WO2019048602A1 - Steckverbinder mit verriegelungshaken zur festlegung seines kontaktträgers in seinem aussengehäuse - Google Patents

Steckverbinder mit verriegelungshaken zur festlegung seines kontaktträgers in seinem aussengehäuse Download PDF

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outer housing
connector
contact carrier
locking
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Andreas Metzler
Markus Kalb
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Hirschmann Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a connector comprising a connector and a mating connector, wherein the connector and the mating connector can be mated to the connector, wherein the connector has a contact carrier with at least one contact chamber for receiving a contact partner and the contact carrier is inserted into an outer housing of the connector in which each contact partner is primarily locked in its contact chamber and a secondary bolt is provided for secondary locking of the contact partners in their contact chambers according to the features of the preamble of claim 1.
  • connectors of such connectors which have a contact carrier.
  • the contact carrier has at least one contact chamber, as a rule a plurality of contact chambers, in each of which a contact partner is inserted.
  • the contact partner is arranged at the end of an electrical conductor.
  • the contact partner is primarily locked in its associated contact chamber. This is done, for example, by means of a protruding from the contact partner spring tab, which comes to an undercut in the contact chamber to the plant when the contact partner has been used in its intended intended position in the contact chamber.
  • the contact partner is not only locked primarily in its contact chamber, but that there is also a so-called secondary locking.
  • secondary locking takes place, for example, with locking tabs, locking bolts or the like.
  • CPA connector position assurance
  • this intended target position may be an end position when the contact carrier has been inserted into the outer housing.
  • this intended target position may also be a Vorverrastposition, in which the contact partner is first brought in relation to the outer housing, after which further action (such as insertion of the contact partners) and only then the contact carrier is brought into its intended end position in the outer housing.
  • the invention is therefore an object of the invention to improve a generic connector and to avoid the disadvantages described above.
  • the outer housing has at least one locking hook cooperating with the contact carrier, wherein the contact carrier has a hook counter-geometry, and the at least one locking hook is aligned obliquely to a center axis of the outer housing.
  • the at least one locking hook ensures the insertion process of the contact carrier in its outer housing, d. H. this process is not hindered by the locking hook. Only when the contact carrier has been used as intended in the outer housing (either in its intended end position or in a proper Vorverrastposition, which is taken before taking the final position) of the locking hook, in particular its free end cooperates with the Hakenurgigeometrie the contact carrier and causes that the contact carrier can not move out of the outer housing. For such a movement out, so it should be required, it would be necessary to solve the at least one locking hook of the Hakenurgigeometrie and then pull the contact carrier out of its outer housing.
  • the at least one locking hook is fixed at one end to the outer housing, whereas its other end is designed as a free end. This makes it possible that the particular elongated locking hook is deflected during insertion of the contact carrier in the outer housing, whereas he resumes his original starting position, if the contact carrier is used as intended in the outer housing and the free end of the locking hook has come into contact with the hook counter-geometry of the contact carrier. Due to the oblique orientation of the locking hook with respect to the central axis of the outer housing thus on the one hand the deflection during the insertion of the contact carrier ensures the outer housing, but on the other hand ensured after completion of the insertion process that the contact carrier can not be moved out of the outer housing.
  • two locking hooks are arranged on the outer housing symmetrically to the central axis of the outer housing. This configuration not only causes a significantly increased fixing of the contact carrier in its outer housing, but also led the contact carrier specifically when it is inserted into its outer housing and slides with its outer contour along the two locking hooks.
  • the free end of the at least one locking hook and the hook counter-geometry form a mutually corresponding undercut contour. While it is conceivable on the one hand that the free end of the locking hook is flat, just as the contact surface of the hook counter-geometry and thus the free end of the locking hook plane-parallel comes to rest against the hook counter-geometry, it is on the other hand conceivable in an advantageous manner that an undercut contour is provided , which contributes to a defined definition of the contact carrier in its outer housing in the desired position and, moreover, again contributes to the effect that the contact carrier no longer moves out of its outer housing without applying higher forces that do not normally occur during further assembly can be.
  • Figure 1 shows, as far as shown in detail, a connector 1.
  • This connector 1 includes a connector 2 and a mating connector plugged together with it 3.
  • Some elements of the connector 1 (such as electrical conductors, at the end of contact partners are arranged) are omitted for better clarity , in practice, however, available and known in principle.
  • the connector 2 is formed by a contact carrier 4, which has not shown contact chambers for the contact partners.
  • the contact carrier 4 is inserted into an outer housing 5 (also referred to as protective collar).
  • the contact partners used in the contact chambers are primary locked in a known and suitable manner (so-called primary lock).
  • a secondary locking by means of a secondary bar 6, which may be present, but does not have to.
  • a seal in particular embodied as a lip seal 7, is inserted between the contact carrier 4 and the outer housing 5.
  • a locking element 8 for the contact carrier 4
  • a locking element 9 for the outer housing 5
  • a locking element 10 for the Secondary latch 6
  • a further sealing element in particular a lip seal 11 is provided.
  • another locking element namely a known per se CPA 12, available.
  • FIG. 2 it is shown that the contact carrier 4 has been inserted a little way into its outer housing 5, so that it is located in the outer housing 5 in a first position, which is referred to as a pre-locked position.
  • a pre-locked position Starting from this Vorverrast ein, it is possible to further move the contact carrier 4 in the outer housing 5 until the intended end position has been reached.
  • the contact carrier 4 protrudes, for example, 3.45 mm out of the outer housing 5. Larger or smaller distances are of course also conceivable.
  • the contact partners for example, contact sockets
  • the secondary locking of the contact partners in their contact chambers by means of the secondary bar 6.
