kontakten zu übertragen.
Neben der Bestrebung klein dimensionierter Elemente für die Übertragung elektrischer Energie sind auch die Querschnitte der mit den Kontaktelementen verbundenen Leitungen von erheblichem Einfluss auf die Gestaltung von Kontakten, Kontaktsteckern und Steckverbindungen. Bei Hochstromkontakten kann es erforderlich sein, dass die Verbindung der Leitungen, Zuleitung und der Kontakte, Kontaktelemente durch Verschweißen hergestellt werden. Diese Verbindungsmethode sorgt für eine innige stoffschlüssige Verbindung und ist geeignet, auch hohe Leistungsströme mit reduziertem Widerstand zu übertragen. Auch bei höheren mechanischen Belastungen hat sich diese Verbindungsmethode als zuverlässig erwiesen.
Nachteilig ist vor allem und bei dem im höheren Leistungsbereich vorhandenen größeren Leitungsquerschnitt die erhebliche Biege- und Verformungssteifigkeit, welche die Montage der Steckverbindungselemente wie Steckverbindergehäuse, Steckmodule erschwert. Ebenfalls problematisch für die Montageeigenschaften ist, dass die Verschweißung von Kontakt und Leitung vor der Montage der Steckverbindung erfolgen muss.
Die WO 2016/135230 A1 zeigt einen Hochvolt-Kabelsatz, ausgebildet als Steckverbindung mit einem Kontaktträger in Form eines Anschlussstückes und einer Schirmung, die in einer Kontaktmanschette aufgenommen sind. ln der DE 102016 105 504 A1 wird ein montageoptimierter elektrischer Steckverbinder beschrieben, der einen Stecker mit einem aus Kunststoff gefertigten Steckergehäuse aufweist, in dem wenigstens eine Kontaktkammer ausgeformt ist. Der elektrische Steckverbinder verfügt über wenigstens ein elektrisches Kontaktteil zum Anordnen der wenigstens einen Kontaktkammer, wobei das Kontaktteil einen Verriegelungsbolzen zum lösbaren Befestigen eines Einsteckkontakts an dem Kontaktteil aufweist. Das Kontaktteil weist eine hohe Stromtragfähigkeit von bis zu 180 Ampere bei 85°C auf. Unter “Hochvolt“ kann in diesem Zusammenhang eine elektrische Spannung verstanden werden, die mindestens etwa 48 Volt, vorzugsweise jedoch 60 Volt oder mehr, weiter vorzugsweise 400 Volt bis hin zu etwa 650 Volt bis 1.000 Volt beträgt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Aufbau eines wenigstens einpoligen Steckverbindersteckers weiterzubilden, sodass die Montage hinsichtlich Aufwand und/oder Positionierungsgenauigkeit der Steckverbinderelemente verbessert und die Nachteile bekannter Lösungen zumindest teilweise verringert werden.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung einen Kontaktträger vor, der sowohl wenigstens einen Steckkontakt, Einsteckkontakt, Steckkontaktpin, Kontaktteil, Kontakt mit einer daran festgelegten Leitung, Stromkabel haltert, aufnimmt als auch in einem Steckverbindergehäuse, Steckergehäuse festlegbar ist.
Die Erfindung erkennt, dass die Montage in besonders einfacher und zuverlässiger Weise erfolgen kann dadurch, dass zunächst eine Baueinheit gebildet wird, bestehend aus dem wenigstens einen Steckkontakt, Einsteckkontakt, Steckkontaktpin, Kontaktteil, Kontakt mit der jeweils daran festgelegten Leitung, Stromkabel und dem Kontaktträger. Anschließend wird diese Baueinheit in das Steckverbindergehäuse, Steckergehäuse eingebracht und über die vorgesehene Arretierungsvorrichtung positionsrichtig innerhalb des Gehäuses festgelegt. Die Arretierungsvorrichtung ist beispielsweise durch einen oder mehrere Hintergriffe, Eingriffe und/oder Schnapphaken gebildet, die eine völlig werkzeuglose Montage unterstützen und durch eine sich wenigstens an zwei Punkten abstützende Gestaltung die Arretierungszuverlässigkeit erhöht. Dadurch, dass die Montagebewegung erfindungsgemäß entgegen der Steckverbindungsbewegung vorgesehen ist, erhöhen sich Einfachheit und Zuverlässigkeit der Montage nochmals. Praktisch bedeutet dies, dass der Kontaktträger mit dem wenigstens einen Steckkontakt und der optional daran befestigen Leitung quasi zurückgezogen und hineingezogen wird in das Steckergehäuse bis zur Festlegung durch die Arretierungsvorrichtung.
