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Die Erfindung betrifft ein Kontaktgehäuse für einen elektrischen Verbinder mit einer Vielzahl elektrischer Kontakteinrichtungen, insbesondere für einen elektrischen Steck- oder Gegenverbinder für den Kraftfahrzeugbereich. Ferner betrifft die Erfindung eine Kontaktgehäuseaufnahme, insbesondere einen Kragenanschluss, für einen elektrischen Verbinder, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen elektrischen Verbinder, ein konfektioniertes elektrisches Kabel sowie einen konfektionierten elektrischen Kabelbaum.
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Im elektrischen Bereich (Elektronik, Elektrotechnik, Elektrik, elektrische Energietechnik etc.) sind eine große Anzahl von elektrischen Verbindervorrichtungen bzw. Verbindereinrichtungen, Buchsen- und/oder Stiftverbindern etc. - im Folgenden als (elektrische) (Gegen-)Verbinder bezeichnet - bekannt, welche dazu dienen, elektrische Ströme, Spannungen, Signale und/oder Daten mit einer großen Bandbreite von Strömen, Spannungen, Frequenzen und/oder Datenraten zu übertragen. Im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, und insbesondere im Fahrzeugbereich, müssen solche Verbinder in warmen, ggf. heißen, verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen dauerhaft, wiederholt und/oder nach einer vergleichsweise langen Standzeit kurzfristig eine Übertragung von elektrischer Leistung, Signalen und/oder Daten gewährleisten. Aufgrund einer großen Bandbreite von Anwendungen ist eine große Anzahl von speziell ausgestalteten Verbindern bekannt.
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Solche Verbinder bzw. deren Gehäuse können an einem elektrischen Kabel, einer Leitung, einem Kabelbaum etc. (konfektioniertes elektrisches Kabel) und/oder einer elektrischen Einrichtung bzw. Vorrichtung, wie z. B. an/in einem Gehäuse, an/auf einem Stanzgitter, an/auf einer Leiterplatte etc., einer (leistungs-)elektrischen, elektrooptischen bzw. elektronischen Komponente bzw. einem solchen Aggregat etc. verbaut sein; in letzterem Fall wird auch von einer (Gegen-)Ver-bindereinrichtung gesprochen. Befindet sich ein Verbinder lediglich an einem Kabel, einer Leitung bzw. einem Kabelbaum, so spricht man auch von einem (fliegenden) (Steck-)Verbinder bzw. einem Stecker oder einer Kupplung, befindet er sich an/ in einer elektrischen, elektronischen bzw. elektrooptischen Komponente, so spricht man auch von einem (Einbau-)Verbinder, wie einem (Einbau-)Stecker oder einer (Einbau-)Buchse. Ferner wird ein Verbinder an einer solchen Einrichtung oft auch als (Stecker-)Aufnahme oder Header bezeichnet.
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Elektrische Verbinder müssen eine einwandfreie Übertragung von elektrischen Signalen (Spannung) und/oder elektrischer Leistung gewährleisten, wobei miteinander korrespondierende Verbinder (Verbinder und Gegenverbinder) meist Befestigungs- oder Verriegelungseinrichtungen zum dauerhaften aber in der Regel lösbaren Befestigen oder Verriegeln des Verbinders am/ im Gegenverbinder aufweisen. Ferner müssen entsprechende elektrische Kontaktelemente (Terminals), wie z. B. eine eigentliche elektrische Kontaktvorrichtung (meist integral ausgebildet) und/oder eine eigentliche elektrische Kontakteinrichtung (meist mehrteilig, einstückig, stofflich einstückig oder integral ausgebildet) sicher in diesem aufgenommen sein. Da die Gehäuse der Verbinder meist einer gewissen Normung, wie z. B. dem FAKRA- oder einem anderen Standard, unterliegen, besitzen die wichtigsten Abmessungen der Gehäuse bei verschiedenen Herstellern dieselben Abmessungen.
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Es sind ständig Bestrebungen im Gang, elektrische Kontaktvorrichtungen, elektrische Kontakteinrichtungen, elektrische Verbinder und/oder konfektionierte elektrische Kabel zu verbessern, kostengünstiger zu gestalten und/oder kostengünstiger herzustellen. Z. B. für Hybrid- und Elektrofahrzeuge sind bei bestimmten Anwendungen, z. B. einem Hochvoltverbinder für Sensoranwendungen, erhöhte Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Diese Sicherheitsanforderungen betreffen die Luft- und Kriechstrecken sowie einem Fingerschutz (IPxxB), welcher auch bei einem Verbinder, insbesondere einem Steckverbinder, für eine Signalkontaktierung (kleine Leitungsquerschnitte) gefordert ist.
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Im Stand der Technik, vgl. die 1 und 2, weist ein zweireihiger Steckverbinder (Verbinder) für eine typische Niedervoltanwendung vorzugsweise zwei seitlich angespritzte Sekundärkontaktsicherungen 80 an seinem integralen Kontaktgehäuse 8 für seine elektrischen Kontakteinrichtungen auf. Primär verrasten die Kontakteinrichtungen innerhalb des einteiligen Kontaktgehäuses 8. Die betreffende Sekundärkontaktsicherung 80 weist durchgängig einen seitlichen Schieber auf. Im schlechtesten Fall entspricht dabei eine Kriechstrecke 82 einer Luftstrecke 82, wenn zwei benachbarte Kontakteinrichtungen an der betreffenden Sekundärkontaktsicherung 80 anliegen. Die Kriechstecke 82 kann bei dieser Lösung nur durch eine größere Rasterweite (Abstände in Längsrichtung) erhöht werden, was sich negativ auf einen Bauraum in Längsrichtung des Steckverbinders auswirkt.
