EP3496210B1

EP3496210B1 - Electric plug connector

Info

Publication number: EP3496210B1
Application number: EP17205961.0A
Authority: EP
Inventors: Rainer Schmidt
Original assignee: Aptiv Technologies Ltd
Current assignee: Aptiv Technologies Ltd
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: EP3496210A1; CN109980403A; US10637188B2; CN109980403B; US20190181585A1

Description

5 Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderanordnung und ein Verfahren zum Zusammenstecken der elektrischen Verbinderanordnung mit einem Gegensteckverbinder.The invention relates to an electrical connector assembly and a method for mating the electrical connector assembly with a mating connector.

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNGTECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

Bei modernen Kraftfahrzeugantrieben, werden in einigen Bereichen sehr hochfrequente Vibrationen erzeugt. Schnell drehende Aggregate wie Turbolader, sie zur Leistungssteigerung bei Verbrennung Motoren eingesetzt werden, erzeugen solche hochfrequenten Vibrationen. Werden elektrische Leitungen in der Nähe dieser Aggregate angeordnet, sind auch diese den Vibrationen ausgesetzt. Insbesondere elektrische Steckverbindungen, die den Vibrationen ausgesetzt sind, weisen bereits nach kurzer Zeit negative Veränderungen auf. Die Steckergehäuse der Steckverbindungen sind so konstruiert, dass zwischen den Kontaktelementen und den, den Kontakt aufnehmenden, Kontaktkammern, ein minimales Spiel vorhanden ist, um eine Montage der Kontaktelemente in das Steckergehäuse zu ermöglichen. Dieses notwendige Spiel ermöglicht jedoch eine geringe Bewegung der Kontaktelemente und des elektrischen Kabels, wenn sie Vibrationen ausgesetzt werden. Obwohl sehr klein, führen diese kleinen Bewegungen zu erhöhtem Verschleiß, Kontaktschwierigkeiten und möglicherweise Unterbrechungen der elektrischen Leitfähigkeit. Um die Bewegungen zu minimieren, werden im Stand der Technik Crashrippen (Toleranzrippen) eingesetzt. Elastische Finger, die sich vom Steckergehäuse zum Kontaktelement oder dem elektrischen Kabel erstrecken, sollen die Vibrationen dämpfen. Elastische Gummidichtungen im Steckergehäuse, dass elektrische Kabel umgebend, sollen das elektrische Kabel gegen Feuchtigkeit abdichten und die Vibrationen dämpfen. All diese Lösungen funktionieren bis zu einem gewissen Grad. Allerdings wird das Problem, insbesondere bei hohen Massen, und großen Temperatur-schwankungen, nicht zufriedenstellend gelöst. US 2010/285696 A1 offenbart den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.In modern motor vehicle drives, very high-frequency vibrations are generated in some areas. Fast-moving units such as turbochargers, which are used to increase the performance of combustion engines, generate such high-frequency vibrations. If electrical lines are arranged near these units, they are also exposed to the vibrations. In particular, electrical plug connections that are exposed to vibrations show negative changes after a short time. The connector housings of the connectors are designed in such a way that there is minimal play between the contact elements and the contact chambers that accommodate the contact, in order to enable the contact elements to be fitted into the connector housing. However, this necessary play allows for a small movement of the contact elements and the electrical cable when subjected to vibrations. Although very small, these small movements lead to increased wear, contact difficulties and possible interruptions in electrical conductivity. In order to minimize the movements, crash ribs (tolerance ribs) are used in the prior art. Elastic fingers that extend from the connector housing to the contact element or the electrical cable are intended to dampen the vibrations. Resilient rubber gaskets in the plug housing, surrounding the electrical cable, are intended to hold the electrical cable against Seal out moisture and dampen the vibrations. All of these solutions work to some extent. However, the problem is not solved satisfactorily, especially in the case of high masses and large temperature fluctuations. U.S. 2010/285696 A1 discloses the preamble of independent claim 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine elektrische Verbinderanordnung bereitzustellen, der die Nachteile des Stands der Technik vermeidet und robust gegenüber dem Einfluss von Vibrationen ist, sowie preiswert herzustellen ist.The invention is based on the object of providing an electrical connector arrangement which avoids the disadvantages of the prior art and is robust to the influence of vibrations, as well as being inexpensive to produce.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Die Aufgabe wird durch eine elektrische Verbinderanordnung nach Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum Zusammenstecken einer elektrischen Verbinderanordnung nach Anspruch 16 gelöst.The object is achieved by an electrical connector assembly according to claim 1 and a method of mating an electrical connector assembly according to claim 16.

