DE102018201430B3

DE102018201430B3 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE102018201430B3
Application number: DE102018201430.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kraemer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-02-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (1). Der Steckverbinder (1) weist auf:
-- ein Steckverbindergehäuse (2) mit einer Aufnahmekammer (3) zur Aufnahme eines Kontaktkammermoduls (40);
-- ein Kontaktkammermodul (40);
-- einen Kontaktelement (10);
-- ein Sekundärverriegelungselement (50).
Dabei ist das Kontaktkammermodul (40) entlang einer Einsteckrichtung (E) in die Aufnahmekammer (3) des Steckverbindergehäuses (2) eingesteckt und in der Aufnahmekammer (3) des Steckverbindergehäuses (2) primärverrastet, wobei das Kontaktelement (10) im Kontaktkammermodul (40) angeordnet und im Kontaktkammermodul (40) primärverrastet ist, wobei das Kontaktkammermodul (40) und das darin angeordnete Kontaktelement (10) durch das Sekundärverriegelungselement (50) gleichzeitig im Steckverbindergehäuse (2) sekundärverriegelt sind,
wobei das Sekundärverriegelungselement (50) als ein Schieber ausgebildet ist,
wobei
das Kontaktelement (10) einen ersten Hinterschnitt (11) aufweist,
wobei das Kontaktkammermodul (40) einen zweiten Hinterschnitt (42) aufweist,
wobei das Sekundärverriegelungselement (50) im in das Steckverbindergehäuse (2) eingeschobenen Zustand den ersten Hinterschnitt (11) und den zweiten Hinterschnitt (42) hintergreift.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik, z.B. für Automobil-Anwendungen, sind elektrische Steckverbinder für Steckverbindersysteme bekannt, z.B. Kabelbaumstecker - außerdem sind Gegenstecker oder Messerleisten bekannt. In einen derartigen Steckverbinder ist in der Regel wenigstens eine elektrische Leitung mit einem ersten Ende der Leitung eingesteckt. Am äußersten Ende des ersten Endes der Leitung ist häufig ein Kontaktelement angebracht, in welches z.B. ein Kontaktmesser des Gegensteckverbinders im zusammengesteckten Steckverbindersystem eingesteckt ist.
Die Kontaktelemente sind z.B. entlang einer Einsteckrichtung in Kontaktkammern eingesteckt, welche in einem Steckverbindergehäuse des Steckverbinders angeordnet sind. Um ortsfest im Steckverbinder zu verbleiben können die Kontaktelemente in der Kontaktkammer verrastet sein, z.B. mittels einer vom Kontaktelement abragenden Rastlanze, die im montierten Zustand einen Hinterschnitt des Steckverbindergehäuses hintergreift. Umgekehrt kann auch ein Rastarm von einer Innenwand des Steckverbindergehäuses abragen und in eine Aussparung bzw. einen Hinterschnitt im Kontaktelement eingreifen, so dass dieses in der Kontaktkammer verrastet.
Aus der DE 10 2005 050 779 A1 und aus der DE 10 2012 218 234 A1 sind derartige Steckverbinder bekannt.
Aus der DE 10 2011 078 736 A1 ist ein Verriegelungskamm für elektrische Kontaktelemente eines Steckverbinders bekannt.
Aus der DE 602 13 698 T2 ist ein elektrischer Verbinder, insbesondere für Fahrzeuge, bekannt.
Aus der US 9 667 002 B1 ist eine Steckverbinderanordnung mit einem ungeschirmten, Kabelpaar (UTP-Kabel) bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass die Freigabe eines neuen Steckverbindergehäuses für Kunden ein aufwändiger und kostenintensiver Prozess ist. Gleichzeitig steigen die Anforderungen, in kurzen Zeitabständen neue Kontaktelemente in bestehende Steckverbindersysteme zu integrieren. Dies ist üblicherweise mit dem Design eines neuen Steckverbindergehäuses verbunden, was zu entsprechend hohen Freigabekosten und auch zu Kosten für neue Werkzeuge führt, um das neue Steckverbindergehäuse zu fertigen. Gleichzeitig hat sich herausgestellt, dass gerade in mechanisch anspruchsvollen Umgebungen (z.B. bei hohen Vibrationsbelastungen) eine Verrastung lediglich mit einer Rastlanze nicht ausreichend sein kann bzw. derartige Rastlanzen bzw. Rastarme sehr stabil ausgeführt sein müssen, was unter Umständen dem Trend zu stetiger Miniaturisierung von Kontaktelementen widerspricht.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Steckverbinder bereitzustellen, der einerseits mit einem feststehenden Steckverbindergehäuse flexibel für die Verwendung verschiedener Kontaktelemente geeignet ist und bei dem gleichzeitig alle Kontaktelemente sicher im Steckverbindergehäuse befestigt sind. Gleichzeitig ist es wünschenswert, dass die einzelnen Kontaktelemente und die zugehörigen Kammern möglichst kompakt bauen, um den vorhandenen Bauraum möglichst effektiv zu nutzen bzw. im vorhandenen Bauraum möglichst viele Kontaktelemente unterbringen zu können. Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Steckverbinder vorgeschlagen. Der Steckverbinder weist auf:

-- ein Steckverbindergehäuse mit einer Aufnahmekammer zur Aufnahme eines Kontaktkammermoduls ;
-- ein Kontaktkammermodul ;
-- ein Kontaktelement ;
-- ein Sekundärverriegelungselement.