Die Montagebewegung der Baueinheit gebildet aus dem wenigstens einen Steckkontakt, Einsteckkontakt, Steckkontaktpin, Kontaktteil, Kontakt mit der jeweils daran festgelegten Leitung, Stromkabel und dem Kontaktträger entgegen der Steckverbindungsbewegung kann in axialer Richtung der Steckverbindung begrenzt werden. Die erfolgt durch einen mechanischen Anschlag innerhalb des Steckergehäuses, der in seiner Lage mit der Arretierungsvorrichtung zusammenwirkt, sodass die Montagebewegung derart begrenzt ist, dass die Arretierungslage zuverlässig und definiert erreicht und eingenommen wird.
Einen weiteren, sehr wichtigen Sicherheitsaspekt betrifft die korrekte und absolut zuverlässige Festlegung des Kontaktträgers mit dem oder den Steckkontakten innerhalb des Steckergehäuses. Diesen Aspekt realisiert die Erfindung durch eine optische Arretierungskontrolle. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine optische Zugänglichkeit der Arretierungsvorrichtung bereitzustellen, sodass visuell kontrolliert werden kann, ob die Festlegung des Kontaktträgers mit dem oder den Steckkontakten innerhalb des Steckergehäuses durch die Arretierung sichergestellt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Steckverbindung mit Steckverbindergehäuse und Außengehäuse sowie dem aus dem Steckverbindergehäuse herausragenden wenigstens einen Steckkontakt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf eine Steckverbindung mit Steckverbindergehäuse und Außengehäuse sowie der aus dem Steckverbindergehäuse herausragenden Aufnahme für wenigstens eine Leitung, Stromkabel; Fig. 3 die dreidimensionale Ansicht auf den Kontaktträger in einer zweigeteilten Form mit Arretierungsvorrichtung und visuellem Zugang;
Fig. 4 in perspektivischer Explosionsdarstellung die Steckverbindung mit Steckverbindergehäuse und Außengehäuse sowie dem Kontaktträger in zweigeteilter Ausführung mit dem wenigstens einen Steckkontakt;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf ein Steckverbindergehäuse mit Aussparung für die Arretierungsvorrichtung und Kontaktträgerführung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht auf den Kontaktträger mit Arretierungsvorrichtung;
Fig. 7 die Schnitt-Seitenansicht des Steckverbindergehäuses mit Außengehäuse.
Figur 1 zeigt die perspektivische Ansicht auf eine Steckverbindung 100 mit Steckverbindergehäuse 110 und Außengehäuse 120 sowie dem aus dem Steckverbindergehäuse 110 herausragenden, wenigstens einen Steckkontakt 20. Der Kontaktträger 1 ist im Innern des Steckverbindergehäuses 110 aufgenommen und durch die Arretierungsvorrichtung 10 festgelegt. Durch den visuellen, optischen Zugang 2 kann kontrolliert werden, ob die Arretierungsvorrichtung 10 korrekt in ihrer Arretierposition ist, d. h. die Halterungsfunktion, Positionierungsfunktion zuverlässig erfüllt. Im Ausführungsbeispiel, wie gezeigt, sind drei Steckkontakte 20 sowie zwei visuelle, optische Zugänge 2 vorgesehen. Diese Ausbildung der Erfindung ist beispielhaft, andere Anzahlen und Kombinationen sind gleichfalls möglich und von der Erfindung unterstützt.