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Eine minimale Breite des Kontaktgehäuses 8 mit den beiden angespritzten Sekundärkontaktsicherungen 80 beträgt ca. 7mm. Eine daraus resultierende Kragenbreite, ohne eine Außenverrippung 92 zur Verstärkung, von ca. 9mm an einem Steckgesicht einer Kontaktgehäuseaufnahme 9, vgl. die 3 und 4, wirkt sich negativ auf einen Fingerschutz der Kontaktgehäuseaufnahme 9 aus. Ein minimaler Abstand zwischen einem Testfinger 6 und einem freien Ende einer elektrischen Kontakteinrichtung beträgt beim dargestellten Beispiel ca. 1,4mm. Da die großflächigen Seitenwände der Kontaktgehäuseaufnahme 9 wegen der durchgängigen seitlichen Schieber des Kontaktgehäuses 8 von innen nur mittels vergleichsweise kurzer innerer Verstärkungsrippen 90 lediglich bedingt gegen eine Durchbiegung bei einem Fingereinsatz stabilisiert werden können, sind zusätzliche Maßnahmen außen an der Kontaktgehäuseaufnahme 9 nötig (Außenverrippung 92), was sich unter Umständen zusätzlich negativ auf einen Bauraum in der Breite und/oder in der Höhe auswirkt.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kontaktgehäuse für einen elektrischen Verbinder mit einer Vielzahl elektrischer Kontakteinrichtungen, insbesondere für einen elektrischen Steck- oder Gegenverbinder für den Kraftfahrzeugbereich, sowie eine dazu im Wesentlichen komplementäre Kontaktgehäuseaufnahme, insbesondere einen Kragenanschluss, anzugeben. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten elektrischen Verbinder (Gegen- oder Steckverbinder) und ein verbessertes konfektioniertes elektrisches Kabel bzw. einen Kabelbaum anzugeben. Hierbei sollen die elektrischen Kontakteinrichtungen für das Kontaktgehäuse in wenigstens zwei Ebenen anordnenbar sein, wobei eine Kontaktsicherung für die Kontakteinrichtungen einfach und schnell einrichtbar sein soll. Des Weiteren soll das erfindungsgemäße Kontaktgehäuse mit den Kontakteinrichtungen einfach zu bestücken und somit der Verbinder sowie das konfektionierte Kabel bzw. der Kabelbaum kostengünstig herstellbar sein.
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Die Aufgabe der Erfindung ist mittels eines Kontaktgehäuses für einen elektrischen Verbinder mit einer Vielzahl elektrischer Kontakteinrichtungen, insbesondere für einen elektrischen Steck- oder Gegenverbinder für den Kraftfahrzeugbereich; mittels einer Kontaktgehäuseaufnahme, insbesondere einem Kragenanschluss, für einen elektrischen Verbinder, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich; mittels eines elektrischen Verbinders; und mittels eines konfektionierten elektrischen Kabels bzw. Kabelbaums; gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. - Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.
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Das erfindungsgemäße Kontaktgehäuse weist wenigstens zwei Kontaktgehäusemodule auf, in welchen jeweils eine Mehrzahl von elektrischen Kontakteinrichtungen einrichtbar ist, wobei mittels der Kontaktgehäusemodule Kontaktsicherungen der elektrischen Kontakteinrichtungen gegenseitig in den Kontaktgehäusemodulen einrichtbar sind, und die Kontaktsicherungen als Kontaktsicherungskämme ausgebildet sind, wobei ein Kontaktsicherungskamm eines ersten Kontaktgehäusemoduls in ein zweites Kontaktgehäusemodul und ein Kontaktsicherungskamm des zweiten Kontaktgehäusemoduls in das erste Kontaktgehäusemodul eingreifbar ausgebildet ist. - Bevorzugt konstituieren die wenigstens zwei Kontaktgehäusemodule wenigstens zwei Reihen von elektrischen Kontakteinrichtungen für einen elektrischen Verbinder. Dabei ist das Kontaktgehäuse insbesondere als ein zweiteiliges oder zweireihiges Kontaktgehäuse ausgebildet. Es ist natürlich möglich, das Kontaktgehäuse als ein mehrteiliges oder mehrreihiges Kontaktgehäuse auszubilden.
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In einer Ausführungsform der Erfindung können die Kontaktgehäusemodule vor einer gegenseitigen Vormontage oder Montage aneinander, voneinander räumlich getrennt vorgesehen sein. D. h. die Kontaktgehäusemodule sind als lose Teile ausgebildet, wobei keine mechanische Verbindung zwischen den Kontaktgehäusemodulen existiert. Die Kontaktgehäusemodule können ferner in einer Vormontagestellung der Kontaktgehäusemodule aneinander translatorisch aufeinander zubewegbar vorgesehen sein. Dies entspricht bevorzugt einem sogenannten Lieferzustand des Kontaktgehäuses. Ein Bestücken des Kontaktgehäuses bzw. der Kontaktgehäusemodule mit den elektrischen Kontakteinrichtungen erfolgt in diesem Fall in der Vormontagestellung. Des Weiteren können die Kontaktgehäusemodule in einer Endmontagestellung der Kontaktgehäusemodule bevorzugt lösbar aneinander festgelegt sein.
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Gemäß der Erfindung kann das Kontaktgehäuse, ausgehend von einer/der Vormontagestellung der zwei Kontaktgehäusemodule aneinander für eine/die Endmontagestellung der zwei Kontaktgehäusemodule aneinander, zuschnappbar ausgebildet sein. Der Kontaktsicherungskamm des ersten Kontaktgehäusemoduls kann in den Kontaktsicherungskamm des zweiten Kontaktgehäusemoduls wenigstens teilweise eingreifbar ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann in einer/der Vormontagestellung der Kontaktgehäusemodule aneinander, wenigstens ein Kontaktsicherungskamm in einen diesen Kontaktsicherungskamm gegenüberliegenden Grundkörper des betreffenden Kontaktgehäusemoduls wenigstens teilweise eingreifen.