Das Kontaktkammermodul ist entlang einer Einsteckrichtung in die Aufnahmekammer des Steckverbindergehäuses eingesteckt und in der Aufnahmekammer des Steckverbindergehäuses primärverrastet. Das Kontaktelement ist im Kontaktkammermodul angeordnet und im Kontaktkammermodul primärverrastet. Das Kontaktkammermodul und das darin angeordnete Kontaktelement sind durch das Sekundärverriegelungselement im Steckverbindergehäuse sekundärverriegelt, insbesondere gleichzeitig, wobei das Sekundärverriegelungselement als ein Schieber ausgebildet ist, wobei das Kontaktelement einen ersten Hinterschnitt aufweist, wobei das Kontaktkammermodul einen zweiten Hinterschnitt aufweist und wobei das Sekundärverriegelungselement im in das Steckverbindergehäuse eingeschobenen Zustand den ersten Hinterschnitt und den zweiten Hinterschnitt hintergreift.
Dadurch wird vorteilhaft ein modularer Aufbau des Steckverbinders bewirkt, der stabil gegen mechanische Belastungen ist. Mit anderen Worten: durch die Verwendung eines Kontaktkammermoduls kann unter Beibehaltung der äußeren Gestalt des Steckverbindergehäuses je nach Anwendungsfall ein unterschiedliches Kontaktelement im Steckverbinder verwendet werden. Somit können Werkzeugkosten für die Herstellung des Steckverbindergehäuses gespart werden und es können Zeit und Kosten für die Freigabe des Steckverbindergehäuses gespart werden. Das Kontaktkammermodul dient als eine Art Container, in den je nach dessen Innengestaltung unterschiedliche Kontaktelemente eingesteckt werden können. Gleichzeitig wird durch die gemeinsame Verriegelung des Kontaktkammermoduls im Steckverbindergehäuse und des in das Kontaktkammermodul eingesteckten Kontaktelements im Steckverbindergehäuse mittels des Sekundärverriegelungselements bewirkt, dass das Kontaktkammermodul und das Kontaktelement klein bauend ausgebildet sein können und dass das Steckverbindergehäuse eng bestückt werden kann. Denn infolge der die mechanischen Kräfte aufnehmenden Sekundärverriegelung bzw. des Sekundärverriegelungselements, können die Elemente, die zur Primärverrastung am Kontaktkammermodul, am Steckverbindergehäuse und/oder am Kontaktelement ausgebildet sind relativ klein dimensioniert werden.
Derartige (Primärverrastungs-)Elemente können in dem Fachmann bekannter Weise z.B. durch eine Rastlanze am Kontaktkammermodul bzw. am Kontaktelement ausgebildet sein, wobei eine solche Rastlanze z.B. schräg von ihrem Grundelement abragt (Kontaktelement oder Kontaktkammermodul) und elastisch reversibel zwischen einer nach außen abragenden ersten Stellung und einer nach innen gedrückten zweiten Stellung verlagerbar ist. Derartige Rastlanzen können an einem korrespondierenden Hinterschnitt im Steckverbindergehäuse bzw. im Kontaktkammermodul (primär)verrasten. Umgekehrt kann der interschnitt auch am Kontaktkammermodul und eine Rastlanze bzw. ein Rastarm am Steckverbindergehäuse ausgebildet sein. In gleicher Weise kann eine Primärverrastung des Kontaktelements im Kontaktkammermodul auch durch einen Hinterschnitt am oder eine Aussparung im Kontaktelement und eine Rastlanze bzw. einen Rastarm im Kontaktkammermodul erreicht werden.
Derartige Primärverrastungselemente müssen lediglich bei der Montage für eine Erstpositionierung genügen, so dass das Sekundärverriegelungselement im Steckverbinder angeordnet werden kann und dann Kontaktelement und Kontaktkammermodul sicher am Steckverbindergehäuse - auch gegen höhere und dauerhafte Kräfte - fixiert (zumindest entlang der Einsteckrichtung bzw. entgegen der Einsteckrichtung).
Da das Sekundärverriegelungselement sowohl das Kontaktkammermodul als auch das Kontaktelement am Steckverbindergehäuse verriegelt reicht ein einziges Sekundärverriegelungselement aus - im Vergleich zu einem auch denkbaren System, bei dem das Kontaktelement im Kontaktkammermodul durch ein erstes Sekundärverriegelungselement sekundärverriegelt wird und das Kontaktkammermodul durch ein zweites Sekundärverriegelungselement im Steckverbindergehäuse sekundärverriegelt wird.