Das Steckverbindergehäuse, Steckergehäuse 110 kann aus unterschiedlichen Werkstoffen mit den jeweils spezifischen Werkstoffeigenschaften wie beispielsweise Festigkeit, Verformungsfähigkeit, Isolationswirkung gegenüber elektrischen Strömen gebildet sein. Ein möglicher Werkstoff kann ein Gußmaterial sein. Wird ein metallischer Basiswerkstoff mit stromleitenden Eigenschaften verwendet, wird der Kontakträger 1 aus einem elektrischen Nichtleitermaterial hergestellt, beispielsweise Kunststoff. Das Steckverbindergehäuse, Steckergehäuse 110 kann im Druckguss- oder Spritzgussverfahren hergestellt werden. Besonders geeignete Werkstoffe in diesem Zusammenhang sind Aluminium, Kunststoff, zinkbasiertes Material, Magnesium, eisenbasierte Materialkompositionen. Der wenigsten eine Steckkontakt, Einsteckkontakt 20 mit der angeschlagenen Leitung 30 (nicht dargestellt) ist gehaltert von dem Kontaktträger 1 im Innern des Steckverbindergehäuses 110 und wird umfasst von einer Kontakthülse 21 , welche optional, aber nicht zwingend mit einer oder mehreren Zinnen 22 gestaltet sein kann. Zum Schutz eines Benutzers vor Stromschlägen kann endseitig des Steckkontaktes 20 eine Berührungsschutzkappe 23 vorgesehen werden.
Figur 2 umfasst eine perspektivische Ansicht auf eine Steckverbindung 100 mit Steckverbindergehäuse 110 und Außengehäuse 120 sowie der aus dem Steckverbindergehäuse 110 herausragenden Aufnahme für wenigstens eine Leitung, Stromkabel 30. Das Außengehäuse 120 ist funktional zur bereichsweisen Einhausung des Steckverbindergehäuses 110 und Elementen zur Kopplung mit dem Gegenstecker ausgebildet. Die Kopplungselemente verhindern das Lösen des Steckverbindergehäuses 110 gesteckt mit einem Gegenstecker durch eine Sekundärverriegelung 113, hier exemplarisch dargestellt durch eine Schraube.
Figur 3 illustriert in dreidimensionaler Ansicht den Kontaktträger 1 in einer zweigeteilten Form 1.1 , 1.2 mit Arretierungsvorrichtung 10 und visuellem Zugang 2. Für die Erläuterung der Erfindung ist der Kontaktträger 1 als exemplarisches Beispiel zur Aufnahme, Halterung von drei Steckkontakten 20 ausgebildet. Von der Erfindung werden auch davon abweichende Anzahlen von Steckkontakten 20 unterstützt. Möglich und in diesem Ausführungsbeispiel umgesetzt ist eine nichtparallele Lage der Steckkontakte 20 dadurch, dass radial zur Steckrichtung die den Steckkontakt 20 umfassende mittlere Steckkontakthülse 21 gegenüber den beiden Äußeren versetzt ist.
Es ist möglich, den Kontaktträger 1 einteilig oder beliebig vielteilig auszuführen, hier gezeigt ist ein zweiteiliges Konzept. Der Kontaktträger 1 in Figur 3 ist durch ein erstes Kontaktträgerelement 1.1 und ein korrespondierendes zweites Kontaktträgerelement 1.2 aufgebaut, beide Elemente können über eine Verriegelung 3, 3‘ zu- und miteinander festgelegt werden. In den jeweils zwischen den Kontaktträgerelemente 1.1, 1.2 gebildeten Hohlräumen werden die Steckkontakte 20 mit den jeweils angeschlagenen Leitungen 30 (nicht dargestellt) aufgenommen und festgelegt. Die Arretierungsvorrichtung 10 ist außenseitig des ersten Kontaktträgerelementes 1.1 vorgesehen und jeweils in fluchtender Lage zum visuellen, optischen Zugang 2, wenn die Kontaktträgerelemente 1.1, 1.2 zusammengelegt sind. Eine von mehreren geeigneten Anordnungen ist die hier gewählte: Eine Arretierungsvorrichtung 10 ist im angrenzenden Bereich zweier Steckkontakt-Aufnahmekammern zueinander verortet.