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In einer Ausführungsform sind mittels der Kontaktsicherungskämme jeweils Sekundärkontaktsicherungen der Kontakteinrichtungen in den Kontaktgehäusemodulen einrichtbar. Primär verrasten die Kontakteinrichtungen bevorzugt innerhalb des betreffenden Kontaktgehäusemoduls bzw. dessen Grundkörpers. - Einander betreffende Kontaktsicherungskämme können im Wesentlichen in einer Ebene oder in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein. Darüber hinaus können die Kontaktsicherungszähne eines einzelnen Kontaktsicherungskamms im Wesentlichen in einer Ebene oder in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein. Eine betreffende Ebene ist dabei von einer Längsrichtung und einer Breitenrichtung des Kontaktgehäuses aufgespannt. -Ferner kann ein betreffender Grundkörper im Bereich einer Kontaktkammer für eine elektrische Kontakteinrichtung, eine in diese Kontaktkammer hineinführende Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmung aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann im Wesentlichen zwischen zwei direkt zueinander benachbarten Kontaktkammern oder Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmungen eines Kontaktgehäusemoduls, ein Kontaktsicherungszahn von einer Innenseite des betreffenden Grundkörpers wegstehen.
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In der Endmontagestellung der zwei Kontaktgehäusemodule aneinander kann eine Kriechstrecke (Kriechstromfestigkeit) zwischen zwei direkt zueinander benachbarten elektrischen Kontakteinrichtungen eines Kontaktgehäusemoduls, über einen zwischen diesen beiden elektrischen Kontakteinrichtungen befindlichen Kontaktsicherungszahn diesen Kontaktgehäusemoduls verlaufen. Alternativ kann wenigstens eine jeweilige Kriechstrecke zwischen zwei jeweils direkt zueinander benachbarten elektrischen Kontakteinrichtungen betreffender Kontaktgehäusemodule, jeweils über einen zwischen diesen beiden elektrischen Kontakteinrichtungen befindlichen Kontaktsicherungszahn des betreffenden Kontaktgehäusemoduls verlaufen. Ferner können alternativ im Wesentlichen alle Kriechstrecken zwischen zwei direkt zueinander benachbarten elektrischen Kontakteinrichtungen betreffender Kontaktgehäusemodule, über einen zwischen diesen beiden elektrischen Kontakteinrichtungen befindlichen Kontaktsicherungszahn des betreffenden Kontaktgehäusemoduls verlaufen.
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Eine an einer betreffenden Innenseite eines ersten Grundkörpers abseits ihrer Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmung offene Kontaktkammer, kann von einem geschlossenen Abschnitt einer Innenseite eines zweiten Grundkörpers elektrisch isolierbar sein. Alternativ kann jeweils wenigstens eine an einer betreffenden Innenseite der Grundkörper abseits ihrer Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmungen offene Kontaktkammer, jeweils von einem geschlossenen Abschnitt einer betreffenden Innenseite des anderen Grundkörpers elektrisch isolierbar sein. Hierbei sind insbesondere die Bereiche der Primärverrastungen und der Kontaktierungsabschnitte der elektrischen Kontakteinrichtungen (Primärkontaktsicherung) durch unterschiedliche Entformungsrichtungen aus den betreffenden Gussformen nach einem Spritzgießen der Kontaktgehäuse elektrisch isolierbar.
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In einer Ausführungsform sind die Kontaktgehäusemodule mittels zueinander teilkomplementärer Rasteinrichtungen der Grundkörper aneinander vorverrastbar (z. B. aneinander translatorisch aufeinanderzu bewegbar vorgesehen). Ferner sind in einer Ausführungsform die Kontaktgehäusemodule mittels den zueinander teilkomplementären Rasteinrichtungen der Grundkörper aneinander endverrastbar (z. B. lösbar aneinander festgelegt). Darüber hinaus sind in einer Ausführungsform die Kontaktgehäusemodule mittels zueinander wenigstens teilkomplementärer Führungseinrichtungen der Grundkörper gegenseitig aneinander bevorzugt eindimensional translatorisch zwangsgeführt vorgesehen. Hierbei ist es bevorzugt, dass in der Vormontagestellung betreffende Führungseinrichtungen ineinander bereits teilweise eingreifen.
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Die wesentlichen maximalen Außenabmessungen des Kontaktgehäuses in Breitenrichtung können kleiner oder gleich: 6,5mm, 6,3mm, 6,1mm, 5,9mm, 5,7mm, 5,5mm oder 5,3mm sein. Ferner kann eine elektrische Kontakteinrichtung des ersten Kontaktgehäusemoduls und eine elektrische Kontakteinrichtung des zweiten Kontaktgehäusemoduls für dieselbe Rasterweite ausgelegt sein. Darüber hinaus können eine elektrische Kontakteinrichtung des ersten Kontaktgehäusemoduls und eine elektrische Kontakteinrichtung des zweiten Kontaktgehäusemoduls im Wesentlichen gleich ausgebildet sein. Des Weiteren kann wenigstens eine großflächige Längsaußenseite eines Kontaktgehäusemoduls im Wesentlichen geschlossen ausgebildet sein. Ferner kann ein Kontaktgehäusemodul oder können die Kontaktgehäusemodule jeweils einstückig, stofflich einstückig oder integral ausgebildet sein. Bevorzugt ist das betreffende Kontaktgehäusemodul durch ein Spritzgießverfahren aus einem Kunststoff hergestellt.
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Bei dem erfindungsgemäßen zweiteiligen oder mehrteiligen Kontaktgehäuse bevorzugt für einen Steckverbinder (incl. seiner elektrischen Kontakteinrichtungen mit daran elektrisch und mechanisch angeschlossenen elektrischen Leitungen), mit versetzten Kontaktreihen ist die Sekundärkontaktsicherung nach innen verlegt. Eine Entformungsrichtung der Primär- und Sekundärkontaktsicherung aus den betreffenden Gussformen nach einem Spritzgießverfahren ist ebenfalls nach innen verlegt.
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Hierdurch ist das Kontaktgehäuse von außen sicher berührgeschützt und bietet eine Realisierung von längeren Kriechstrecken im Kontaktgehäuse selbst.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine Steckerbreite von z. B. bevorzugt ca. 5,7mm realisiert sein, was einen Fingerschutz in einer Kontaktgehäuseaufnahme deutlich verbessert und besonders bei flachen Anwendungen deutliche Bauraumvorteile bietet. Durch eine „Verzahnung“ der Sekundärkontaktsicherungen sind die Kriechstrecken erheblich verlängert, was wiederum bei höheren Anforderungen bezüglich Kriechstrecken zwischen zwei direkt benachbarten elektrischen Kontakteinrichtungen Bauraumvorteile in der Länge des Kontaktgehäuses bedeutet. Die zwei Kontaktgehäusemodule sind gegenüber dem Stand der Technik (keine beweglichen Teile, keine Filmscharniere) einfacher herstellbar und können in der Vorraststeilung ausgeliefert werden. Dadurch entstehen einen Anwender im Vergleich zu einer einteiligen Lösung (angespritzte Sekundärkontaktsicherung) bezüglich einer Handhabung und Verarbeitung keine Nachteile.