Bei der erfinderischen elektrischen Verbinderanordnung ist ein Fixierelement vorgesehen, dass bei nicht gestecktem elektrischen Steckverbinder locker um die Kontaktelementhalterung angebracht ist, so dass bei der Montage des elektrischen Kontaktelements keine Probleme, durch Hindernisse die in die Kontaktkammer ragen, auf treten und somit die Montage des Kontaktes mit vergleichsweiser geringer Kraft erfolgen kann. Das Innere der Kontaktkammer ist etwas größer als die äußeren Abmessungen des elektrischen Kontaktelements, sodass es ein wenig Spiel in der Kontaktkammer hat und dadurch leicht in diese eingeführt werden kann. Das Fixierelement ist flexibel ausgeführt, so dass eine Montage des elektrischen Kontaktelements in jedem Fall mit geringer Kraft ausgeführt werden kann, obwohl das Abstandsmaß zwischen den vorspringenden Elementen bereits die gleiche Größe aufweisen wie die Außenmaße des Kontaktelements. Nach erfolgter Montage des elektrischen Kontaktelements kann der erfinderischen elektrischen Steckverbinder mit einem Gegensteckverbinder zusammengesteckt werden. Der Kragen des Gegensteckverbinders verformt das Fixierelement so dass Vorsprünge, die am Fixierelement angebracht sind, in die Kontaktkammer ragen und gegen das Kontaktelement drücken. Dadurch wird das Spiel, das das Kontaktelement in der Kontaktkammer hat, eliminiert. Das Kontaktelement ist nun, auch bei starken Vibrationen, fest, zwischen den Vorsprüngen, gehalten. Somit wird Verschleiß oder Beschädigung durch Vibrationen minimiert.In the inventive electrical connector arrangement, a fixing element is provided that is loosely attached to the contact element holder when the electrical connector is not plugged in, so that during assembly of the electrical contact element there are no problems caused by obstacles protruding into the contact chamber, and thus the assembly of the contact can be done with comparatively little force. The inside of the contact chamber is slightly larger than the outer dimensions of the electrical contact element, so that it has a little play in the contact chamber and can therefore be easily inserted into it. The fixing element is designed to be flexible, so that the electrical contact element can always be installed with little force, although the distance between the protruding elements is already the same size as the external dimensions of the contact element. After the electrical contact element has been assembled, the electrical connector according to the invention can be plugged together with a mating connector. The collar of the mating connector deforms the fixing element so that projections that are attached to the fixing element in the Contact chamber protrude and press against the contact element. This eliminates the play that the contact element has in the contact chamber. The contact element is now firmly held between the projections, even with strong vibrations. This minimizes wear or damage from vibration.

Bevorzugt weist die hülsenförmige Kontaktelementhalterung, das hülsenförmiges Fixierelement und der Kragen einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt auf. Ein kreisförmiger oder ovaler Aufbau erfordert verhältnismäßig einfache Spritzwerkzeuge. Das Aufschieben des hülsenförmigen Fixierelements ist bei diesem Querschnitt besonders einfach. Der Kragen des Gegensteckers hat ebenfalls einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt, sodass nach dem Zusammenstecken, die Teile konzentrisch um das elektrische Kontaktelement liegen. Diese Bauform ermöglicht die Entwicklung kompakter elektrischer Steckverbindersysteme.The sleeve-shaped contact element holder, the sleeve-shaped fixing element and the collar preferably have a circular or oval cross section. A circular or oval structure requires relatively simple injection molding tools. Sliding on the sleeve-shaped fixing element is particularly easy with this cross-section. The collar of the mating connector also has a circular or oval cross-section, so that after plugging the parts together, the parts are concentric around the electrical contact element. This design enables the development of compact electrical connector systems.

Besonders bevorzugt ist der innere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements größer als der äußere Durchmesser der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung und der äußere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements ist kleiner als der innere Durchmesser des Kragens. Durch diesen Aufbau kann das hülsenförmige Fixierelement leicht montiert werden und hat etwas Raum um sich verformen zu können.The inner diameter of the sleeve-shaped fixing element is particularly preferably larger than the outer diameter of the sleeve-shaped contact element holder and the outer diameter of the sleeve-shaped fixing element is smaller than the inner diameter of the collar. With this construction, the sleeve-shaped fixing element can be assembled easily and has some room to deform.

Bevorzugt ist das hülsenförmige Fixierelement, in Bezug zur Längsachse, in radialer Richtung, flexibel verformbar. Durch die flexible Verformbarkeit können die Vorsprünge flexibel in Richtung zum Kontaktelement und entgegengesetzt bewegt werden. Der elektrische Steckverbinder kann dadurch vielfach gesteckt und gelöst werden, ohne dass das hülsenförmige Fixierelement seine Funktion verliert.The sleeve-shaped fixing element can preferably be flexibly deformed in the radial direction in relation to the longitudinal axis. Due to the flexible deformability, the projections can be moved flexibly in the direction of the contact element and in the opposite direction. As a result, the electrical connector can be plugged and unplugged many times be without the sleeve-shaped fixing element loses its function.