Figur 4 zeigt in perspektivischer Explosionsdarstellung die Steckverbindung 100 mit Steckverbindergehäuse 110 und Außengehäuse 120 sowie dem Kontaktträger 1 in zweigeteilter Ausführung 1.1 , 1.2 mit dem wenigstens einen Steckkontakt 20. Der hier zweiteilige Kontaktträger 1 kann ergänzt sein durch eine Steckbrücke 4.
Figur 5 bildet eine perspektivische Ansicht auf ein Steckverbindergehäuse 110 mit Aussparung 111 für die Arretierungsvorrichtung 10 und Kontaktträgerführung 112 ab. Die hier exemplarisch verwendeten zwei Aussparungen 111 sind in ihrer Lage und Gestaltung korrespondierend zu der Arretierungsvorrichtung 10 gestaltet, sodass in der Arretierungsposition des Kontaktträgers 1 die Festlegung, Halterung des Kontaktträgers 1 innerhalb des Steckverbindergehäuses 110 erfolgt. In die Aussparung 111, die als Hintergriff, Eingriff, Schnapphakenöffnung konzipiert ist, greift in der Arretierungsposition die Arretierungsvorrichtung 10 mit einem korrespondierenden Schnapphaken 11 ein und legt auf diese Weise den Kontaktträger 1 innerhalb des Steckverbindergehäuses 110 fest. Der korrekte Eingriff des Schnapphakens 11 in die Aussparung 111 wird erfindungsgemäß visuell kontrollierbar durch einen visuellen, optischen Zugang 2, welche als Öffnung in dem Kontaktträger 1 realisiert wird.
Das Steckverbindergehäuse 110 kann innenseitig eine Führung 112 für den Kontaktträger 1 aufweisen, welche den Kontaktträger 1 bei der axialen Bewegung hinein in die Arretierungsposition führt. Die axiale Bewegung, d. h. die Kontraktträger- Montagebewegungsrichtung KMB ist der Kontaktierungsbewegungsrichtung, Steckverbinder- Steckbewegungsrichtung SSB entgegengerichtet. Durch die der Steckverbinder- Steckbewegungsrichtung SSB entgegengerichteten Montagebewegung KMB des Kontaktträgers 1 ist es möglich, die Montage des Kontaktträgers 1 in das Steckverbindergehäuse 110 in besonders sicherer, einfacher und werkzeugloser Weise zu bewerkstelligen. Das gezeigte Ausführungsbeispiel des Steckverbindergehäuses 110 mit seiner Führung 112 und den diametral mit Abstand zueinander gegenüberliegenden zwei Aussparungen 111 für die Schnapphaken 11 der Arretierungsvorrichtungen 10 resultiert in einer Dreipunktauflage mit einer besonders stabilen und sicheren Halterung des Kontaktträgers 1 in dem Steckverbindergehäuse 110.
Figur 6 zeigt in der oberen Darstellung eine perspektivische Ansicht auf den Kontaktträger 1 , 1.1 mit Arretierungsvorrichtung 10 und in der unteren Darstellung die vergrößerte Detailansicht auf Arretierungsvorrichtung 10.
Das erste Kontaktträgerelement 1.1 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit zwei Arretierungsvorrichtungen 10 in Form von Schnapphaken 11 ausgestattet. Die Arretierungsvorrichtungen 10 sind jeweils im Bereich zwischen den Steckkontakten 20 bzw. fluchtend zu den Bereichen zwischen Kontakthülsen 21 des zweiten Kontaktträgerelementes 1.2 angeordnet und zueinander beabstandet. Auf diese Weise kann die für die Stabilität der Halterung des Kontaktträgerelementes 1.1 in dem Steckverbindergehäuse 110 sehr vorteilhafte Dreipunktauflage mit zur Führung sowohl diametraler als auch beabstandeter Konstruktion der Arretierungsvorrichtungen 10 erreicht werden.