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Ein solches Kontaktgehäuse ermöglicht die Realisierung einer erfindungsgemäße Kontaktgehäuseaufnahme. Hierdurch resultieren neue Möglichkeiten für die Kontaktgehäuseaufnahme, um die großflächigen Seitenwandungen gegen Durchbiegung beim Fingereinsatz zu stabilisieren (s. u.). Ferner können die Reihen der elektrischen Kontakteinrichtungen näher an den großflächigen Seitenwandungen positioniert sein, was sich positiv auf den Fingerschutz und auf eine Koshirisicherheit (Sicherheit bei schrägem Zusammenführen zweier elektrischer Verbinder) auswirkt.
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Die erfindungsgemäße Kontaktgehäuseaufnahme umfasst einen Aufnahmeraum, in welchen wenigstens zwei Reihen von elektrischen Kontakteinrichtungen hineinragend vorsehbar sind, wobei zwischen zwei zueinander benachbarbaren elektrischen Kontakteinrichtungen wenigstens einer Reihe, eine innere Verstärkungsrippe im Aufnahmeraum ausgebildet ist, und die Kontaktgehäuseaufnahme derart ausgebildet ist, dass die innere Verstärkungsrippe die zwei im Aufnahmeraum zueinander benachbarbaren elektrischen Kontakteinrichtungen überragt oder im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit wenigstens einer dieser Kontakteinrichtungen abschließt. D. h. sind im Aufnahmeraum die elektrischen Kontaktabschnitte der Kontakteinrichtungen eingerichtet, so überragt die innere Verstärkungsrippe die freien Enden der zueinander benachbarten elektrischen Kontaktabschnitte bzw. schließt auf gleicher Höhe mit wenigstens einer dieser Kontakteinrichtungen ab. Dies gilt natürlich auch für eine Vielzahl von zueinander benachbarbaren elektrischen Kontakteinrichtungen.
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Die Kontaktgehäuseaufnahme kann an ihren Außenseiten im Wesentlichen frei von Verstärkungsrippen sein. Ferner können die beiden großflächigen Längsaußenseiten der Kontaktgehäuseaufnahme im Wesentlichen eben ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Kontaktgehäuseaufnahme derart ausgebildet sein, dass ein minimaler Abstand zwischen einem adäquaten, d. h. für den betreffenden Fall (IPxxB) anwendbaren oder verwendbaren, Testfinger und einem freien Ende einer elektrischen Kontakteinrichtung größer oder gleich: 2,5mm, 3mm, 3,5mm, 3,75mm, 4mm oder 4,25mm ist. Des Weiteren können die wesentlichen maximalen Außenabmessungen der Kontaktgehäuseaufnahme in Breitenrichtung kleiner oder gleich: 8,5mm, 8,3mm, 8,1mm, 7,9mm, 7,7mm, 7,5mm oder 7,3mm sein. Durch eine Verlegung der Reihen von elektrischen Kontakteinrichtungen von der Mitte (vgl. 4) nach außen, durch eine geringere Kragenbreite von z. B. bevorzugt ca. 7,7mm und/oder durch eine Verstärkung der großflächigen Seitenwandungen von innen (innere Verstärkungsrippen), ist der Fingerschutz an der Kontaktgehäuseaufnahme deutlich verbessert.
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Der erfindungsgemäße elektrische Verbinder umfasst eine Vielzahl von elektrischen Kontakteinrichtungen, wobei der elektrische Verbinder ein erfindungsgemäßes Kontaktgehäuse oder eine erfindungsgemäße Kontaktgehäuseaufnahme aufweist. Hierbei kann die Kontaktgehäuseaufnahme einstückig, stofflich einstückig oder integral mit einem Gehäuse des Verbinders ausgebildet sein. - Das erfindungsgemäße konfektionierte elektrisches Kabel oder der erfindungsgemäße konfektionierte elektrische Kabelbaum weist einen erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder auf.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische und nicht maßstabsgetreue Zeichnung näher erläutert. Abschnitte, Elemente, Bauteile, Einheiten, Schemata und/oder Komponenten, welche eine identische, univoke oder analoge Ausbildung und/ oder Funktion besitzen, sind in der Figurenbeschreibung (s. u.), der Bezugszeichenliste, den Patentansprüchen und in den Figuren (Fig.) der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Eine mögliche, in der Erfindungsbeschreibung (s. o.) nicht erläuterte, in der Zeichnung nicht dargestellte und/oder nicht abschließende Alternative, eine statische und/oder kinematische Umkehrung, eine Kombination etc. zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung bzw. einer Komponente, einem Schema, einer Einheit, einem Bauteil, einem Element oder einem Abschnitt davon, kann ferner der Figurenbeschreibung entnommen werden.
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Bei der Erfindung kann ein Merkmal (Abschnitt, Element, Bauteil, Einheit, Komponente, Funktion, Größe etc.) positiv, d. h. vorhanden, oder negativ, d. h. abwesend, ausgestaltet sein, wobei ein negatives Merkmal als Merkmal nicht explizit erläutert ist, wenn nicht gemäß der Erfindung Wert darauf gelegt ist, dass es abwesend ist. Ein Merkmal dieser Spezifikation (Beschreibung, Bezugszeichenliste, Patentansprüche, Zeichnung) kann nicht nur in einer angegebenen Art und/oder Weise, sondern auch in einer anderen Art und/oder Weise angewendet sein (Isolierung, Zusammenfassung, Ersetzung, Hinzufügung, Alleinstellung, Weglassung etc.). Insbesondere ist es möglich, anhand eines Bezugszeichens und einem diesen zugeordneten Merkmal, bzw. vice versa, in der Beschreibung, der Bezugszeichenliste, den Patentansprüchen und/oder der Zeichnung, ein Merkmal in den Patentansprüchen und/oder der Beschreibung zu ersetzen, hinzuzufügen oder wegzulassen. Darüber hinaus kann dadurch ein Merkmal in einem Patentanspruch ausgelegt und/oder näher spezifiziert werden.