Besonders bevorzugt variierte die Wandstärke des hülsenförmigen Fixierelements entlang des Umfanges des hülsenförmigen Fixierelements. Durch Variation der Wandstärke kann das Verhalten des hülsenförmigen Fixierelements in Bezug auf seine Flexibilität beeinflusst werden. Das hülsenförmige Fixierelement besteht aus Kunststoff und wird in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Bereiche mit geringerer Wandstärke sind weniger widerstandsfähig gegen Verformung und lassen sich, bis zu einem gewissen Grad, flexibel verformen. Durch gezielte Verteilung von Bereichen mit hoher Wandstärke und niedriger Wandstärke kann die Flexibilität des hülsenförmigen Fixierelements, insbesondere in radialer Richtung, eingestellt werden.The wall thickness of the sleeve-shaped fixing element particularly preferably varies along the circumference of the sleeve-shaped fixing element. The behavior of the sleeve-shaped fixing element with regard to its flexibility can be influenced by varying the wall thickness. The sleeve-shaped fixing element is made of plastic and is manufactured using an injection molding process. Areas with thinner walls are less resistant to deformation and can, to a certain extent, be flexibly deformed. The flexibility of the sleeve-shaped fixing element, in particular in the radial direction, can be adjusted by the targeted distribution of areas with high wall thickness and low wall thickness.

Bevorzugt weisen die Bereiche des hülsenförmigen Fixierelements, von denen erste Vorsprünge und/oder zweite Vorsprünge ausgehen, eine größere Wandstärke auf. Eine größere Wandstärke macht die Bereiche des hülsenförmigen Fixierelements steifer bzw. unflexibler. Die Bereiche an denen Vorsprünge angebracht sind müssen Kräfte übertragen und deswegen steifer sein.The areas of the sleeve-shaped fixing element from which the first projections and/or second projections extend preferably have a greater wall thickness. A greater wall thickness makes the areas of the sleeve-shaped fixing element stiffer or less flexible. The areas where protrusions are attached must transmit forces and therefore be more rigid.

Bevorzugt erstrecken sich jeweils ein erster Vorsprung und ein zweiter Vorsprung, entgegengesetzt zueinander und rechtwinklig zur äußeren Oberfläche des hülsenförmigen Fixierelements, entlang einer gemeinsamen Achse, voneinander weg. Bei dieser Anordnung der Vorsprünge wird die Kraft die der Gegenkragen auf die ersten Vorsprünge ausübt in einer Linie auf die zweiten Vorsprünge übertragen. Dadurch werden ungewollte Spannungen oder Verformungen innerhalb des hülsenförmigen Fixierelements vermieden.Preferably, a first projection and a second projection each extend away from each other along a common axis, opposite each other and perpendicular to the outer surface of the tubular fixing element. With this arrangement of the projections, the force which the counter-collar exerts on the first projections is transmitted in a line to the second projections. This avoids unwanted stresses or deformations within the sleeve-shaped fixing element.

Besonders bevorzugt sind die ersten Vorsprünge und die zweiten Vorsprünge gleichmäßig entlang des Umfangs des hülsenförmigen Fixierelements angeordnet. Durch diese Anordnung der Vorsprünge wird das hülsenförmige Fixierelement entlang des Umfangs gleichmäßig verformt und das elektrische Kontaktelement gleichmäßig entlang seines Umfangs gestützt.The first projections and the second projections are particularly preferably arranged uniformly along the circumference of the sleeve-shaped fixing element. As a result of this arrangement of the projections, the sleeve-shaped fixing element is deformed uniformly along the circumference and the electrical contact element is supported uniformly along its circumference.

Bevorzugt sind die ersten Vorsprünge kleiner als die zweiten Vorsprünge. Die ersten Vorsprünge sollten so wenig wie möglich in den Freiraum ragen, um die Baugröße des elektrischen Steckverbinders nicht unnötig zu vergrößern und die Dichtung in ihrer Funktion nicht zu beeinträchtigen. Die ersten Vorsprünge können in allen denkbaren Formen ausgeführt sein. Zum Beispiel als Ausbeulungen oder Rippen. Die Größe der Vorsprünge die sich radial von der Oberfläche des hülsenförmigen Fixierelements erstrecken, entspricht in etwa dem Spiel des elektrischen Kontaktelements in der Kontaktelementkammer.Preferably, the first projections are smaller than the second projections. The first projections should protrude into the free space as little as possible so as not to unnecessarily increase the overall size of the electrical connector and not to impair the function of the seal. The first projections can be designed in all conceivable shapes. For example as bulges or ribs. The size of the projections, which extend radially from the surface of the sleeve-shaped fixing element, corresponds approximately to the clearance of the electrical contact element in the contact element chamber.