Beide Elemente (Kontaktkammermodul und Kontaktelement) sind unabhängig voneinander am bzw. im Steckverbindergehäuse verriegelt, während bei der Primärverrastung das Kontaktelement nur mittelbar über das Kontaktkammermodul am bzw. im Steckverbindergehäuse befestigt bzw. verrastet ist. Somit wird durch die gleichzeitige Sekundärverriegelung beider Elemente die Toleranzkette verkleinert, d.h. das mögliche Spiel des Kontaktelements relativ zum Steckverbindergehäuse, und gleichzeitig wird gegenüber einem nicht modularen Aufbau des Steckverbinders die Flexibilität bezüglich der Verwendung verschiedener Typen von Kontaktelementen erheblich gesteigert.
Erfindungsgemäß ist das Sekundärverriegelungselement als ein Schieber ausgebildet. Dadurch kann das Sekundärverriegelungselement besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden.
Dabei kann das Sekundärverriegelungselement z.B. ein Basiselement und wenigstens zwei Arme aufweisen, die senkrecht vom Basiselement abragen. Die Arme können sich z.B. parallel zueinander erstrecken und jeweils ein freies Ende aufweisen. Ein solches Sekundärverriegelungselement kann somit eine kammartige Struktur aufweisen, wobei das Basiselement dem Kammrücken entspricht und die Arme den Zinken des Kamms.
Dadurch, dass das Sekundärverriegelungselement quer zur Einsteckrichtung durch eine Öffnung des Steckverbindergehäuses in das Steckverbindergehäuse eingeschoben ist kann das Sekundärverriegelungselement besonders wirksam Kräfte entgegen und/oder in Einsteckrichtung aufnehmen. Auf diese Weise können das Kontaktelement und das Kontaktkammermodul besonders sicher, dauerhaft und zuverlässig in ihren jeweiligen Kammern gegen eine Bewegung in und/oder entgegen der Einsteckrichtung gesichert werden. Insbesondere kann dadurch verhindert werden, dass das Kontaktkammermodul oder das Kontaktelement aus dem Steckverbindergehäuse entgegen der Einsteckrichtung in unerwünschter Weise herausfällt oder sich so weit herausbewegt, dass eine sichere Kontaktierung mit einem Gegenkontaktelement verhindert wird.
Dadurch, dass der Steckverbinder eine Mehrzahl von Aufnahmekammern aufweist kann in jede der Aufnahmekammern je ein Kontaktkammermodul eingesetzt oder eingesteckt oder montiert werden. In jedes der Kontaktkammermodule kann wiederum ein Kontaktelement eingesetzt werden. Dabei ist es unerheblich, ob einzelne Aufnahmekammern nicht bestückt werden oder einzelne Kontaktkammermodule unbestückt sind. Durch das Sekundärverriegelungselement ist jedes in eine Aufnahmekammer bestückte Kontaktkammermodul und ist jedes in ein Kontaktkammermodul bestücktes Kontaktelement am Steckverbindergehäuse gesichert bzw. in und/oder entgegen der Einsteckrichtung gesichert. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders große Flexibilität in der Bestückung des Steckverbindergehäuses bei gleichzeitiger großer Sicherheit gegen mechanische Belastungen erzielt werden. Mit anderen Worten: ein einziges Steckverbindergehäuse kann ohne großen Aufwand mit unterschiedlichen Kontaktelementen bestückt werden und doch sind alle Kontaktelemente sicher im Steckverbindergehäuse sekundärverriegelt.
Dadurch, dass das Steckverbindergehäuse weiterhin eine Kontaktkammer zur Aufnahme eines weiteren Kontaktelements aufweist, wobei ein weiteres Kontaktelement in der Kontaktkammer angeordnet und in der Kontaktkammer primärverrastet ist, wobei das weitere Kontaktelement durch das Sekundärverriegelungselement im Steckverbindergehäuse sekundärverriegelt ist wird vorteilhaft bewirkt, dass bei Anwendungen mit einer feststehenden Teilbelegung des Steckverbinders diese feststehenden Elemente in nicht modularer Weise im Steckverbindergehäuse ausgeführt werden können. Diese feststehenden Elemente können durch die Kontaktkammer und das weitere Kontaktelement gebildet sein (hierbei kann es sich um ein einziges weiteres Kontaktelement und eine einzige Kontaktkammer handeln oder auch um eine Mehrzahl aus wenigstens zwei Kontaktkammern und wenigstens zwei Kontaktelementen; es können auch wenigstens zwei Kontaktkammern vorhanden sein, die jedoch nicht alle bestückt sind). Dieses feststehende Element kann dabei z.B. eine besonders geringe Toleranz z.B. quer zur Einsteckrichtung aufweisen. Außerdem wird der Bestückaufwand gesenkt, denn für die feststehenden Elemente muss nicht zunächst ein Kontaktkammermodul bestückt werden, welches wiederum in eine Aufnahmekammer bestückt werden muss.
Durch die Kombination von Aufnahmekammer und Kontaktkammer (oder einer Mehrzahl dieser Elemente) in ein und demselben Steckverbindergehäuse können die Vorteile der Flexibilisierung mit den Vorteilen einer besonders einfachen Bestückung des Steckverbindergehäuses kombiniert werden.