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Die Merkmale dieser Spezifikation sind (angesichts des (meist unbekannten) Stands der Technik) auch als optionale Merkmale interpretierbar; d. h. jedes Merkmal kann als ein fakultatives, arbiträres oder bevorzugtes, also als ein nicht verbindliches, Merkmal aufgefasst werden. So ist eine Herauslösung eines Merkmals, ggf. inkl. seiner Peripherie, aus einem Ausführungsbeispiel möglich, wobei dieses Merkmal dann auf einen verallgemeinerten Erfindungsgedanken übertragbar ist. Das Fehlen eines Merkmals (negatives Merkmal) in einem Ausführungsbeispiel zeigt, dass das Merkmal in Bezug auf die Erfindung optional ist. Ferner ist bei einem Artbegriff für ein Merkmal auch ein Gattungsbegriff für das Merkmal mitlesbar (ggf. weitere hierarchische Gliederung in Untergattung, Sektion etc.), wodurch, z. B. unter Beachtung von Gleichwirkung und/oder Gleichwertigkeit, eine Verallgemeinerung eines oder diesen Merkmals möglich ist. - In den lediglich beispielhaften Fig. zeigen:
- 1 eine zweidimensionale Stirnseitenansicht eines Kontaktgehäuses für den Kraftfahrzeugbereich gemäß dem Stand der Technik für eine Vielzahl von elektrischen Kontakteinrichtungen,
- 2 eine zweidimensionale, allseitig weggebrochene Längsseitenansicht des Kontaktgehäuses aus 1, wobei die elektrischen Kontakteinrichtungen freigeschnitten dargestellt sind,
- 3 eine zweidimensionale, geschnittene Stirnseitenansicht einer Kontaktgehäuseaufnahme gemäß dem Stand der Technik für eine Vielzahl von elektrischen Kontakteinrichtungen,
- 4 eine perspektivische Längsseitenansicht der Kontaktgehäuseaufnahme aus der 3 für den Kraftfahrzeugbereich,
- 5 in einer Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes erstes Kontaktgehäusemodul für ein erfindungsgemäßes zweiteiliges Kontaktgehäuse für den Kraftfahrzeugbereich,
- 6 in einer Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes zweites Kontaktgehäusemodul für das erfindungsgemäßes Kontaktgehäuse,
- 7 eine zweidimensionale Draufsichtsicht auf die Kontaktgehäusemodule der 5 und 6, wobei sich die Kontaktgehäusemodule in einer Vorraststellung aneinander befinden,
- 8 eine zweidimensionale Draufsichtsicht auf die Kontaktgehäusemodule der 5 und 6, wobei sich die Kontaktgehäusemodule in einer Endraststellung aneinander befinden,
- 9 eine stirnseitige Perspektivansicht auf das Kontaktgehäuse mit seinen Kontaktgehäusemodulen in der Vorraststellung,
- 10 eine zentral geschnittene, stirnseitige Perspektivansicht auf das Kontaktgehäuse wiederum mit seinen Kontaktgehäusemodulen in der Vorraststellung,
- 11 eine zweidimensionale Stirnseitenansicht auf das Kontaktgehäuse mit seinen Kontaktgehäusemodulen in der Endraststellung,
- 12 eine im Bereich einer elektrischen Kontakteinrichtung eines ersten Kontaktgehäusemoduls geschnitten dargestellte, stirnseitige zweidimensionale Ansicht auf das Kontaktgehäuse,
- 13 eine im Bereich einer elektrischen Kontakteinrichtung eines zweiten Kontaktgehäusemoduls geschnitten dargestellte, stirnseitige zweidimensionale Ansicht auf das Kontaktgehäuse,
- 14 eine zweidimensionale, einseitig weggebrochene Unteransicht auf Einführöffnungen des erfindungsgemäßen Kontaktgehäuses,
- 15 eine zweidimensionale, zweiseitig weggebrochene Schnittansicht in einem Bereich von ineinandergreifenden Kontaktsicherungszähnen der Kontaktgehäusemodule,
- 16 in einer seitlichen Perspektivansicht einen erfindungsgemäßen Verbinder mit daran elektrisch und mechanisch angeschlossenen elektrischen Leitungen (konfektioniertes Kabel bzw. konfektionierter Kabelbaum),
- 17 eine zweidimensionale, geschnittene Stirnseitenansicht einer Kontaktgehäuseaufnahme gemäß der Erfindung für eine Vielzahl von elektrischen Kontakteinrichtungen, und
- 18 eine dreidimensionale Längsseitenansicht der Kontaktgehäuseaufnahme aus der 17 für den Kraftfahrzeugbereich.
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Die Erfindung ist zunächst im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen einer Ausführungsform einer Variante eines erfindungsgemäßen Kontaktgehäuses 1 für einen elektrischen Verbinder, insbesondere einen elektrischen Steck- oder Gegenverbinder für den Kraftfahrzeugbereich, insbesondere den Hybrid- oder Elektrofahrzeugbereich, näher erläutert. In der Zeichnung sind nur diejenigen räumlichen Abschnitte eines Gegenstands der Erfindung dargestellt, welche für ein Verständnis der Erfindung notwendig sind. Obwohl die Erfindung detaillierter durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben und illustriert ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Andere Variationen können hieraus und/oder aus Obigem (Erfindungsbeschreibung) abgeleitet werden ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Dies gilt z. B. auch für Kontaktgehäuse im Computer- und (Unterhaltungs-)Elektronikbereich.