Die Arretierungsvorrichtung 10 ist für die einfache, werkzeuglose Montage des Kontaktträgers 1 in dem Steckverbindergehäuse 110 durch dessen Montagebewegungsrichtung KMB entgegen der Steckverbinder-Steckbewegungsrichtung SSB konstruiert. Vorgesehen ist ein Schnapphaken 11, der endseitig eines Schnapphakenarms 12 angeordnet ist. Die Schnapphakenkontur ist geometrisch abgestimmt auf die korrespondierende Aussparung 111 im Steckverbindergehäuse 110, sodass das Einschnappen zuverlässig und die Halterungskraft gegen axiale Kräfte in Steckverbinder-Steckbewegungsrichtung SSB wirkend auf den Kontaktträger 1 maximiert ist. Der Schnapphakenarm 12 ist in etwa doppelt so lang wie der Längserstreckungsbereich des Schnapphakens 11 und ist über einen Ausleger 12‘ an das erste Kontaktträgerelement 1.1 gekoppelt. Diese Auslegerkopplung ist für die Funktion der Arretierungsvorrichtung 10 erheblich vorteilhaft: - Durch den Ausleger 12' wird der Schnapphaken 11 besonders elastisch an das Kontaktträgerelement 1.1 gekoppelt, sodass die radiale Auslenkungsbewegung des Schnapphakens 11 im rein-elastischen Bereich und ohne die unbedingt zu vermeidenden plastischen Verformungsanteile besonders gut unterstützt ist; - der Ausleger 12‘ verschafft dem Schnapphaken 11 wenigstens den erforderlichen radialen Mindestabstand zur Außenwandung des Kontaktträgerelementes 1 , der wenigstens der radialen Hakenhöhe des Schnapphakens 11 entsprechen muss - nur auf diese Weise kann ein Einschnappweg des Schnapphakens 11 in die Aussparung 111 des Steckverbindergehäuses 110 so groß ausgeführt werden, dass die Arretierung zuverlässig auch bei großen axial auf den Kontaktträger 1 wirkenden Kräften erfolgt; - durch die bogenförmige Konstruktion des Auslegers 12‘ über den Betrag des Krümmungsradius kann das Elastizitätsverhalten der Arretierungsvorrichtung 10 gezielt eingestellt werden.
Durch die erfindungsgemäße Arretierungsvorrichtung 10 ist es möglich, die Montage und Arretierung des Kontaktträgers 1 entgegen der Steckverbinder-Steckbewegungsrichtung SSB in Kontaktträger-Montagebewegungsrichtung KMB vorzunehmen. Weiterhin kann der Montagevorgang ohne Werkzeuge, d. h. werkzeuglos erfolgen. Die Montage wird dabei durch eine Kraft-Weg-Beaufschlagung des Kontaktträgers 1 in Richtung KMB hinein in das Steckverbindergehäuse 110 realisiert.
Um die besonders funktionsrelevante Kontrolle der korrekten und zuverlässigen Halterung des Kontaktträgers 1 im Steckverbindergehäuse 110 bewerkstelligen zu können, ist wenigstens ein visueller, optischer Zugang 2 ausgebildet, über welchen das korrekte Einschnappen und der einwandfreie Sitz des Schnapphakens 11 innerhalb der Aussparung 111 optisch geprüft werden kann.