Das Sekundärverriegelungselement verriegelt somit bevorzugt gleichzeitig das weitere Kontaktelement, das Kontaktelement und das Kontaktkammermodul am bzw. im Steckverbindergehäuse.
Dadurch, dass das Steckverbindergehäuse mehrreihig ausgebildet ist kann das Steckverbindergehäuse besonders kompakt aufgebaut werden. Außerdem lässt sich so in einfacher Weise eine logische Gliederung verschiedener Elemente bewirken. Beispielsweise können einzelne Kontaktelemente bzw. weitere Kontaktelemente eine besondere Schirmung benötigen (z.B. für eine gute elektromagnetische Verträglichkeit, eine sogenannte EMV). In diesem Fall kann z.B. eine der Reihen mit einer Schirmung versehen sein, während in anderen Reihen auf eine derartige Schirmung verzichtet werden kann. Dies kann vorteilhaft die Kosten senken und die Einsatzmöglichkeiten eines derartigen Steckverbinders verbessern.
Unter mehrreihig ist hierbei zu verstehen, dass im Steckverbindergehäuse mehrere (also wenigstens zwei) Reihen mit Aufnahmekammern und/oder Kontaktkammern vorgesehen sind, die mit Kontaktkammermodulen bzw. weiteren Kontaktelementen bestückt werden können.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Steckverbindergehäuse in wenigstens einer Reihe ausschließlich Aufnahmekammern zur Aufnahme von Kontaktkammermodulen aufweist. Dadurch kann der Bestückvorgang für einen Monteur oder einen Bestückautomaten besonders einfach gestaltet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Steckverbindergehäuse in wenigstens einer Reihe ausschließlich Kontaktkammern zur Aufnahme von weiteren Kontaktelementen aufweist. Dadurch kann ebenfalls der Bestückvorgang besonders einfach gestaltet werden.
Beispielsweise kann ein derartiger Steckverbinder zunächst mit den weiteren Kontaktelementen bestückt werden und dann in einem weiteren Prozessschritt mit den Kontaktkammermodulen bestückt werden. Auch die umgekehrte Reihenfolge ist möglich.
Erfindungsgemäß weist das Kontaktelement einen ersten Hinterschnitt auf, wobei das Kontaktkammermodul einen zweiten Hinterschnitt aufweist, wobei das Sekundärverriegelungselement im in das Steckverbindergehäuse eingeschobenen Zustand den ersten Hinterschnitt und den zweiten Hinterschnitt hintergreift. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders sichere und zuverlässige Verriegelung des Kontaktelements durch das Sekundärverriegelungselement am bzw. im Steckverbindergehäuse erzielt und gleichzeitig eine besonders sichere und zuverlässige Verriegelung des Kontaktkammermoduls durch das Sekundärverriegelungselement am bzw. im Steckverbindergehäuse erzielt, insbesondere gegenüber einer Verlagerung entgegengesetzt zur Einsteckrichtung.
Dadurch, dass der Steckverbinder ein elektrischer Steckverbinder ist wird vorteilhaft ein besonders flexibler und stabiler Aufbau des Steckverbinders ermöglicht, bei dem auch bei mechanischer Belastung das Risiko eines Wackelkontakts bzw. eines Herausfallens eines Kontaktelements bzw. eines weiteren Kontaktelements minimiert ist. Das Kontaktelement bzw. das weitere Kontaktelement kann z.B. als ein metallisches Stanz-Biegeteil gebildet sein und ist zur Übertragung elektrischer Ströme geeignet. Das Kontaktelement bzw. das weitere Kontaktelement kann z.B. für die Übertragung hoher Ströme von z.B. wenigstens 10A oder wenigstens 50A oder sogar von wenigstens 100A geeignet sein (Hochstromsteckverbinder). Alternativ oder zusätzlich kann das Kontaktelement bzw. kann das weitere Kontaktelement zur Übertragung hoher Datenraten, z.B. von wenigstens 100Mbit/s oder wenigstens 1GBit/s oder wenigstens 10GBit/s geeignet sein. Ist der Steckverbinder mit einer Mehrzahl von Kontaktelementen bzw. weiteren Kontaktelementen gestaltet so können verschiedene Arten von elektrischen Anwendungen gleichzeitig im Steckverbinder vorhanden sein, z.B. Kontaktelemente/weitere Kontaktelemente zur Übertragung hoher Ströme und solche zur Übertragung hoher Datenraten.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder ein optischer Steckverbinder ist. Durch die Sekundärverriegelung kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass die optische Übertragung durch die dann optischen Kontaktelemente (z.B. Lichtwellenleiter bzw. Kopplungsstücke für Lichtwellenleiter) auch bei mechanischen Belastungen störungsfrei sichergestellt ist. Gleichzeitig kann durch das modulare Konzept der Steckverbinder sowohl für optische als auch für elektrische Anwendungen verwendet werden bei derselben Gestaltung des Steckverbindergehäuses. Es ist auch möglich, den Steckverbinder gleichzeitig mit elektrischen und optischen Kontaktelementen zu bestücken.