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Die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung bezieht sich im Folgenden auf eine Breitenrichtung B bzw. eine Breitenachse B, eine Hochrichtung H bzw. eine Hochachse H und eine Längsrichtung L bzw. eine Längsachse L des Kontaktgehäuses 1 bzw. dessen Kontaktgehäusemodule 10, 20 sowie einer erfindungsgemäßen Kontaktgehäuseaufnahme 5, in welcher das Kontaktgehäuse 1 aufnehmbar ist. Vorliegend ist das Kontaktgehäuse 1 ein Gehäuse für einen Steckverbinder bzw. einen Gegenverbinder, einen Stecker oder eine Kupplung. Aber auch auf einen Einbaustecker, eine (Einbau-)Buchse, einen Buchsenverbinder, eine Steckeraufnahme etc. ist die Erfindung anwendbar. Die im Kontaktgehäuse 1 doppelt arretierbaren elektrischen Kontakteinrichtungen 30 sind bevorzugt Buchenkontakteinrichtungen 30, können zusätzlich (Hybridverbinder) oder alternativ als Pin-, Stift- und/oder Tabkontakteinrichtungen ausgebildet sein.
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Das erfindungsgemäße Kontaktgehäuse 1 (siehe 5 bis 16) umfasst im Wesentlichen zwei voneinander getrennte Einheiten, die beiden so genannten Kontaktgehäusemodule 10, 20, die miteinander verbunden, insbesondere zusammengesteckt, das vollständige und einsatzbereite Kontaktgehäuse 1 bilden. Die Erfindung ist dabei nicht auf zwei Kontaktgehäusemodule 10, 20 beschränkt, sondern es können auch eine Vielzahl von Kontaktgehäusemodulen 10, ..., 20 eines Kontaktgehäuses 1 aneinander mechanisch angekoppelt sein, wobei z. B. eine Vielzahl von Kontaktgehäusemodulen 10, ..., 20 hintereinander angeordnet werden können. D. h. das erfindungsgemäße Kontaktgehäuse 1 ist zwei- oder mehrteilig, insbesondere zwei- oder mehrreihig für Kontakteinrichtungen 30, ausgebildet.
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Im Kontaktgehäuse 1 kommt bevorzugt eine einzige Form und/oder eine einzige Bauart von Kontakteinrichtungen 30 zum Einsatz. Bevorzugt ist dabei ein sogenanntes NanoMQS (MQS: Micro Quadlock System), das in einem Bereich einer Kontaktierung zweier elektrischer Kontakteinrichtungen 30, 60 (vgl. 12 und 13 mit 17) einen quadratischen Kontaktquerschnitt besitzt. Dementsprechend sind die Kontaktgehäusemodule 10, 20, als NanoMQS-Module 10, 20 bezeichenbar. Es ist natürlich möglich, unterschiedliche Kontaktsysteme (z. B. NanoMQS und MCON (Multiple Contact), MQS und MCON etc.) im Kontaktgehäuse 1 zu kombinieren, da auch unterschiedliche Lagen der Sekundärkontaktsicherungen von Kontaktkammer 110, 210 zu Kontaktkammer 110, 210 mit der erfindungsgemäßen Lösung umgesetzt werden können. Die Kontaktsicherungszähne 122, 222 der Kontaktsicherungskämme 120, 220 müssen also nicht auf einer Ebene liegen.
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Das jeweilige Kontaktgehäusemodul 10, 20 umfasst einen bevorzugt im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper 100, 200 in welchem jeweils eine Mehrzahl von Kontaktkammern 110, 120 für die Kontakteinrichtungen 30 (vgl. 12 und 13) vorgesehen sind. Hierbei können die Kontaktgehäusemodule 10, 20 untereinander ausgetauscht werden, d. h. das Kontaktgehäusemodul 10 wird zu Kontaktgehäusemodul 20 und umgekehrt. Die Kontaktkammern 110, 120 eines Kontaktgehäusemoduls 10, 20 sind dabei in Längsrichtung L gegeneinander mittels Trennwänden des jeweiligen Kontaktgehäusemoduls 10, 20 (elektrisch) isoliert. In einer jeden Kontaktkammer 110 ist eine Kontakteinrichtung 30, die vorliegend alle als Buchsenkontakteinrichtungen 30 (s. 12 und 13) ausgebildet ist, einrichtbar.
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Gemäß der Erfindung konstituiert sich ein einzelnes Kontaktgehäuse 1 aus einer Mehrzahl, insbesondere aus zwei, Kontaktgehäusemodulen 10, 20, wobei die Kontaktgehäusemodule 10, 20 bevorzugt voneinander getrennt hergestellt werden, was insbesondere durch ein Spritzgießverfahren erfolgen kann (vgl. die 5 mit 6). Hierbei können die Kontaktgehäusemodule 10, 20 natürlich in einer Gussform, die bevorzugt zwei unterschiedliche Entformungsrichtungen besitzen, spritzgegossen werden.
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Natürlich können die Kontaktgehäusemodule 10, 20 auch getrennt voneinander in zwei separaten Gussformen hergestellt werden.
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Solch ein „Kontaktgehäuse 1“, also die zwei losen Kontaktgehäusemodule 10, 20, können einen Lieferzustand des Kontaktgehäuses 1 bilden. Hierbei befindet sich das Kontaktgehäusemodul 10 gegenüber dem Kontaktgehäusemodul 20, bzw. vice versa, in einer sogenannten Getrenntstellung G. - Bevorzugt befinden sich die beiden Kontaktgehäusemodule 10, 20 für einen Lieferzustand in einer Vorraststellung V bzw. einer Vormontagestellung V aneinander, was in den 7, 9 und 10 dargestellt ist. In der Vorraststellung V ist zwischen den Innenseiten 101, 201 (großflächige Längsinnenseiten 101, 201) der Grundkörper 100, 200 ein Abstand (Luft) eingerichtet, der für ein Einrichten von Sekundärkontaktsicherungen 120, 220 (s. u.) benötigt wird.
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Hierbei sind die beiden Grundkörper 100, 200 mittels Rasteinrichtungen 130, 230 bzw. die beiden Kontaktgehäusemodule 10, 20 aneinander vorverrastet. Die Rasteinrichtungen 130, 230 sind dabei abschnittweise bevorzugt teilkomplementär ausgebildet. In der Vorraststellung V greifen die Rasteinrichtungen 130, 230, mittels welchen bevorzugt auch eine Endraststellung E bzw. eine Endmontagestellung E, einrichtbar ist, in einer ersten gegenseitigen Position ineinander ein. Für die Endraststellung E (zweite gegenseitige Position der Rasteinrichtungen 130, 230) sind die Rasteinrichtungen 130, 230 und somit die Kontaktgehäusemodule 10, 20 aus der Vorraststellung V in die Endraststellung E bringbar.