Bevorzugt weist die hülsenförmige Kontaktelementhalterung eine Kontaktelementkammer zum Halten des elektrischen Kontaktelements, wobei das Innere der Kontaktelementkammer frei von zweiten Vorsprünge ist. In nicht gestecktem Zustand des elektrischen Steckverbinders ragen keine Vorsprünge in die Kontaktelementkammer, sodass das elektrische Kontaktelement leicht ein-und ausgeführt werden kann. Außerdem kann sich das elektrische Kontaktelement, beim Vorgang des Zusammensteckens mit dem Gegenstecker, zumindest zu Beginn des Vorgangs, im Bezug zu einem komplementären elektrischen Kontaktelement ausrichten. Dabei können kleine Toleranzen der elektrischen Steckverbinder ausgeglichen werden. Sobald der Gegenkragen mit den ersten Vorsprüngen in Eingriff kommt und dadurch die zweiten Vorsprünge gegen das elektrische Kontaktelement drückt, kann das elektrische Kontaktelement nicht mehr bewegt werden.The sleeve-shaped contact element holder preferably has a contact element chamber for holding the electrical contact element, the interior of the contact element chamber being free of second projections. When the electrical connector is not plugged in, no projections protrude into the contact element chamber, so that the electrical contact element can be easily inserted and removed. In addition, the electrical contact element can align itself in relation to a complementary electrical contact element during the process of plugging it together with the mating connector, at least at the beginning of the process. Small tolerances of the electrical connectors can be compensated for. Once the counter-collar engages the first projections and thereby the second projections presses against the electrical contact element, the electrical contact element can no longer be moved.

Besonders bevorzugt sind die zweiten Vorsprünge rippenförmig ausgeführt und die zweiten Öffnungen sind Schlitzförmig ausgeführt, wobei sich die Schlitze von dem freien Ende der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung, entgegen der Steckrichtung, erstrecken. Dieser Aufbau macht die Montage besonders einfach, weil die Positionierung des hülsenförmigen Fixierelements durch die Schlitze und Rippen sichtbar vorgegeben ist. Die Rippen werden in den Schlitzen während ihrer Bewegung sicher geführt.The second projections are particularly preferably designed in the form of ribs and the second openings are designed in the form of slots, with the slots extending from the free end of the sleeve-shaped contact element holder, counter to the plug-in direction. This structure makes assembly particularly easy because the positioning of the sleeve-shaped fixing element is visibly predetermined by the slots and ribs. The ribs are securely guided in the slots during their movement.

Bevorzugt ist ein elektrisches Kontaktelement in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung gehalten, wobei das elektrische Kontaktelement einen rechteckigen Querschnitt aufweist und wobei die hülsenförmige Kontaktelementhalterung dazu ausgebildet ist das elektrische Kontaktelement mit eingeschränkter Rotation zur Längsachse, im Bezug zur Längsachse zu halten. Die Ausführung des elektrischen Kontaktelements mit einem kastenförmigen Aufbau ist in der Technik weit verbreitet wenn der Gegensteckverbinder mit flachen Klingen bestückt ist. Um diese Ausführung des elektrischen Kontaktelements zu fixieren sind nur vier Vorsprünge notwendig.An electrical contact element is preferably held in the sleeve-shaped contact element holder, the electrical contact element having a rectangular cross section and the sleeve-shaped contact element holder being designed to hold the electrical contact element with limited rotation to the longitudinal axis in relation to the longitudinal axis. The design of the electrical contact element with a box-shaped structure is widespread in the art when the mating connector is equipped with flat blades. Only four projections are necessary to fix this version of the electrical contact element.

Bevorzugt weist das elektrische Kontaktelement vier Seitenflächen auf, wobei jede Seitenfläche des elektrischen Kontaktelements jeweils gegenüber einem zweiten Vorsprung des hülsenförmigen Fixierelements angeordnet ist. Bei der Anordnung der Vorsprünge gegenüber den Seitenflächen ist gewährleistet, dass die Haltekraft direkt auf die Seitenfläche wirkt. In der Praxis werden Vorsprünge und Seitenflächen so angeordnet dass sie in einem rechten Winkel zueinander stehen.The electrical contact element preferably has four side surfaces, with each side surface of the electrical contact element being arranged opposite a second projection of the sleeve-shaped fixing element. The arrangement of the projections opposite the side surfaces ensures that the holding force acts directly on the side surface. In practice, projections and side surfaces are arranged so that they are at right angles to each other.