Auf diese Weise wird vorteilhaft mit einfachen Mitteln ein sehr flexibel (elektrisch/optisch) verwendbarer, einfach bestückbarer, kompakt bauender und gleichzeitig mechanisch belastbarer Steckverbinder bereitgestellt.
Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen

1: eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Steckverbinders;
2: die Darstellung aus 1 mit in den Kontaktmodulen montierten Kontaktelementen;
3: einen Querschnitt durch den Steckverbinder aus 1 im vollständig montierten Zustand;
4: einen vergrößerten Ausschnitt aus 3.

1 zeigt beispielhaft eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektrischen Steckverbinders 1. Der Steckverbinder 1 weist auf:

-- ein Steckverbindergehäuse 2 mit einer Mehrzahl von (hier: sechs) Aufnahmekammern 3 zur Aufnahme je eines Kontaktkammermoduls 40;
-- eine Mehrzahl von (hier: sechs) Kontaktkammermodulen 40 ;
-- eine Mehrzahl von (hier: sechs) Kontaktelementen 10;
-- ein Sekundärverriegelungselement 50.

Die Kontaktkammermodule 40 sind entlang einer Einsteckrichtung E in die jeweils zugehörigen Aufnahmekammern 3 des Steckverbindergehäuses 2 einsteckbar und können in der Aufnahmekammer 3 des Steckverbindergehäuses 2 primärverrastet werden. Dazu ist hier lediglich beispielhaft auf der hier vom Betrachter abgewandten Seite an einem vorderen distalen Ende 41 der Kontaktkammermodule 40 jeweils ein Primärverrastungs-Hinterschnitt 44 angeordnet bzw. vorgesehen, hinter welchem ein im Innern des Steckverbindergehäuses vorgesehener Rastarm 7 (hier nicht dargestellt, siehe aber 3 und 4) primärverrasten kann und somit ein Entfernen des jeweiligen Kontaktkammermoduls entgegen der Einsteckrichtung E verhindert. Im Ausführungsbeispiel kann je ein Kontaktelement 10 im Kontaktkammermodul 40 angeordnet werden bzw. eingesteckt werden und im Kontaktkammermodul 40 primärverrastet werden. Dazu weist hier - lediglich beispielhaft - jedes Kontaktelement 10 eine Kontaktelement-Rastlanze 16 auf (siehe auch das Detail neben der Hauptzeichnung 1), die hinter einem korrespondierenden Hinterschnitt 43 im Innern des Kontaktkammermoduls 40 primärverrasten kann (siehe 3 und 4). Die Kontaktkammermodule 40 und die darin angeordneten Kontaktelemente 10 können durch das Sekundärverriegelungselement 50 im Steckverbindergehäuse 2 sekundärverriegelt werden. Die Verriegelung erfolgt dabei gleichzeitig durch ein einziges Sekundärverriegelungselement 50.
Unter einer Primärverrastung ist hierbei eine Verrastung zu verstehen, die ein Herausziehen des primärverrasteten Elements entgegen der Einsteckrichtung E aus seiner Kammer verhindert. Dabei können die geometrischen bzw. konstruktiven Elemente, die die Primärverrastung bewirken z.B. relativ klein bzw. schwach dimensioniert werden, denn auf eine Standfestigkeit gegenüber hohen Kräften kommt es hier bei der Primärverrastung zunächst nicht an. Vielmehr soll die Primärverrastung zunächst die Elemente an ihrem bestimmungsgemäßen Ort sichern, so dass das Sekundärverriegelungselement 50 montiert werden kann. Die Sekundärverriegelung dient wie die Primärverrastung dazu, ein Herausziehen bzw. Verlagern der sekundärverriegelten Elemente aus ihren Kammern entgegen der Einsteckrichtung E zu verhindern. Die Sekundärverriegelung kann jedoch wesentlich stabiler ausgeführt sein als die Primärverrastung, da sie durch ein separates Element, das Sekundärverriegelungselement 50, bewirkt werden kann und dieses an den Kontaktelementen 10 bzw. Kontaktkammermodulen 40 an größer und stabiler ausführbaren Hinterschnitten angreifen kann.
Die Kontaktelemente 10 weisen hier je einen ersten Hinterschnitt 11 auf (siehe auch das Detail neben der Hauptzeichnung 1). Die Kontaktkammermodule 40 weisen je einen zweiten Hinterschnitt 42 auf. Das Sekundärverriegelungselement 50 hintergreift dann in einem in das Steckverbindergehäuse 2 eingeschobenen Zustand den ersten Hinterschnitt 11 und den zweiten Hinterschnitt 42 gleichzeitig und sichert so die Kontaktelemente 10 und die Kontaktkammermodule 40 gleichzeitig gegen ein Herausfallen bzw. Herausbewegen bzw. Verlagern entgegen der Einsteckrichtung E, also aus dem Steckverbindergehäuse 2 heraus.
Die Einsteckrichtung E erstreckt sich hier entlang einer axialen Richtung A. Eine Umlaufrichtung U umläuft die axiale Richtung und eine radiale Richtung R steht senkrecht zur axialen Richtung A.