  • the outer housing 5 also moves to the investment area (especially the floor) of Mating connector 3, whereby the outer housing 5 and the contact carrier 4 are further pushed together, so that thereafter the contact carrier 4 is arranged in its intended end position in the outer housing 5 and the outer housing 5 and the contact carrier 4 frontally (ie in the direction of the mating connector 3) a flat Form surface.
  • the contact carrier 4 is thus intended to be fixed in its outer housing 5.
  • the contact carrier 4 was brought into a first position relative to the outer housing 5, which was the Vorverrastrus stated.
  • the outer housing 5 at least one cooperating with the contact carrier 4 locking hook 13, wherein the contact carrier 4 has a Hakenussigeometrie 14 and at least one Locking hook 13 is aligned obliquely to a center axis of the outer housing 5.
  • Figure 5 wherein here an embodiment is shown in which symmetrically to the central axis of the outer housing 5, two locking hooks 13 are arranged on the outer housing 5.
  • the two locking hooks 13 When mounting (inserting) of the contact carrier 4 in its outer casing 5, the two locking hooks 13 are spread apart left and right, so that the contact carrier 4 guided by these two spaced-apart locking hooks 13 inserted into the outer housing 5 (inserted) can be. If the contact carrier 4 has subsequently been brought into its intended position (for example, the pre-locked position), the two locking hooks 13 deform back into their original position and come into abutment against the hook counter-geometry 14 and thereby prevent the contact carrier 4 from its assumed position the outer housing 5 can be moved out.
  • the intended position for example, the pre-locked position
  • FIGS. 8 to 11 both the locking hooks 13 of the outer housing 5 and the hook counter-geometry 14 of the contact carrier 4 are shown once again in different perspective views.
  • the hook counter-geometry 14 is arranged at one end of a transverse web 15 extending from the central axis of the contact carrier 4.
  • the transverse web 15 with its two hook counter-geometry 14 arranged at the respective end is formed symmetrically to the longitudinal axis of the contact carrier 4. It can also be seen that the end of the
  • Crossbar 15 is formed with its Hakenesquegeometrie 14 as free protruding from the surface of the contact carrier 4 end.
  • this hook counter geometry 14 can be produced very well in a plastic injection molding process, since this geometry can be imaged in the corresponding injection molding tool and a corresponding good demoldability is also provided.
  • FIG. 14 shows the secondary bar 6 in two different views. It is basically designed elongated and has a particular flat longitudinal ridge 16. At the end of this longitudinal web 16 each have a latching element 17 are arranged. The latching element 17 is formed as an approximately perpendicular from the longitudinal web 16 outgoing tab, at the end in turn a paragraph, which forms in particular an undercut, is arranged. An end face of the longitudinal web 16 is not formed at right angles to the larger surface of the longitudinal web 16, but bevelled and thus forms a Ein Siliconfase 18, on which the contact partners can slide along during insertion into their contact chamber and thus blocking in this insertion process is prevented. On the top of the longitudinal web 16 force receiving webs 19 are arranged. In this embodiment, 3 symmetrically arranged over the longitudinal extent of the longitudinal web 16 force receiving webs 19 are present. It can also be one, two or more than three EP2018 / 074116
  • Force receiving webs 19 are provided, wherein the number depends on the configuration of the connector, in particular its number of contact partners. Furthermore, in the region of the latching elements 7 an unlocking recess 20 in the tab, which extends from the longitudinal web 16 approximately at right angles, present. In this Entriegelungsaussparung 20 an unlocking tool can be used, to which the contact carrier 4 has a corresponding opening through which not only the secondary latch 6 can be used, but on the unlocking recess 20 can be operated with the development tool. Finally, the secondary bar 6 shown in this embodiment has an encoding 21. The coding 21 in this case is a recess in a longitudinal side of the longitudinal web 16.
  • Figure 16 shows the locking operation of the secondary bar 6, in which this is brought from the pre-locking position in its intended final locked position.
  • a downwardly acting force is applied to the force receiving webs 19.
  • the power consumption is indicated by the three arrows. This is done, for example, with or without a tool, by hand or by machine.
  • the two latching elements 17 are spread apart and snap back into their original position to the contact partners via the longitudinal web 16 of the secondary bar 6 which is then in its final locked position, set secondarily locked. This can be seen in the right-hand illustration of FIG.
  • the latching elements 17, which form a latching geometry or an undercut geometry, are adapted with regard to their function to a counter-latching geometry or a counter-latching cutout geometry of the contact carrier 4.
  • Such a counter-geometry is formed in the exemplary embodiment according to FIG. 16, for example, as the protruding bead of the contact carrier 4.
  • FIG. 17 an unlocking of the secondary bar 6 is shown.
  • this unlocking process of the secondary bar 6 is on both sides by a corresponding cutout in the contact carrier 4 (and optionally the outer housing 5, after the contact carrier 4 has been used as intended and fully inserted into the outer housing 5) a corresponding Entriegelungstechnik inserted into the Entriegelungsaussparungen 20 and the secondary latch. 6 pulled upwards by means of this development tool (considering FIG. 17) 2018/074116
  • the contact partners (or at least only one or more contact partners), for example, in the case of a faulty equipment can be replaced or replaced in case of damage.
  • the secondary bar 6 generates an undercut to the locking geometries of the contact partners for their secondary locking and thus ensures the correct positioning, ie their intended end position, the contact partner in the contact chambers.
  • each contact partner is secondarily locked in its associated contact chamber.
  • the described configuration and mounting sequence of the secondary bar 6 has the advantage that the position of the secondary bar 6 during assembly of the connector 2 at several points and at several times can be queried to ensure error-free installation of the connector 2 or incorrect mounting recognize. If the secondary bar 6 is inserted in its pre-ratchet division on the contact carrier 4, this can be interrogated at four points. And on the outside left and outside right at the visible position nubs and in the middle left and right at the two blocked bars. In the final locked position, they completely submerge in the contact carrier and are no longer visible. The position knobs and the two blocked webs can be seen in the left-hand illustration in FIG. 21, whereas they are no longer visible in the right-hand illustration of FIG. 21, so that this change of state can be interrogated with corresponding detection means.