Figur 7 umfasst die Schnitt-Seitenansicht des Steckverbindergehäuses 110 mit Außengehäuse 120. Zur Darstellung der diametralen Situation von Aussparung 111 und Führung 112 zueinander ist der Schnittlinienverlauf durch das Steckverbindergehäuse 110 versetzt. Bezugszeichenliste
1 Kontaktträger
1.1 erstes Kontaktträgerelement
1 .2 zweites Kontaktträgerelement
2 visueller, optischer Zugang
3, 3‘ Verriegelung
4 Steckbrücke
10 Arretierungsvorrichtung
11 Schnapphaken
12 Schnapphakenarm
12‘ Ausleger
20 Steckkontakt, Einsteckkontakt, Steckkontaktpin, Kontaktteil, Kontakt
21 Kontakthülse
22 Zinne
23 Berührungsschutzkappe
30 Leitung, Stromkabel
100 Steckverbindung
110 Steckverbindergehäuse, Steckergehäuse
111 Aussparung für Arretierungsvorrichtung
112 Führung für Kontaktträger
113 Sekundärverriegelung, Schraube
120 Außengehäuse
KMB Kontaktträger-Montagebewegungsrichtung
SSB Steckverbinder-Steckbewegungsrichtung

Claims

Ansprüche
1 . Kontaktträger (1) zur Aufnahme und Halterung wenigstens eines Steckkontaktes dem eine Leitung, Kabel (30) elektrisch leitend verbindbar ist, aufweisend wenigs Arretierungsvorrichtung (10) zur Festlegung des Kontaktträgers (1) innerhalb eine Steckverbindergehäuses (110), dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eir Arretierungsvorrichtung (10) durch wenigstens einen Schnapphaken (11) gebildet in der Arretierungsposition des Kontaktträgers (1) innerhalb des Steckverbinderge (110) in eine Aussparung (111) eingreift, sodass der Kontaktträger (1) in dem Steckverbindergehäuse (110) festgelegt ist.
2. Kontaktträger (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigst Schnapphaken (11) endseitig eines Schnapphakenarms (12) festgelegt ist.
3. Kontaktträger (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapphakenarm (12) mit dem Schnapphaken (11 ) über einen Ausleger (12‘) ar Kontaktträger (1) gekoppelt ist.
4. Kontaktträger (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigst Schnapphaken (11) in seiner Schnapphakenkontur geometrisch derart ausgebild dass ein Einschnappen in die korrespondierende Aussparung (111) des Steckverbindergehäuses (110) am Ende der Montagestrecke in Kontaktträger- Montagebewegungsrichtung (KMB) unterstützt ist.
5. Kontaktträger (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktträger-Montagebewegungsrichtung (KMB) zur Montage des Kontaktträge das Steckverbindergehäuse (110) entgegengesetzt der Steckverbinder- Steckbewegungsrichtung (SSB) ist.
6. Kontaktträger (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zur Aufnahme und Halterung von drei Steckkontakten (20) ausgebildet ist.
7. Kontaktträger (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt
8. Kontaktträger (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktträgerelemente (1.1 , 1.2) durch eine Verriegelung aneinander festlegbar
9. Kontaktträger (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kontal in einer Führung (112) des Steckverbindergehäuses (110) führbar ist und. dazu mit Abstand zueinander gegenüberliegend zwei Arretierungsvorrichtungen (10) sodass eine Dreipunktauflage in Arretierungsposition realisiert ist.
10. Kontaktträger (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigs Arretierungsvorrichtung (10) ein visueller, optischer Zugang (2) zugeordnet ist, s Arretierungsendlage der Arretierungsvorrichtung (10) visuell kontrollierbar ist.
11 . Verfahren zur Montage eines Kontaktträgers (1) gemäß einem der vorgehender Ansprüche in ein Steckverbindergehäuse (110), aufweisend die Schritte a. Einbringen des Kontaktträgers (1) mit seiner steckkontaktabgewandten S steckrichtungszugewandten Öffnung des Steckverbindergehäuses (110); b. Kraft-Weg-Beaufschlagung des Kontaktträgers (1) in Kontaktträger- Montagebewegungsrichtung (KMB); c. Festlegung, Halterung des Kontaktträgers (1) durch die Arretierungsvorri in Endlage, Montageendlage.
12. Verfahren zur Montage eines Kontaktträgers (1) gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b. und/oder c. ohne Einsatz eines Werkzeugs
13. Verfahren zur Montage eines Kontaktträgers (1) gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsposition der Arretierungsvorrichtung (10) einen visuellen, optischen Zugang (2) visuell kontrollierbar ist.
14. Steckverbindung (100) mit einem Steckverbindergehäuse (110) und einem dari
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