Es versteht sich, dass auch Ausführungsformen denkbar sind, bei denen in jedem Kontaktkammermodul 40 zwei oder drei oder noch mehr Kontaktelemente 10 angeordnet sind. Es kann jedoch bevorzugt sein, dass in jedem Kontaktkammermodul 40 genau ein einziges Kontaktelement 10 angeordnet ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass einzelne Aufnahmekammern 3 nicht bestückt sind oder einzelne Kontaktkammermodule 40 nicht bestückt sind.
Weiterhin versteht sich, dass die Kontaktelemente 10 elektrische Kontaktelemente sein können (wie hier dargestellt). Es kann sich jedoch auch um optische Kontaktelemente, z.B. um Verbindungsstücke zur Kopplung von Lichtwellenleitern, handeln. Grundsätzlich können in dem Steckverbinder 1 auch elektrische und optische Kontaktelemente nebeneinander bzw. gleichzeitig verwendet werden. Durch den modularen Aufbau mit den Kontaktkammermodulen 40 können einzelne der Kontaktkammermodule 40 z.B. mit optischen Kontaktelementen und andere mit elektrischen Kontaktelementen bestückt werden. Je nach Anwendungszweck kann auf diese Weise flexibel die Bestückung des Steckverbinders 1 geändert werden, ohne dass es einer neuen Außenformgestaltung des Steckverbindergehäuses 2 bedarf. Durch die gleichzeitige Sekundärverriegelung sind sowohl die Kontaktkammermodule 40 als auch die Kontaktelemente 10 gegen eine unerwünschte Bewegung dieser Elemente entgegen der Einsteckrichtung E aus dem Steckverbindergehäuse 2 hinaus gesichert bzw. verriegelt bzw. fixiert. Dadurch ist der Steckverbinder 1 auch außerordentlich robust gegenüber mechanischen Belastungen, z.B. Vibrationen oder Längenänderungen in Folge von Temperaturwechseln (z.B. -40°C bis +150°C).
Das Sekundärverriegelungselement 50 weist vorliegend - lediglich beispielhaft - eine kammartige Struktur auf. Es ist gestaltet durch ein Basiselement 51 sowie vorliegend vier vom Basiselement 51 abragende, voneinander beabstandete, kammzinkenartige Arme 52. Das Sekundärverriegelungselement 50 kann mit den Armen 52 voraus in eine seitliche Öffnung 4 des Steckverbindergehäuses 2 eingesteckt bzw. eingeschoben werden, z.B. nachdem die Kontaktkammermodule 40 mitsamt ihren Kontaktelementen 10 in die Aufnahmekammern 3 bestückt bzw. eingesteckt bzw. bzw. montiert bzw. primärverrastet worden sind. Das Sekundärverriegelungselement 50 ist hier als ein Schieber zum Einschieben in das Steckverbindergehäuse 2 ausgebildet. Ein fehlerhaft bestücktes Kontaktelement 10 oder Kontaktkammermodul 40 oder weiteres Kontaktelement 70 (siehe unten) wird dadurch erkannt, dass sich das als Schieber ausgebildete Sekundärverriegelungselement 50 nicht vollständig in das Steckverbindergehäuse 2 einschieben lässt. Somit ermöglichst das Sekundärverriegelungselement auch eine Qualitätskontrolle hinsichtlich der Bestückungsqualität.
Das Steckverbindergehäuse 2 ist mehrreihig gestaltet. In einer ersten Reihe R1, die sich quer zur axialen Richtung A bzw. zur Einsteckrichtung E erstreckt (also in radialer Richtung R) sind die Aufnahmekammern 3 zum Einstecken bzw. Aufnehmen der Kontaktkammermodule 40 angeordnet. In einer zweiten Reihe R2 und in einer dritten Reihe R3 sind weiterhin Kontaktkammern 5 angeordnet, in welche hier nicht dargestellte weitere Kontaktelemente 70 (siehe 2, 3, 4) unmittelbar eingesteckt und primärverrastet werden können. Die drei Reihen R1, R2, R3 sind hier, lediglich beispielhaft, parallel zueinander angeordnet. Das Sekundärverriegelungselement 50 kann entlang der Erstreckungsrichtung der drei Reihen R1, R2, R3 durch die Öffnung 4 des Steckverbindergehäuses 2 in das Steckverbindergehäuse 2 eingesteckt werden. Das Sekundärverriegelungselement 50 verriegelt in einem in das Steckverbindergehäuse 2 eingeschobenen Zustand gleichzeitig auch die weiteren Kontaktelemente 70 im bzw. am Steckverbindergehäuse 2.
Die Kontaktkammermodule 40 weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel je ein Schirmblech 46 auf, welches das jeweilige Kontaktkammermodul 40 entlang der Umlaufrichtung U betrachtet vorteilhaft um wenigstens ca. 180°, vorliegend um ca. 270°, umschließt und die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) verbessert. Das Schirmblech 46 kann mittels eines Schirmleitungscrimps 47 an einen Schirmungsleiter einer elektrischen Leitung 30 angecrimpt werden, wobei die elektrische Leitung 30 mit dem Kontaktelement 10 verbunden ist. Weiterhin kann ein Außenisolierungscrimp 48 an eine Außenisolierung der elektrischen Leitung 30 angecrimpt sein.