Abstract

Steckverbindung (1), aufweisend einen Steckverbinder (2) und einen Gegensteckverbinder (3), wobei der Steckverbinder (2) und der Gegensteckverbinder (3) zu der Steckverbindung (1) zusammengesteckt werden können, wobei der Steckverbinder (2) einen Kontaktträger (4) mit zumindest einer Kontaktkammer zur Aufnahme eines Kontaktpartners aufweist und der Kontaktträger (4) in ein Außengehäuse (5) des Steckverbinders (2) eingesetzt ist, wobei jeder Kontaktpartner in seiner Kontaktkammer primärverriegelt ist und ein Sekundärriegel (6) für eine Sekundärverriegelung der Kontaktpartner in ihren Kontaktkammern vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (5) zumindest einen mit dem Kontaktträger (4) zusammenwirkenden Verriegelungshaken (13) aufweist, wobei der Kontaktträger (4) eine Hakengegengeometrie (14) aufweist, und der zumindest eine Verriegelungshaken (13) schräg zu einer Mittenachse des Außengehäuses (5) ausgerichtet ist.

Description

Steckverbinder mit Verriegelungshaken zur Festlegung seines Kontaktträgers in seinem Außengehäuse
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, aufweisend einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder, wobei der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder zu der Steckverbindung zusammengesteckt werden können, wobei der Steckverbinder einen Kontaktträger mit zumindest einer Kontaktkammer zur Aufnahme eines Kontaktpartners aufweist und der Kontaktträger in ein Außengehäuse des Steckverbinders eingesetzt ist, wobei jeder Kontaktpartner in seiner Kontaktkammer primärverriegelt ist und ein Sekundärriegel für eine Sekundärverriegelung der Kontaktpartner in ihren Kontaktkammern vorgesehen ist gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Es sind Steckverbinder solcher Steckverbindungen bekannt, die einen Kontaktträger aufweisen. Der Kontaktträger weist zumindest eine Kontaktkammer, im Regelfall mehrere Kontaktkammern, auf, in die jeweils ein Kontaktpartner eingesetzt ist. Der Kontaktpartner ist am Ende eines elektrischen Leiters angeordnet. Für die zuverlässige Funktion des Steckverbinders ist der Kontaktpartner in seiner zugehörigen Kontaktkammer primärverriegelt. Dies erfolgt beispielsweise mittels einer von dem Kontaktpartner abstehenden Federlasche, die an einen Hinterschnitt in der Kontaktkammer zur Anlage kommt, wenn der Kontaktpartner in seiner bestimmungsgemäßen soll Position in die Kontaktkammer eingesetzt worden ist.
Darüber hinaus ist es bekannt, dass der Kontaktpartner nicht nur primär in seiner Kontaktkammer verriegelt wird, sondern dass auch eine sogenannte Sekundärverriegelung erfolgt. Eine solche Sekundärverriegelung erfolgt beispielsweise mit Verriegelungslaschen, Verriegelungsriegeln oder dergleichen.
Für die Funktion der Steckverbindung im Betrieb, d. h., wenn der Steckverbinder in den Gegensteckverbinder eingesteckt worden ist, ist es erforderlich, dass diese beiden Elemente dauerhaft und zuverlässig miteinander verbunden sind. Hierzu sind schon Verriegelungselement, sogenannte CPA's (connector Position assurance), bekannt geworden.
Daneben ist es aber auch erforderlich, dass für die Funktion des Steckverbinders der Steckverbindung der Kontaktträger zuverlässig und dauerhaft in seiner bestimmungsgemäßen Sollposition in seinem Außengehäuse festgelegt wird. Je nach Ausführungsform des Steckverbinders kann diese bestimmungsgemäße Sollposition eine Endposition sein, wenn der Kontaktträger in das Außengehäuse eingesetzt worden ist. Es kann aber auch eine Vorverrastposition sein, in die der Kontaktpartner zunächst in Bezug auf das Außengehäuse gebracht wird, wobei danach weitere Maßnahmen erfolgen (wie zum Beispiel Einsetzen der Kontaktpartner) und erst danach der Kontaktträger in seine bestimmungsgemäße Endposition in das Außengehäuse gebracht wird. In beiden Fällen kann es in nachteiliger Weise passieren, dass zwar der Kontaktträger in sein Außengehäuse eingesetzt worden ist, er sich im Laufe weiterer Montage- oder Steckvorgänge jedoch wieder aus dieser Position heraus bewegen kann, sodass diese weiteren Montage- oder Steckvorgänge nicht zuverlässig, d. h. fehlerbehaftet, erfolgen können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Steckverbinder zu verbessern und die eingangs geschilderten Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Außengehäuse zumindest einen mit dem Kontaktträger zusammenwirkenden Verriegelungshaken aufweist, wobei der Kontaktträger eine Hakengegengeometrie aufweist, und der zumindest eine Verriegelungshaken schräg zu einer Mittenachse des Außengehäuses ausgerichtet ist. Der zumindest eine Verriegelungshaken gewährleistet den Einsteckvorgang des Kontaktträgers in sein Außengehäuse, d. h. dieser Vorgang wird nicht durch den Verriegelungshaken behindert. Erst wenn der Kontaktträger bestimmungsgemäß in das Außengehäuse eingesetzt worden ist (entweder in seine bestimmungsgemäße Endposition oder in eine bestimmungsgemäße Vorverrastposition, die vor dem Einnehmen der Endposition eingenommen wird) wirkt der Verriegelungshaken, insbesondere sein freies Ende, mit der Hakengegengeometrie des Kontaktträgers zusammen und bewirkt, dass der Kontaktträger sich nicht mehr aus dem Außengehäuse heraus bewegen kann. Für eine solche Herausbewegung, so sie denn erforderlich sein sollte, wäre es erforderlich, den zumindest einen Verriegelungshaken von der Hakengegengeometrie zu lösen und danach den Kontaktträger aus seinem Außengehäuse herauszuziehen.