Besonders bevorzugt ist ein ringförmiges Dichtelement, die hülsenförmige Kontaktelementhalterung umgebend, zwischen der Wand und dem hülsenförmiges Fixierelement angeordnet, wobei das hülsenförmiges Fixierelement (40) das ringförmige Dichtelement (400) in Position hält. Das hülsenförmige Fixierelement hält mit seinem der Steckrichtung entgegengesetztem Ende ein ringförmiges Dichtelement in Position. Somit dient das hülsenförmige Fixierelement als Transportsicherung gegen Verlust des ringförmigen Dichtelements. Besonders bevorzugt ist der äußere Durchmesser des hülsenförmigen Fixierelements geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Dichtelements, um die Dichtwirkung desselben nicht zu beeinträchtigen.An annular sealing element, surrounding the sleeve-shaped contact element holder, is particularly preferably arranged between the wall and the sleeve-shaped fixing element, the sleeve-shaped fixing element (40) holding the annular sealing element (400) in position. The sleeve-shaped fixing element holds an annular sealing element in position with its end opposite the insertion direction. The sleeve-shaped fixing element thus serves as a transport safeguard against loss of the ring-shaped sealing element. The outer diameter of the sleeve-shaped fixing element is particularly preferably slightly smaller than the outer diameter of the sealing element in order not to impair the sealing effect thereof.

Bevorzugt weist das hülsenförmige Fixierelement Haltearme auf, die mit Halteöffnungen in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung zusammenwirken, um das Fixierelement an der hülsenförmige Kontaktelementhalterung zu halten. Eine besonders einfache Art das hülsenförmige Fixierelement an der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung zu befestigen sind Haltearme, die mit Halteöffnungen in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung eingebracht sind. Es ist allerdings auch denkbar die Position der Arme und Öffnungen umzukehren. Prinzipiell können alle denkbaren rast oder Schnapp Verbindungen, soweit technisch möglich, verwendet werden.The sleeve-shaped fixing element preferably has holding arms which interact with holding openings in the sleeve-shaped contact element holder in order to hold the fixing element on the sleeve-shaped contact element holder. A particularly simple way of attaching the sleeve-shaped fixing element to the sleeve-shaped contact element holder is holding arms that are introduced with holding openings in the sleeve-shaped contact element holder. However, it is also conceivable to reverse the position of the arms and openings. In principle, all conceivable snap or snap connections can be used, as far as technically possible.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren zum Zusammenstecken einer elektrischen Verbinderanordnung und einem elektrischen Gegensteckverbinder. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:

Bereitstellen eines elektrischen Steckverbinders und einem elektrischen Gegensteckverbinder ;
Bewegen des elektrischen Steckverbinders entlang einer Längsachse in eine Steckrichtung zum elektrischen Gegensteckverbinder;
Einführen eines Gegenkragen, eines Gegensteckergehäuses, des Gegensteckverbinders des elektrischen Steckverbinders ;
Nach Innen bewegen von, in den Freiraum ragenden, ersten Vorsprüngen mit dem Gegenkragen ;
Verformen eines hülsenförmiges Fixierelements durch die am hülsenförmiges Fixierelement angebrachten, ersten Vorsprünge ;
Nach Innen bewegen von zweiten Vorsprüngen, die an dem hülsenförmiges Fixierelement angebracht sind, so dass die zweiten Vorsprüngen in das innere einer Kontaktelementhalterung ragen;
Klemmen eines elektrischen Kontaktelements, das in der Kontaktelementhalterung gehalten ist, mit den zweiten Vorsprüngen.

A method for plugging together an electrical connector arrangement and a mating electrical connector is particularly preferred. The process comprises the process steps:

providing an electrical connector and an electrical mating connector;
moving the electrical connector along a longitudinal axis in a mating direction relative to the mating electrical connector;
Inserting a mating collar, a mating connector housing, the mating connector of the electrical connector;
Inward movement of the first projections protruding into the free space with the counter-collar;
Deforming a sleeve-shaped fixing element by the first projections attached to the sleeve-shaped fixing element;
Moving inwards second projections attached to the sleeve-shaped fixing element so that the second projections protrude into the interior of a contact element holder;
Clamping an electrical contact element held in the contact element holder with the second projections.

KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGENBRIEF DESCRIPTION OF ILLUSTRATIONS

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer vorteilhaften Ausführungsform rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 zeigt einen erfinderischen elektrischen Steckverbinder mit Gegenstecker in einer Schnittdarstellung.
Fig. 2 zeigt einen erfinderischen elektrischen Steckverbinder in einer Schnittdarstellung in gestecktem Zustand.
Fig. 3a und 3b zeigen das Steckergehäuse des erfinderischen elektrischen Steckverbinders, in einer perspektivischen Ansicht, entgegen der Steckrichtung.
Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung des erfinderischen elektrischen Steckverbinders mit Gegenstecker in gestecktem Zustand.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Fixierelements.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht des Fixierelements, senkrecht zur Längsachse.
Figur 7 zeigt, in einer Explosionsdarstellung, den elektrischen Steckverbinder und das Gegensteckergehäuse.

The invention is described below using an advantageous embodiment, purely by way of example, with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 shows an inventive electrical connector with mating connector in a sectional view.
2 shows an inventive electrical connector in a sectional view in the plugged-in state.
Figures 3a and 3b show the connector housing of the inventive electrical connector, in a perspective view, against the direction of insertion.
4 shows a sectional view of the inventive electrical connector with mating connector in the plugged-in state.
figure 5 shows a perspective view of the fixing element.
6 shows a sectional view of the fixing element, perpendicular to the longitudinal axis.
figure 7 shows, in an exploded view, the electrical connector and the mating connector housing.

BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELSDESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt einen elektrischen Steckverbinder 10 in einer Schnittdarstellung. Der elektrischen Steckverbinder 10 umfasst ein Steckergehäuse 100 und eine Wand 110, die eine erste Öffnung 120 aufweist. Eine hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130, ausgebildet zum Aufnehmen und Halten eines elektrischen Kontaktelements 300, erstreckt sich von der Wand 110, die erste Öffnung 120 umgebend, entlang einer Längsachse X in eine Steckrichtung M. Ein Kragen 140 erstreckt sich von der Wand 110, die Kontaktelementhalterung 130 in einem Abstand 142 umgebend, entlang der Längsachse X in die Steckrichtung M. Ein hülsenförmiges Fixierelement 40 ist lösbar an der Kontaktelementhalterung 130 angebracht. Das hülsenförmige Fixierelement 40, umläuft die Kontaktelementhalterung 130 radial. Das hülsenförmige Fixierelement 40 umgibt, zumindest entlang eines Teilstücks der Kontaktelementhalterung 130, entlang der Längsachse X die Kontaktelementhalterung 130. Von einer äußeren Oberfläche 42 des hülsenförmiges Fixierelements 40 ragt eine Mehrzahl erster Vorsprünge 44 in einen Freiraum 150 zwischen dem hülsenförmiges Fixierelement 40 und dem Kragen 140. Von einer inneren Oberfläche 46 des hülsenförmigen Fixierelements 40 ragt eine Mehrzahl zweiter Vorsprünge 48, durch eine Mehrzahl von zweiten Öffnungen 132, in die Hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130.
Figur 2 zeigt einen erfinderischen elektrischen Steckverbinder in einer Schnittdarstellung in gestecktem Zustand. Die ersten Vorsprünge 44 und die zweiten Vorsprünge 48 sind derart ausgebildet, dass sich nach dem Zusammenstecken des Steckergehäuses 100 mit einem Gegensteckergehäuses 200, ein Gegenkragen 240, des Gegensteckergehäuses 200, in den Freiraum 150 erstreckt und mit den ersten Vorsprünge 44 in Eingriff ist, wodurch die ersten Vorsprünge 44 nach innen gedrückt sind und wodurch die zweiten Vorsprünge 48 nach innen gedrückt sind. Dadurch werden die zweiten Vorsprünge 48 gegen ein, in der hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 gehaltenes, elektrisches Kontaktelement 300 gedrückt. Ein ringförmiges Dichtelement 400 ist, die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 umgebend, zwischen der Wand 110 und dem hülsenförmiges Fixierelement 40 angeordnet. Das hülsenförmige Fixierelement 40 weist Haltearme 50 auf, die mit Halteöffnungen 138 in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 zusammenwirken, um das Fixierelement 40 an der hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 zu halten.
Figur 3a zeigt das Steckergehäuse 100 des erfinderischen elektrischen Steckverbinders in einer perspektivischen Ansicht, entgegen der Steckrichtung. Die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 und der Kragen 140 weisen einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt auf. Die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 weist eine Kontaktelementkammer 134 zum Halten des elektrischen Kontaktelements 300 auf. Weiterhin weist die hülsenförmige Kontaktelementhalterung 130 Halteöffnungen 138 auf, sowie schlitzförmige Öffnungen 132, aufgeteilt in vertikalen Öffnungen 132a und horizontalen Öffnungen 132b.
Figur 3b zeigt das Steckergehäuse des erfinderischen elektrischen Steck-verbinders in einer perspektivischen Ansicht, entgegen der Steckrichtung. Das hülsenförmige Fixierelement 40 weist einen ovalen Querschnitt auf. Das Innere der Kontaktelementkammer 134 ist, frei von zweiten Vor-sprüngen 48, wenn der elektrischen Steckverbinder nicht mit dem Gegen-steckverbinder zusammengesteckt ist. Somit ist das Kontaktelement 300 in Berührung mit den Vorsprüngen 48, jedoch nicht eingeschränkt in der Bewegung.
Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung des erfinderischen elektrischen Steckverbinders in gestecktem Zustand, wobei der Schnitt quer zur Längsachse verläuft. Der innere Durchmesser des hülsenförmigen Fixierelements 40 ist größer als der äußere Durchmesser der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130. Der äußere Durchmesser des hülsenförmiges Fixierelements 40 ist kleiner als der innere Durchmesser des Kragens 140. Die zweiten Vorsprünge 48 sind rippenförmig ausgeführt und aufgeteilt in vertikalen Vorsprüngen 48a sowie horizontalen Vorsprüngen 48b. Die zweiten Öffnungen 132 sind schlitzförmig ausgeführt und aufgeteilt in vertikalen Öffnungen 132a und horizontalen Öffnungen132b. Die Vorsprünge 48a, bzw. 48b sind in ihren korrespondierenden Öffnungen 132a, bzw. 132b platziert. Die Schlitze 136 erstrecken sich von dem freien Ende 137 der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 entgegen der Steckrichtung M. Ein elektrisches Kontaktelement 300 ist in der hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 gehalten. Das elektrische Kontaktelement 300 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Die hülsenförmigen Kontaktelementhalterung 130 ist dazu ausgebildet das elektrische Kontaktelement 300 in der Bewegungsfreiheit eingeschränkt im Bezug zur Längsachse X zu halten. Das elektrische Kontaktelement 300 weist vier Seitenflächen 302 auf, wobei jede Seitenfläche 302 des elektrischen Kontaktelements 300 jeweils gegenüber einem zweiten Vorsprung 48 des hülsenförmigen Fixierelements 40 angeordnet ist.
Figuren 5 und 6 zeigen Details des Fixierelements 40, wobei in Fig.6 der Schnitt quer zur Längsachse verläuft. Die Wandstärke des hülsenförmigen Fixierelements 40 variiert entlang des Umfanges des hülsenförmigen Fixierelements 40. Die Bereiche des hülsenförmigen Fixierelements 40, von denen erste Vorsprünge 44 und/oder zweite Vorsprünge 48 ausgehen, weisen eine größere Wandstärke auf. Jeweils ein erster Vorsprung 44 und ein zweiter Vorsprung 48, 48a, 48b erstrecken sich entgegengesetzt zueinander und rechtwinklig zur äußeren Oberfläche 42 des hülsenförmigen Fixierelements 40, entlang einer gemeinsamen Achse A, voneinander weg. Die ersten Vorsprünge 44 und die zweiten Vorsprünge 48 sind gleichmäßig, entlang des Umfangs des hülsenförmigen Fixierelements 40 angeordnet. Die ersten Vorsprünge sind 44 kleiner als die zweiten Vorsprünge 48.
Figur 7 zeigt in einer Explosionsdarstellung den elektrischen Steckverbinder 10, umfassend das Steckergehäuse 100, das ringförmige Dichtelement 400 und das Fixierelement 40, sowie das Gegensteckergehäuses 200 mit Gegenkragen 240. Aus dem elektrischen Steckergehäuse 100 ragt eine elektrische Leitung 500.

Preferred configurations of the invention are described in more detail below. Similar or corresponding details of the subject matter according to the invention are provided with the same reference symbols.