Die elektrische Leitung 30 kann z.B. von innen nach radial außen betrachtet folgendermaßen aufgebaut sein: im Innern befindet sich ein Innenleiter, welcher mit dem Kontaktelement 10 elektrisch leitend verbunden ist. Der Innenleiter wird von einer elektrisch isolierenden Innenisolierung umgeben; diese Innenisolierung ist von dem Schirmungsleiter zur Schirmung von elektromagnetischer Strahlung umgeben. Der Schirmungsleiter wiederum ist von der Außenisolierung elektrisch isolierend umgeben. Grundsätzlich kann die elektrische Leitung 30 auch eine optische Leitung, z.B. ein Lichtwellenleiter sein. Die elektrischen Isolierungen können dann entweder entfallen oder als Schutzmantel ausgebildet sein.
Die elektrischen Leitungen 30 sind im Bereich des Steckverbindergehäuses 2 mit einer Radialdichtung 60 versehen, mit der ein Eindringen von fluiden Medien (Gasen und/oder Flüssigkeiten) aus einem Außenraum des Steckverbinders 1 in das Steckverbindergehäuse 2 hinein verhindert werden soll.
2 zeigt den Steckverbinder 1 aus 1. Jedoch sind nun die Kontaktelemente 10 in den jeweils zugehörigen Kontaktkammermodulen 40 angeordnet bzw. montiert und in diesen primärverrastet. Es ist in der Darstellung gut zu erkennen, dass nun der erste Hinterschnitt 11 der Kontaktelemente 10 und der zweite Hinterschnitt 42 der Kontaktkammermodule 40 im Wesentlichen quer zur Einsteckrichtung E betrachtet fluchten bzw. auf ungefähr derselben Höhe liegen.
Exemplarisch ist in 2 auch ein einzelnes weiteres Kontaktelement 70 dargestellt, welches an einer weiteren elektrischen Leitung 80 befestigt ist. Das weitere Kontaktelement 70 weist einen Kontaktierabschnitt 71 an einem vorderen Ende auf (in 2 nach unten weisend), welcher z.B. durch einen Pin oder ein Kontaktmesser eines Gegensteckverbinders elektrisch kontaktiert werden kann (alternativ sind hier wieder optische Kontaktelemente denkbar). Am Kontaktierabschnitt 71 ist eine Rastlanze 76 des weiteren Kontaktelements 70 angeordnet, welche schräg nach außen vom Kontaktierabschnitt 71 absteht und elastisch reversibel zwischen einer nach außen abragenden ersten Stellung und eine nach innen gedrückten zweiten Stellung bewegbar ist (wie auch die Kontaktelement-Rastlanze 16 oder andere Rastlanzen / Rastarme). Mit der Rastlanze 76 kann das weitere Kontaktelement 70 in der Kontaktkammer 5 primärverrastet werden. Das weitere Kontaktelement 70 weist weiterhin einen Halsabschnitt 72 auf, wobei der Übergang des Kontaktierabschnitts 71 zum Halsabschnitt 72 einen Hinterschnitt ausbilden kann, den das Sekundärverriegelungselement 50 im in das Steckverbindergehäuse 2 eingeschobenen Zustand hintergreifen kann. Schließlich weist das weitere Kontaktelement 70 einen Crimpabschnitt 73 auf, in welchem ein Leitungscrimp 74 und ein Isolationscrimp 75 angeordnet sind, mit denen das weitere Kontaktelement 70 an einem Leiter der weiteren elektrischen Leitung 80 elektrisch und mechanisch bzw. an einer Isolierung der weiteren elektrischen Leitung 80 mechanisch befestigt ist.
3 zeigt einen Querschnitt durch den Steckverbinder aus 1 im vollständig montierten Zustand. Die drei Reihen R1, R2 und R3 sind dabei im Schnittbild gut von rechts nach links zu erkennen. Das Kontaktelement 10 ist mit seiner Kontaktelement-Rastlanze 16 am korrespondierenden Hinterschnitt 43 in dem Kontaktkammermodul 40 primärverrastet. Das Kontaktkammermodul 40 liegt mit seinem vorderen distalen Ende 41 an einem Anschlag 9 des Steckverbindergehäuses 2 an, wobei der Anschlag 9 eine Gegenkontaktöffnung 8 begrenzt, durch welche ein hier nicht dargestelltes Gegenkontaktelement in das Kontaktelement 10 eingeschoben werden kann. Am vorderen distalen Ende 41 ist auch der Primärverrastungs-Hinterschnitt 44 des Kontaktkammermoduls 40 zu erkennen. Der Primärverrastungs-Hinterschnitt 44 wird von dem im Innern des Steckverbindergehäuses 2 angeordneten Rastarm 7 hintergriffen. Auf diese Weise ist das Kontaktkammermodul 44 im Steckverbindergehäuse 2 primärverrastet.