Der zumindest eine Verriegelungshaken ist mit seinem einen Ende an dem Außengehäuse fest angeordnet, wohingegen sein anderes Ende als freies Ende ausgestaltet ist. Dadurch ist es möglich, dass der insbesondere länglich gestaltete Verriegelungshaken beim Einsetzen des Kontaktträgers in das Außengehäuse ausgelenkt wird, wohingegen er seine ursprüngliche Ausgangslage wieder einnimmt, wenn der Kontaktträger bestimmungsgemäß in das Außengehäuse eingesetzt und das freie Ende des Verriegelungshakens an der Hakengegengeometrie des Kontaktträgers zur Anlage gekommen ist. Durch die schräge Ausrichtung des Verriegelungshakens in Bezug auf die Mittelachse des Außengehäuses wird somit einerseits die Auslenkung während des Einsetzvorganges des Kontaktträger das Außengehäuse gewährleistet, andererseits aber auch nach Beendigung des Einsetzvorganges gewährleistet, dass der Kontaktträger nicht mehr aus dem Außengehäuse heraus bewegt werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass symmetrisch zu der Mittelachse des Außengehäuses zwei Verriegelungshaken an dem Außengehäuse angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird nicht nur eine deutlich gesteigerte Festlegung des Kontaktträgers in seinem Außengehäuse bewirkt, sondern der Kontaktträger auch gezielt geführt, wenn er in sein Außengehäuse eingesetzt und mit seiner äußeren Kontur an den beiden Verriegelungshaken entlang gleitet.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das freie Ende des zumindest einen Verriegelungshakens und die Hakengegengeometrie eine miteinander korrespondierende Hinterschnittkontur bilden. Während es einerseits denkbar ist, dass das freie Ende des Verriegelungshakens flach ausgebildet ist, genauso wie die Anlagefläche der Hakengegengeometrie und somit das freie Ende des Verriegelungshakens planparallel zur Anlage an der Hakengegengeometrie kommt, ist es andererseits in vorteilhafter Weise denkbar, dass eine Hinterschnittkontur vorgesehen wird, die zu einer definierten Festlegung des Kontaktträgers in seinem Außengehäuse in der gewünschten Position beiträgt und darüber hinaus nochmals zu dem Effekt beiträgt, dass der Kontaktträger ohne Aufbringung höherer Kräfte, die während der weiteren Montage im Regelfall nicht auftreten, nicht mehr aus seinem Außengehäuse heraus bewegt werden kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, aus denen sich weitere Vorteile ergeben, die im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung noch weiter erläutert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und im Folgenden näher erläutert.
Figur 1 zeigt, soweit im Einzelnen dargestellt, eine Steckverbindung 1. Diese Steckverbindung 1 umfasst einen Steckverbinder 2 und einen damit zusammensteckbaren Gegensteckverbinder 3. Einige Elemente der Steckverbindung 1 (wie beispielsweise elektrische Leiter, an deren Ende Kontaktpartner angeordnet sind) sind zwecks besserer Übersicht weggelassen, in der Praxis jedoch vorhanden und grundsätzlich bekannt.
Der Steckverbinder 2 ist gebildet von einem Kontaktträger 4, der nicht näher dargestellte Kontaktkammern für die Kontaktpartner aufweist. Der Kontaktträger 4 wird in ein Außengehäuse 5 (auch als Schutzkragen bezeichnet) eingesetzt. Die in die Kontaktkammern eingesetzten Kontaktpartner werden in an sich bekannter und geeigneter Weise primärverriegelt (sogenannte Primärverriegelung). Darüber hinaus erfolgt eine Sekundärverriegelung mittels eines Sekundärriegels 6, der vorhanden sein kann, aber nicht muss. Zur Abdichtung und zur Erzielung einer Längswasserdichtheit ist zwischen dem Kontaktträger 4 und dem Außengehäuse 5 eine Dichtung, insbesondere ausgeführt als eine Lippendichtung 7, eingesetzt. Als weitere Elemente der Steckverbindung 1 können, aber müssen nicht vorhanden sein ein Verriegelungselement 8 (für den Kontaktträger 4) und/oder ein Verriegelungselement 9 (für das Außengehäuse 5) und/oder ein Verriegelungselement 10 (für den Sekundärriegel 6). Für die Erzielung einer Abdichtung und einer Längswasserdichtheit ist zwischen dem Steckverbinder 2 und dem Gegensteckverbinder 3 (der auch als Stecksockel bezeichnet wird) ein weiteres Dichtelement, insbesondere wiederum eine Lippendichtung 11 , vorgesehen. Zur dauerhaften Fixierung der aus Steckverbinder 2 und Gegensteckverbinder 3 zusammengesteckten Steckverbindung 1 ist ein weiteres Verriegelungselement, nämlich eine an sich bekannte CPA 12, vorhanden.
Der Zusammenbau der vorstehend genannten Elemente wird im Folgenden anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert.