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Für ein Überführen der beiden Kontaktgehäusemodule 10, 20 aus der Vorraststellung V in die Endraststellung E sind die Kontaktgehäusemodule 10, 20 bevorzugt gegenseitig geführt, insbesondere translatorisch in Breitenrichtung B zwangsgeführt. Hierfür weisen die Kontaktgehäusemodule 10, 20 Führungseinrichtungen 140, 240 auf, die zueinander wenigstens teilkomplementär ausgebildet sind. Vorliegend ist die Führungseinrichtung 140 als eine Ausnehmung 140 im Kontaktgehäusemodul 10 ausgehend von dessen Innenseite 101, und die Führungseinrichtung 240 als ein Vorsprung 240 an der Innenseite 201 des Kontaktgehäusemoduls 20 ausgebildet; dies kann natürlich umgekehrt vorgesehen sein.
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Hierbei sind die Führungseinrichtungen 140, 240 quaderförmig (positiv, negativ) ausgebildet. Es ist natürlich möglich, andere Formen anzuwenden, wie z. B. einen geraden und ggf. allgemeinen Zylinder, ein gerades Prisma etc. Bevorzugt greifen die Führungseinrichtungen 140, 240 schon in der Vorraststellung V teilweise ineinander ein (vgl. 7). Wenigstens zwei einander betreffende Führungseinrichtungen 140, 240 garantieren, dass die beiden Kontaktgehäusemodule 10, 20 bevorzugt schon in der Vorraststellung V und in der Endraststellung E nicht gegeneinander verdreht werden können. Sollte dies aufgrund einer Gestaltung der Führungseinrichtungen 140, 240 nicht der Fall sein (Zylinderform), so ist dies durch zwei zusätzliche einander betreffende Führungseinrichtungen 140, 240 garantiert.
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In der Getrenntstellung G und/oder der Vorraststellung V kann das Kontaktgehäuse 1 bzw. können die Kontaktgehäusemodule 10, 20 mit den Kontakteinrichtungen 30 bestückt werden. Hierbei ist an der jeweiligen Kontakteinrichtung 30 eine elektrische Leitung bzw. ein elektrisches Kabel (s. 11 bis 13 sowie 16) mechanisch und elektrisch angeschlossen. Beim Bestücken der Kontaktgehäusemodule 10, 20 verrastet die jeweilige Kontakteinrichtung 30 in einem vorderen Bereich (unten-mitte, z. B. in den 12 und 13 gut zu erkennen) an einer Rastschulter an/in einer betreffenden Kontaktkammer 110, 210 primär. Hierfür weist die Kontakteinrichtung 30 bevorzugt eine an ihr ausgebildete Rastlasche (für Primärkontaktsicherung in Verbindung mit der Rastschulter) auf.
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Dahinter (also weiter oben in den 12 und 13) ist gemäß der Erfindung eine Sekundärkontaktsicherung 120, 220 für die jeweilige Kontakteinrichtung 30 einrichtbar. Die Sekundärkontaktsicherung 220, 120 der Kontakteinrichtungen 30 für ein betreffendes Kontaktgehäusemodul 10, 20 erfolgt dabei über das betreffende andere Kontaktgehäusemodul 20, 10. D. h. die Sekundärkontaktsicherung 220 des ersten (bzw. zweiten) Kontaktgehäusemoduls 10 erfolgt mittels des zweiten (bzw. ersten) Kontaktgehäusemoduls 20, und die Sekundärkontaktsicherung 120 des zweiten (bzw. ersten) Kontaktgehäusemoduls 20 erfolgt mittels des ersten (bzw. zweiten) Kontaktgehäusemoduls 10.
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Die betreffende Sekundärkontaktsicherung 220, 120 ist dabei als ein Kontaktsicherungskamm 220, 120 ausgebildet, welcher im Wesentlichen alle Kontakteinrichtungen 30 eines ihm im Wesentlichen in Breitenrichtung B gegenüberliegenden Kontaktgehäusemoduls 10, 20 mechanisch in diesem Kontaktgehäusemodul 10, 20 sekundär sichert. Hierfür greift der betreffende Kontaktsicherungskamm 220, 120 in das ihm in Breitenrichtung B gegenüberliegende Kontaktgehäusemodul 10, 20 mit einer Mehrzahl von Kontaktsicherungszähnen 222, 122 ein (s. insbesondere auch die 5 bis 8, 12 und 13). Die betreffenden Kontaktsicherungszähne 222, 122 hintergreifen dabei die jeweiligen Kontakteinrichtungen 30 eines betreffenden Kontaktgehäusemoduls 10, 20, bevorzugt hinter deren Rastlasche und bevorzugt an einer an der jeweiligen Kontakteinrichtung 30 insbesondere integral ausgebildeten Rastschulter.
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Beim Einrichten der Sekundärkontaktsicherungen 220, 120 bzw. beim Verbringen der Kontaktgehäusemodule 10, 20 aus der Getrenntstellung G oder der Vorraststellung V in die Endraststellung E dringen die jeweilig betreffenden Kontaktsicherungszähne 222, 122 in jeweilige Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmungen 112, 212 (vgl. insbesondere die 5, 6, 8, 12, 13 und 15) des betreffenden Kontaktgehäusemoduls 10, 20 ein. Die jeweilige Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmung 112, 212 führt in eine jeweilig sie betreffende Kontaktkammer 110, 210. Hierbei ist es bevorzugt, dass ein Teil der Kontaktsicherungszähne 222, 122, insbesondere im Wesentlichen alle Kontaktsicherungszähne 222, 122 eines einzelnen Kontaktgehäusemoduls 10, 20, in der Vorraststellung V ein Stück weit in die sie betreffenden Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmungen 212, 112 hineinragen.