In gleicher Weise sind in der zweiten Reihe R2 und in der dritten Reihe R3 Kontaktkammern 5 angeschnitten, in denen jeweils ein weiteres Kontaktelement 70 mit seiner Rastlanze 76 hinter einem Kontaktkammer-Hinterschnitt 5a primärverrastet ist.
Vom Sekundärverriegelungselement 50 sind hier vier Arme 52 im Querschnitt zu sehen. Die Arme weisen einen unteren, einen mittleren und einen oberen Teil auf, wobei der untere Teil einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der breiter ist als hoch und der mit seinem unteren Ende das Kontaktelement 10 an dem ersten Hinterschnitt 11, das Kontaktkammermodul 40 an dem zweiten Hinterschnitt 42 und die beiden weiteren Kontaktelemente 70 an deren jeweiligem weiteren Hinterschnitt 77 hintergreift und somit im Steckverbindergehäuse 2 verriegelt. Der mittlere Teil des Arm-Querschnitts weist eine Trapezform auf, die in den oberen Teil übergeht, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der höher ist als breit. Der obere Teil kann dabei in entsprechende Führungsnuten des Steckverbindergehäuses 2 eingreifen und dafür sorgen, dass das Sekundärverriegelungselement 50 beim Einschieben in das Steckverbindergehäuse 2 nicht verkantet.
In einer alternativen Ausführungsform kann z.B. anstelle der zweiten und dritten Reihe R2, R3 auch eine einzige weitere Reihe vorgesehen sein, die mit Aufnahmekammern 5 für Kontaktkammermodule 40 vorgesehen ist. In diesem Fall muss die Konstruktion des Sekundärverriegelungselements 50 nicht verändert werden, diese weitere Reihe könnte z.B. spiegelsymmetrisch zur ersten Reihe R1 ausgebildet sein.
4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 3, in dem die Primärverrastung und die Sekundärverrastung des Kontaktelements 10, der weiteren Kontaktelemente 70 und des Kontaktkammermoduls 40 vergrößert und damit besser sichtbar dargestellt sind.

Claims

Steckverbinder, der Steckverbinder aufweisend: -- ein Steckverbindergehäuse (2) mit einer Aufnahmekammer (3) zur Aufnahme eines Kontaktkammermoduls (40); -- ein Kontaktkammermodul (40); -- ein Kontaktelement (10); -- ein Sekundärverriegelungselement (50); wobei das Kontaktkammermodul (40) entlang einer Einsteckrichtung (E) in die Aufnahmekammer (3) des Steckverbindergehäuses (2) eingesteckt und in der Aufnahmekammer (3) des Steckverbindergehäuses (2) primärverrastet ist, wobei das Kontaktelement (10) im Kontaktkammermodul (40) angeordnet und im Kontaktkammermodul (40) primärverrastet ist, wobei das Kontaktkammermodul (40) und das darin angeordnete Kontaktelement (10) durch das Sekundärverriegelungselement (50) im Steckverbindergehäuse (2) sekundärverriegelt sind, wobei das Sekundärverriegelungselement (50) als ein Schieber ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10) einen ersten Hinterschnitt (11) aufweist, wobei das Kontaktkammermodul (40) einen zweiten Hinterschnitt (42) aufweist, wobei das Sekundärverriegelungselement (50) im in das Steckverbindergehäuse (2) eingeschobenen Zustand den ersten Hinterschnitt (11) und den zweiten Hinterschnitt (42) hintergreift.
Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei das Sekundärverriegelungselement (50) ein Basiselement (51) und wenigstens zwei Arme (52) aufweist, die senkrecht vom Basiselement (51) abragen.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sekundärverriegelungselement (50) quer zur Einsteckrichtung (E) durch eine Öffnung (4) des Steckverbindergehäuses (2) in das Steckverbindergehäuse (2) eingeschoben ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steckverbinder (1) eine Mehrzahl von Aufnahmekammern (3) aufweist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steckverbindergehäuse (2) weiterhin eine Kontaktkammer (5) zur Aufnahme eines weiteren Kontaktelements (70) aufweist, wobei ein weiteres Kontaktelement (70) in der Kontaktkammer (5) angeordnet und in der Kontaktkammer (5) primärverrastet ist, wobei das weitere Kontaktelement (70) durch das Sekundärverriegelungselement (50) im Steckverbindergehäuse (2) sekundärverriegelt ist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steckverbindergehäuse (2) mehrreihig (R1, R2, R3) ausgebildet ist.
Steckverbinder nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Steckverbindergehäuse (2) in wenigstens einer Reihe (R1) ausschließlich Aufnahmekammern (3) zur Aufnahme von Kontaktkammermodulen (40) aufweist, und/oder wobei das Steckverbindergehäuse (2) in wenigstens einer Reihe (R2, R3) ausschließlich Kontaktkammern (5) zur Aufnahme von weiteren Kontaktelementen (70) aufweist.
Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steckverbinder (1) ein elektrischer Steckverbinder ist und/oder wobei der Steckverbinder (1) ein optischer Steckverbinder ist.