In Figur 2 ist dargestellt, dass der Kontaktträger 4 ein Stück weit in sein Außengehäuse 5 eingesetzt worden ist, sodass er sich in einer ersten Stellung, die als Vorverraststellung bezeichnet wird, in dem Außengehäuse 5 befindet. Ausgehend von dieser Vorverraststellung ist es möglich, den Kontaktträger 4 weiter in das Außengehäuse 5 zu bewegen, bis die bestimmungsgemäße Endposition erreicht worden ist. In der Vorverraststellung, wie sie in Figur 2 gezeigt ist, steht der Kontaktträger 4 beispielsweise 3,45 mm aus dem Außengehäuse 5 hervor. Größere oder kleinere Abstände sind selbstverständlich auch denkbar. Nachdem die Kontaktpartner (zum Beispiel Kontaktbuchsen) in ihre zugehörigen Kontaktkammern in dem Kontaktträger 4 eingesetzt und dort primärverriegelt worden sind, erfolgt die Sekundärverriegelung der Kontaktpartner in ihren Kontaktkammern mittels des Sekundärriegels 6. Danach erfolgt die weitere Montage des Steckverbinders 2 und das Zusammenstecken des Steckverbinders 2 mit seinem Gegensteckverbinder 3. Sobald der noch in der Vorverraststellung aus dem Außengehäuse 5 hervorstehende Kontaktträger 4 an einem Anlagebereich, zum Beispiel einem Boden, des Gegensteckverbinders 3 zur Anlage gekommen ist, verschiebt sich das Außengehäuse 5 ebenfalls bis zu dem Anlagebereich (insbesondere dem Boden) des Gegensteckverbinders 3, wodurch das Außengehäuse 5 und der Kontaktträger 4 weiter ineinander zusammengeschoben werden, sodass danach der Kontaktträger 4 bestimmungsgemäß in seiner Endposition in dem Außengehäuse 5 angeordnet ist und das Außengehäuse 5 und der Kontaktträger 4 stirnseitig (d. h. in Richtung des Gegensteckverbinders 3) eine ebene Fläche bilden. Durch diesen in Figur 3 dargestellten Zustand ist somit der Kontaktträger 4 bestimmungsgemäß in seinem Außengehäuse 5 festgelegt. Diese Position ist auch als Endverraststellung des Steckverbinders 2 zu bezeichnen. Anschließend erfolgt, wie es in Figur 4 dargestellt ist, das Einstecken des Gegensteckverbinders 3 in den wie vorstehend beschrieben vorbereiteten Steckverbinder 2, sodass dadurch die Steckverbindung 1 zusammengesteckt ist. Abschließend erfolgt eine Sicherung dieser Steckverbindung 1 durch Betätigung der CPA 12, sodass es ohne lösen der CPA 12 nicht möglich ist, den Gegensteckverbinder 3 wieder aus dem Steckverbinder 2 heraus zu bewegen.
Der Figur 2 konnte entnommen werden, dass der Kontaktträger 4 in eine erste Position relativ zu dem Außengehäuse 5 gebracht wurde, bei der es sich um die beschriebene Vorverraststellung handelte. Um wirksam zu verhindern, dass der Kontaktträger 4 sich aus dieser Vorverraststellung aus dem Außengehäuse 5 bewegen kann, weist nach der Erfindung das Außengehäuse 5 zumindest einen mit dem Kontaktträger 4 zusammenwirkenden Verriegelungshaken 13 auf, wobei der Kontaktträger 4 eine Hakengegengeometrie 14 aufweist und der zumindest eine Verriegelungshaken 13 schräg zu einer Mittenachse des Außengehäuses 5 ausgerichtet ist. Dies ist in Figur 5 dargestellt, wobei hier ein Ausführungsbeispiel gezeigt ist, bei dem symmetrisch zu der Mittelachse des Außengehäuses 5 zwei Verriegelungshaken 13 an dem Außengehäuse 5 angeordnet sind.
Bei der Montage (Einsetzen) des Kontaktträgers 4 in sein Außengehäuse 5 werden die beiden Verriegelungshaken 13 links und rechts auseinandergespreizt, sodass der Kontaktträger 4 geführt durch diese beiden auseinandergespreizten Verriegelungshaken 13 in das Außengehäuse 5 eingesetzt (eingeschoben) werden kann. Ist der Kontaktträger 4 anschließend in seine bestimmungsgemäße Position (beispielsweise die Vorverraststellung) gebracht worden, verformen sich die beiden Verriegelungshaken 13 wieder in ihre ursprüngliche Position zurück und kommen zur Anlage an der Hakengegengeometrie 14 und verhindern dadurch, dass der Kontaktträger 4 aus seiner eingenommenen Position aus dem Außengehäuse 5 heraus bewegt werden kann. Der Vorgang des Entlanggleitens des Kontaktträgers 4 an den beiden ausgelenkten Verriegelungshaken 13 ist in Figur 6 dargestellt, wobei der Figur 7 entnommen werden kann, dass das jeweilige freie Ende der beiden Verriegelungshaken 3 an der Hakengegengeometrie 14 zur Anlage gekommen ist. Die Ausrichtung der Verriegelungshaken 13 ist dabei in bevorzugter Weise vor und nach dem Einsetzen des Kontaktträgers 4 in sein Außengehäuse 5 nahezu identisch oder sogar vollständig identisch.
In den Figuren 8 bis 11 sind sowohl die Verriegelungshaken 13 des Außengehäuses 5 und die Hakengegengeometrie 14 des Kontaktträgers 4 noch einmal in verschiedenen perspektivischen Ansichten dargestellt.
Unter Verweis auf die Figuren 10 und 11 ist noch zu erläutern, dass die Hakengegengeometrie 14 an einem Ende eines von der Mittelachse des Kontaktträgers 4 ausgehenden Quersteges 15 angeordnet ist. Wie in Figur 11 sehr gut erkennbar ist, ist auch der Quersteg 15 mit seinen beiden am jeweiligen Ende angeordneten Hakengegengeometrie 14 symmetrisch zu der Längsachse des Kontaktträgers 4 ausgebildet. Außerdem ist erkennbar, dass das Ende des
Quersteges 15 mit seiner Hakengegengeometrie 14 als freies von der Oberfläche des Kontaktträgers 4 abstehendes Ende ausgebildet ist. Dadurch lässt sich diese Hakengegengeometrie 14 sehr gut in einem Kunststoffspritzverfahren herstellen, da diese Geometrie in dem entsprechenden Spritzgrußwerkzeug abgebildet werden kann und auch eine entsprechende gute Entformbarkeit gegeben ist.