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Vorliegend sind dies die Kontaktsicherungszähne 122 des Kontaktgehäusemoduls 10, die in die Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmungen 212 des Kontaktgehäusemoduls 20 anfänglich hineinragen ohne dabei ein Bestücken der Kontaktkammern 210 des Kontaktgehäusemoduls 20 mit dessen Kontakteinrichtungen 30 zu behindern (vgl. die 7). In einem Gegenzug ist es dabei bevorzugt, dass die positiv ausgestaltete Führungseinrichtung 240 (Vorsprung 240) des Kontaktgehäusemoduls 20 dabei schon ein Stück weit in die negativ ausgestaltete Führungseinrichtung 140 (Ausnehmung 140) des Kontaktgehäusemoduls 10 hineinragt (vgl. ebenfalls die 7).
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In der Endraststellung E greifen bevorzugt im Wesentlichen sämtliche Kontaktsicherungszähne 122, 222 durch bevorzugt im Wesentlichen sämtliche Sekundärverrastungs-Durchgangsausnehmungen 112, 212 hindurch und bevorzugt im Wesentlichen in sämtliche Kontaktkammern 110, 210 hinein, und arretieren bevorzugt im Wesentlichen sämtliche Kontakteinrichtungen 30 im Kontaktgehäuse 1 sekundär. Ferner ist es bevorzugt, dass in der Endraststellung E eine Endrasteinrichtung 132, 232 des Kontaktgehäusemoduls 10, 20 mit einer Endrasteinrichtung 232, 132 des Kontaktgehäusemoduls 20, 10 verrastet. Hierbei sind die Endrasteinrichtungen 132, 232 wiederum teilkomplementär ausgebildet. Bevorzugt ist es, dass die Endrasteinrichtungen 232, 132 in der Vorraststellung V noch nicht miteinander in Eingriff stehen (vgl. die 10).
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In der Endraststellung E richten sich Kriechstrecken 124, 224 zwischen zwei jeweils direkt benachbarten Kontakteinrichtungen 30 einer Reihe von Kontakteinrichtungen 30 des Kontaktgehäuses 1 ein, die deutlich größer als betreffende Luftstrecke sind (vgl. die 15 mit 2). Ferner können die großflächigen Längsaußenseiten 102, 202 in den relevanten Bereichen ihrer Kontakteinrichtungen 30 außen im Wesentlichen geschlossen, eben und/oder ggf. glatt ausgebildet sein (vgl. insbesondere die 16). Des Weiteren zeigt die Zeichnung eine Verbindersicherung 40 (CPA 40, Connector Position Assurance) für das Kontaktgehäuse 1, die erst dann in das Kontaktgehäuse 1 gesteckt wird, wenn ein Verbinder mit Kontaktgehäuse 1 gesteckt ist.
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Damit die für die Herstellung der Kontaktgehäusemodule 10, 20 verwendeten Spritzgussformen einerseits gut entformt werden können und andererseits für die Formen benötigte Kerne bzw. Kernstrukturen nicht zu filigran und somit zu beschädigungsanfällig sind, ist es bevorzugt, in den Bereichen der Kontaktkammern Öffnungen 114, 214 in den Innenseiten 101, 201 der Kontaktgehäusemodule 10, 20 vorzusehen, die bis in die jeweiligen Kontaktkammern 110, 210 führen (vgl. die 5, 6 und 14). Hierbei sind die Öffnungen 114, 214 derart innerhalb des Kontaktgehäuses 1 vorgesehen, dass die jeweiligen Öffnungen 114, 214 eines betreffenden Kontaktgehäusemoduls 10, 20 von geschossenen Abschnitten der Innenseite 201, 101 des betreffenden anderen Kontaktgehäusemoduls 20, 10 bevorzugt vollständig, insbesondere mit einer Innenseitenüberlappung jeweils in Längsrichtung L und/oder in Hochrichtung H, abgedeckt werden können.
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Das erfindungsgemäße Kontaktgehäuse 1 ermöglicht die Realisierung einer erfindungsgemäßen Kontaktgehäuseaufnahme 5, die z. B. als ein Kragenanschluss 5, ein Header 5 etc. ausgebildet sein kann (s. die 17 und 18). Die in der Kontaktgehäuseaufnahme 5 arretierbaren Kontakteinrichtungen 60 sind bevorzugt Pin- bzw. Stiftkontakteinrichtungen 60, können zusätzlich (Hybridverbinder) oder alternativ aber als Buchen- und/oder Tabkontakteinrichtungen ausgebildet sein. Die Kontaktgehäuseaufnahme 5 kann dabei Bestandteil eines Verbinders sein. Im Folgenden wird angenommen, wie auch in der 17 zu sehen, das die Kontaktgehäuseaufnahme 5 Teil eines mit Kontakteinrichtungen 60 bestückten Verbinders ist.
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Der Verbinder umschließt mit der Kontaktgehäuseaufnahme 5 einen Aufnahmeraum 500, in welchen das oben erläuterte Kontaktgehäuse 1 bzw. ein Verbinder mit einem solchen Kontaktgehäuse 1 einsteckbar ist. Im Aufnahmeraum 500 sind wenigstens zwei Reihen von Kontakteinrichtungen 60 mit ihren Kontaktierungsabschnitten hineinragend eingerichtet. Zwischen zwei zueinander bevorzugt direkt benachbarten Kontakteinrichtungen 60 wenigstens einer Reihe ist eine innere Verstärkungsrippe 590 im Aufnahmeraum 500 eingerichtet.
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Gemäß der Erfindung ist die innere Verstärkungsrippe 590 derart ausgebildet, dass die innere Verstärkungsrippe 590 zwei bevorzugt direkt zueinander benachbarte Kontakteinrichtungen 60 überragt. Ferner kann die innere Verstärkungsrippe 590 derart ausgebildet sein, dass die innere Verstärkungsrippe 590 im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit wenigstens einer dieser Kontakteinrichtungen 60 abschließt. Ein minimaler Abstand zwischen einem Testfinger 6 an einem Außenrand der Kontaktgehäuseaufnahme 5 und den freien Enden der Kontakteinrichtungen 60 beträgt beim dargestellten Beispiel ca. 3,9mm (zum Vergleich der Stand der Technik der 4: 1,4mm).