Bei Betrachtung der Figuren 12 und 13, die die Anordnung und das Zusammenwirken der Verriegelungshaken 13 mit der Hakengegengeometrie 14 noch einmal im Detail zeigen, ist erkennbar, dass durch das Zusammenwirken der Verriegelungshaken 13 und der Hakengegengeometrie 14 des Kontaktträgers 4 auch bei hohen Belastungen ein Herausbewegen des Kontaktträgers 4 aus dem Außengehäuse 5 verhindert wird. Dieses Herausbewegen (herausdrücken) muss insbesondere dann und deshalb wirksam verhindert werden, wenn der Gegensteckverbinder 3 in den Steckverbinder 2 eingesteckt wird. Diese wirksame Verhinderung wird durch eine Hinterschnittkontur der Winkel a und b, welche sowohl an den freien Enden der Verriegelungshaken 13 als auch an der entsprechenden Anlagenfläche der Hakengegengeometrie 14 ausgeformt sind, erzielt und eine definierte Belastungsrichtung durch die leichte Schrägstellung der Verriegelungshaken 13 in Bezug auf die Längsachse der Steckverbindung 1 sichergestellt. Außerdem wird durch das Zusammenwirken der gezeigten und beschriebenen Geometrie eine Bewegung der festgelegten Verriegelungshaken 13 (zum Beispiel ein Ausklappen) verhindert. Ein Wegknicken der Verriegelungshaken 13 über den Winkel c nach innen (siehe Figur 13, linke untere Darstellung) verhindert dabei der definierte Anschlag d an dem Kontaktträger 4 (siehe wiederum Figur 13, linke untere Darstellung.
Während in den Figuren 1 bis 4 der Aufbau und die Funktionsweise eines Beispieles einer Steckverbindung gezeigt und vorstehend beschrieben worden ist, wurde in den 8 074116
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Figuren 5 bis 13 basierend auf diesem Ausführungsbeispiel der Verriegelungshaken 13 an dem Kontaktträger 4 im Zusammenhang mit der Hakengegengeometrie 14 an dem Außengehäuse 5 gezeigt und ebenfalls vorstehend beschrieben.
Im Folgenden wird nunmehr der Sekundärriegel 6, der in den Kontaktträger 4 einsetzbar ist, auf Basis der Figuren 14 bis 21 beschrieben.
Es versteht sich von selbst, dass das Ausführungsbeispiel und die zugehörige Beschreibung den Sekundärriegel 6 betreffend alleine in einem Steckverbinder umgesetzt werden kann, genauso wie der Verriegelungshaken 13 im Zusammenhang mit der Hakengegengeometrie 14. Demgegenüber ist in allen Figuren die Kombination dieser beiden Elemente (Sekundärriegel 6 und Verriegelungshaken 13) gezeigt und beschrieben.
Figur 14 zeigt den Sekundärriegel 6 in zwei verschiedenen Ansichten. Er ist grundsätzlich länglich gestaltet und weist einen insbesondere flachen Längssteg 16 auf. Am Ende dieses Längssteges 16 sind jeweils ein Verrastelement 17 angeordnet. Das Verrastelement 17 ist als etwa rechtwinklig von dem Längssteg 16 ausgehende Lasche ausgebildet, an dessen Ende wiederum ein Absatz, der insbesondere einen Hinterschnitt bildet, angeordnet ist. Eine Stirnseite des Längssteges 16 ist nicht rechtwinklig zu der größeren Oberfläche des Längssteges 16 ausgebildet, sondern abgeschrägt und bildet somit eine Einführfase 18, an der die Kontaktpartner beim Einsetzen in ihre Kontaktkammer entlanggleiten können und somit bei diesem Einsetzvorgang ein Blockieren verhindert wird. Auf der Oberseite des Längssteges 16 sind Kraftaufnahmestege 19 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind 3 symmetrisch über die Längserstreckung des Längssteges 16 angeordnete Kraftaufnahmestege 19 vorhanden. Es können aber auch ein, zwei oder mehr als drei EP2018/074116
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Kraftaufnahmestege 19 vorgesehen werden, wobei sich die Anzahl nach der Ausgestaltung des Steckverbinders, insbesondere dessen Anzahl der Kontaktpartner, richtet. Weiterhin ist im Bereich der Verrastelemente 7 eine Entriegelungsaussparung 20 in der Lasche, die sich ausgehend von dem Längssteg 16 etwa rechtwinklig erstreckt, vorhanden. In diese Entriegelungsaussparung 20 kann ein Entriegelungswerkzeug eingesetzt werden, wozu der Kontaktträger 4 eine entsprechende Öffnung aufweist, über die nicht nur der Sekundärriegel 6 eingesetzt werden kann, sondern über die auch die Entriegelungsaussparung 20 mit dem Entwicklungswerkzeug betätigt werden kann. Schließlich weist der in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Sekundärriegel 6 eine Kodierung 21 auf. Die Kodierung 21 ist in diesem Fall eine Aussparung in einer Längsseite des Längssteges 16.
In Figur 15 ist dargestellt, dass die Einführfase 18 im geöffneten Zustand bei der Kontaktbestückung (Einsetzen der Kontaktpartner in ihre zugehörigen Kontaktkammern) für ein reibungsloses Positionieren des jeweiligen Kontaktpartners in seine zugehörigen Kontaktkammern ermöglicht. Bei dem geöffneten Zustand kann es sich zum einen um die Vorraststeilung des Sekundärriegels 6 in seinem Kontaktträger 4 handeln, in der es möglich ist, die Kontaktpartner in die Kontaktkammern einzusetzen, wobei diese jedoch noch nicht sekundärverriegelt sind. Die Sekundärverriegelung erfolgt erst dann, wenn der Sekundärriegel 6 von seiner Vorraststeilung in seine bestimmungsgemäße Endraststellung gebracht worden ist. Bei dem geöffneten Zustand kann sich aber auch darum handeln, dass der Kontaktträger 4 noch gar nicht oder nur ein Stück weit in das Außengehäuse 5 eingesetzt worden ist.
Figur 16 zeigt den Verriegelungsvorgang des Sekundärriegels 6, bei dem dieser von der Vorraststellung in seine bestimmungsgemäße Endraststellung gebracht wird. Bei diesem Verriegelungsvorgang des Sekundärriegels 6 wird auf die Kraftaufnahmestege 19 eine nach unten wirkende Kraft angelegt. Dies ist in Figur 16 in der linken Darstellung gezeigt. Die Kraftaufnahme ist durch die drei Pfeile angedeutet. Dies erfolgt zum Beispiel mit oder ohne eines Werkzeuges, von Hand oder maschinell. Während der Bewegung des Sekundärriegels 6 von seiner vor Vorraststellung (erkennbar in der Mitte der Figur 16) in seine Endraststellung werden dabei die beiden Verrastelemente 17 auseinandergespreizt und schnappen in Endlage wieder in ihre ursprüngliche Position zurück, um die Kontaktpartner über den Längssteg 16 des Sekundärriegels 6, der sich dann in seiner Endraststellung befindet, sekundärverriegelt festzulegen. Dies ist in der rechten Darstellung der Figur 16 erkennbar. Es versteht sich von selbst, dass der Sekundärriegel 6 zunächst in den Kontaktträger 4 eingesetzt und dort in seiner Vorraststellung festgelegt worden ist. Die Verrastelemente 17, die eine Rastgeometrie bzw. eine Hinterschnittgeometrie bilden, sind hinsichtlich ihrer Funktion auf eine Gegenrastgeometrie bzw. eine Gegenhinterschnittgeometrie des Kontaktträgers 4 angepasst. Eine solche Gegengeometrie ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 16 beispielsweise als vorstehende Wulst des Kontaktträgers 4 ausgebildet.
In Figur 17 ist ein Entriegelungsvorgang des Sekundärriegels 6 dargestellt. Bei diesem Entriegelungsvorgang des Sekundärriegels 6 wird beidseitig durch einen entsprechenden Ausschnitt in dem Kontaktträger 4 (und gegebenenfalls dem Außengehäuse 5, nachdem der Kontaktträger 4 bestimmungsgemäß und vollständig in das Außengehäuse 5 eingesetzt worden ist) ein entsprechendes Entriegelungswerk in die Entriegelungsaussparungen 20 eingesetzt und der Sekundärriegel 6 mittels dieses Entwicklungswerkzeuges nach oben gezogen (bei Betrachtung der Figur 17) 2018/074116
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und somit entriegelt. Infolge dieser Entriegelung ist es möglich, dass die Kontaktpartner (bzw. zumindest nur ein oder mehrere Kontaktpartner) zum Beispiel im Falle einer Fehlbestückung gewechselt oder im Falle einer Beschädigung ausgetauscht werden können.
In Figur 18 ist erkennbar, dass der Vorgang des Einstecken des Kontaktträgers 4 in sein Außengehäuse 5 nur im geschlossenen Zustand (Endraststellung) des Sekundärriegels 6 möglich ist. Die Relativbewegung (Einstecken des Kontaktträgers 4 in das Außengehäuse 5) ist durch den noch geöffneten Sekundärriegel 6 blockiert. Geöffnet bedeutet dabei, dass der Sekundärriegel 6 zwar schon in seine Vorraststellung in dem Kontaktträger 4 gebracht worden ist, jedoch die Endraststellung noch nicht erreicht wurde. Der Sekundärriegel 6 taucht mit den Kraftaufnahmestegen 19 sowohl in den Kontaktträger 4 als auch in das Außengehäuse 5 ein und verhindert die Verschiebung des Gesamtsystemes in ihre Endverraststellung. Das bedeutet, dass der Kontaktträger 4 zwar schon ein Stück weit in das Außengehäuse 5 ein gesteckt worden ist, eine weitere Einsteckbewegung jedoch wegen der Blockade durch den Sekundärriegel 6 noch nicht möglich ist. In dieser Position des Kontaktträgers 4 in Bezug auf das Außengehäuse 5 ist es möglich, die Kontaktpartner in ihre Kontaktkammern einzusetzen (zu bestücken). Die entsprechenden Geometrien der Kontaktpartner für deren Sekundärverriegelung haben in dieser Position noch keine Berührung, insbesondere noch keinen Hinterschnitt (sind noch nicht in Anlage zueinander gekommen) mit dem Sekundärriegel 6 und sind daher noch nicht in ihrer bestimmungsgemäßen Endposition fixiert (Sekundärverriegelung). Durch die Betätigung des Sekundärriegel 6 (auch als Schließen zu bezeichnen), mit der der Sekundärriegel 6 von seiner Vorraststellung in seine Endraststellung gebracht wird (siehe Figur 19) taucht der Sekundärriegel 6 komplett in den Kontaktträger 4 ein, sodass er nicht mehr über die Oberfläche des Kontaktträgers 4 übersteht. Mit anderen Worten hat dann der Sekundärriegel 6 keine Überdeckung mehr zu dem Außengehäuse 5. Gleichzeitig erzeugt der Sekundärriegel 6 einen Hinterschnitt zu den Verriegelungsgeometrien der Kontaktpartner für ihre Sekundärverriegelung und sichert somit die richtige Positionierung, d. h. deren bestimmungsgemäße Endposition, der Kontaktpartner in deren Kontaktkammern. Damit ist dann gemäß Figur 19 ein jeder Kontaktpartner in seiner zugehörigen Kontaktkammer sekundärverriegelt.
Mit Bezugnahme auf die Figur 20 wird das Funktionsprinzip der Kraftaufnahmestege 19 beschrieben. Die gezeigte Geometrie der Kraftaufnahmestege 19 gewährleistet immer die richtige Position des jeweiligen Kontaktpartners in seiner Kontaktkammer. Auf Zug belastet liegen die Verriegelungsgeometrien der jeweiligen Kontaktpartner (hier mit der Bezugsziffer 22 versehen) dabei an dem Kraftaufnahmesteg 9 an, wenn sich der Sekundärriegel 6 in seiner bestimmungsgemäßen Endposition in dem Kontaktträger 4 befindet. Dadurch wird eine Verschiebung des Kontaktpartners in seiner Kontaktkammer durch das Anliegen an dem Kontaktträger 4 (genauer dessen Kontaktkammern) dauerhaft und wirksam verhindert.
In Figur 21 schließlich ist die Situation dargestellt, dass die Kontaktpartner im vollmontierten Zustand des Steckverbinders 2 einfach und schnell austauschbar sind. Außerdem ist die Vorverraststellung und die Endraststellung des Sekundärriegel 6 im montierten Zustand des Steckverbinders 2 ersichtlich. Das Öffnen und Schließen (d. h. das Verbringen des Sekundärriegel 6 von seiner Vorraststellung in seine Endraststellung an dem Kontaktträger 4 und umgekehrt) 6 kann im vollständig montierten Zustand des Steckverbinders 2 erfolgen, bei dem der Kontaktträger 4 vollständig in das Außengehäuse 5 eingesteckt worden ist. In diesem Zustand oder auch nachdem der Kontaktträger 4 aus dem Außengehäuse 5 heraus bewegt worden ist, kann der Sekundärriegel 6 geöffnet und entweder beim Fehlen eines Kontaktpartners in einer Kontaktkammer ein Kontaktpartner bestückt oder im Falle von Beschädigungen ein beschädigter Kontaktpartner durch einen neuen Kontaktpartner ausgetauscht werden.
Außerdem hat die beschriebene Ausgestaltung und Montageabfolge des Sekundärriegels 6 den Vorteil, dass die Stellung des Sekundärriegels 6 während der Montage des Steckverbinders 2 an mehreren Stellen und zu mehreren Zeitpunkten abgefragt werden kann, um eine fehlerfreie Montage des Steckverbinders 2 zu gewährleisten bzw. fehlerhafte Montagen zu erkennen. Ist der Sekundärriegel 6 in seiner Vorraststeilung an dem Kontaktträger 4 eingesetzt, so kann dies an vier Stellen abgefragt werden. Und zwar außen links und außen rechts an den sichtbaren Positionsnoppen und in der Mitte links und rechts an den beiden blockierten Stegen. In der Endraststellung tauchen diese komplett in den Kontaktträger ein und sind nicht mehr sichtbar. Die Positionsnoppen und die beiden blockierten Stege sind in Figur 21 in der linken Darstellung erkennbar, wohingegen sie in der rechten Darstellung der Figur 21 nicht mehr ersichtlich sind, sodass dieser Wechsel des Zustandes mit entsprechenden Erfassungsmitteln abgefragt werden kann.
Bezugszeichenliste
1. Steckverbindung
2. Steckverbinder
3. Gegensteckverbinder (Stecksockel)
4. Kontaktträger
5. Außengehäuse (Schutzkragen)
6. Sekundärriegel
7. Lippendichtung
8. Verriegelungselement Kontaktträger
9. Verriegelungselement Außengehäuse
10. Verriegelungselement Sekundärriegel
11. Lippendichtung
12. CPA
13. Verriegelungshaken
14. Hakengegengeometrie
15. Quersteg
16. Längssteg
17. Verrastelement
18. Einführfase
19. Kraftaufnahmesteg
20. Entriegelungsaussparung
21. Kodierung
22. Kontaktpartner

Claims

Steckverbinder mit Verriegelungshaken zur Festlegung seines Kontaktträgers in seinem Außengehäuse Patentansprüche
1. Steckverbindung (1), aufweisend einen Steckverbinder (2) und einen Gegensteckverbinder (3), wobei der Steckverbinder (2) und der Gegensteckverbinder (3) zu der Steckverbindung (1) zusammengesteckt werden können, wobei der Steckverbinder (2) einen Kontaktträger (4) mit zumindest einer Kontaktkammer zur Aufnahme eines Kontaktpartners aufweist und der Kontaktträger (4) in ein Außengehäuse (5) des Steckverbinders (2) eingesetzt ist, wobei jeder Kontaktpartner in seiner Kontaktkammer primärverriegelt ist und ein Sekundärriegel (6) für eine Sekundärverriegelung der Kontaktpartner in ihren Kontaktkammern vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (5) zumindest einen mit dem Kontaktträger (4) zusammenwirkenden Verriegelungshaken (13) aufweist, wobei der Kontaktträger (4) eine Hakengegengeometrie (14) aufweist, und der zumindest eine Verriegelungshaken (13) schräg zu einer Mittenachse des Außengehäuses (5) ausgerichtet ist.
2. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass symmetrisch zu der Mittelachse des Außengehäuses (5) zwei Verriegelungshaken (13) an dem Außengehäuse (5) angeordnet sind.
3. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des zumindest einen Verriegelungshakens (13) und die Hakengegengeometrie (14) eine miteinander korrespondierende Hinterschnittkontur bilden.
4. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hakengegengeometrie (14) an einem Ende eines von der Mittelachse des Kontaktträgers (4) ausgehenden Quersteges (15) angeordnet ist.
5. Steckverbindung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Quersteges (15) mit seiner Hakengegengeometrie (14) als freies von der Oberfläche des Kontaktträgers (4) abstehendes Ende ausgebildet ist.
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