figure 1 shows an electrical connector 10 in a sectional view. The electrical connector 10 includes a connector housing 100 and a wall 110 having a first opening 120 . A sleeve-shaped contact element holder 130, designed to receive and hold an electrical contact element 300, extends from the wall 110, surrounding the first opening 120, along a longitudinal axis X in a plug-in direction M. A collar 140 extends from the wall 110, the contact element holder 130 surrounding at a distance 142 along the longitudinal axis X in the insertion direction M. A sleeve-shaped fixing element 40 is detachably attached to the contact element holder 130 . The sleeve-shaped fixing element 40 encircles the contact element holder 130 radially. The sleeve-shaped fixing element 40 surrounds, at least along a portion of the contact element holder 130, along the longitudinal axis X, the contact element holder 130. From an outer surface 42 of the sleeve-shaped fixing element 40 protrudes a plurality of first projections 44 into a free space 150 between the sleeve-shaped fixing element 40 and the collar 140. From an inner On the surface 46 of the sleeve-shaped fixing element 40, a plurality of second projections 48 projects through a plurality of second openings 132 into the sleeve-shaped contact element holder 130.
figure 2 shows an inventive electrical connector in a sectional view in the plugged-in state. The first projections 44 and the second projections 48 are formed in such a way that after plugging the connector housing 100 into a mating connector housing 200, a mating collar 240 of the mating connector housing 200 extends into the free space 150 and engages with the first projections 44, whereby the first projections 44 are pushed inward and thereby the second projections 48 are pushed inward. As a result, the second projections 48 are pressed against an electrical contact element 300 held in the sleeve-shaped contact element holder 130 . An annular sealing element 400 is arranged between the wall 110 and the sleeve-shaped fixing element 40, surrounding the sleeve-shaped contact element holder 130 . The sleeve-shaped fixing element 40 has holding arms 50 which cooperate with holding openings 138 in the sleeve-shaped contact element holder 130 in order to hold the fixing element 40 on the sleeve-shaped contact element holder 130 .
Figure 3a shows the connector housing 100 of the inventive electrical connector in a perspective view, opposite to the direction of insertion. The sleeve-shaped contact element holder 130 and the collar 140 have a circular or oval cross-section. The sleeve-shaped contact element holder 130 has a contact element chamber 134 for holding the electrical contact element 300 . Furthermore, the sleeve-shaped contact element holder 130 has holding openings 138 and slot-shaped openings 132, divided into vertical openings 132a and horizontal openings 132b.
Figure 3b shows the connector housing of the inventive electrical connector in a perspective view, opposite to the direction of insertion. The sleeve-shaped fixing element 40 has an oval cross section. The interior of the terminal chamber 134 is free of the second projections 48 when the electrical connector is not mated with the mating connector. Thus, the contact element 300 is in contact with the projections 48 but is not restricted in movement.
figure 4 shows a sectional view of the inventive electrical connector in the plugged-in state, the section running transversely to the longitudinal axis. The inner diameter of the sleeve-shaped fixing element 40 is larger than the outer diameter of the sleeve-shaped contact element holder 130. The outer diameter of the sleeve-shaped fixing element 40 is smaller than the inner diameter of the collar 140. The second projections 48 are rib-shaped and divided into vertical projections 48a and horizontal ones projections 48b. The second openings 132 are slit-shaped and divided into vertical openings 132a and horizontal openings 132b. The projections 48a and 48b are placed in their corresponding openings 132a and 132b, respectively. The slots 136 extend from the free end 137 of the sleeve-shaped contact element holder 130 counter to the insertion direction M. An electrical contact element 300 is held in the sleeve-shaped contact element holder 130 . The electrical contact element 300 has a rectangular cross section. The sleeve-shaped contact element holder 130 is designed to hold the electrical contact element 300 in relation to the longitudinal axis X with limited freedom of movement. The electrical contact element 300 has four side surfaces 302, each side surface 302 of the electrical contact element 300 being arranged opposite a second projection 48 of the sleeve-shaped fixing element 40.
figures 5 and 6 show details of the fixing element 40, wherein in Fig.6 the section is transverse to the longitudinal axis. The wall thickness of the sleeve-shaped fixing element 40 varies along the circumference of the sleeve-shaped fixing element 40. The areas of the sleeve-shaped fixing element 40 from which the first projections 44 and/or second projections 48 originate have a greater wall thickness. A first projection 44 and a second projection 48, 48a, 48b each extend opposite one another and perpendicular to the outer surface 42 of the tubular fixing element 40, along a common axis A, away from one another. The first projections 44 and the second projections 48 are arranged uniformly along the circumference of the sleeve-shaped fixing element 40 . The first projections are 44 smaller than the second projections 48.
figure 7 shows the electrical connector 10 in an exploded view, comprising the connector housing 100, the annular sealing element 400 and the fixing element 40, as well as the mating connector housing 200 with mating collar 240. An electrical cable 500 protrudes from the electrical connector housing 100.

Claims

Electrical connector assembly comprising an electrical plug connector (10) comprising a plug housing (100) comprising a wall (no) having a first opening (120), a sleeve-shaped contact element holder (130) configured to receive and hold an electrical contact element (300) extending from the wall (no) surrounding the first opening (120) along a longitudinal axis (X) in a plug-in direction (M), a collar (140) extending from the wall (110) surrounding the contact element holder (130) at a distance (142) along the longitudinal axis (X) in the plug-in direction (M), a sleeve-shaped fixing element (40) being releasably attached to the contact element holder (130), wherein the sleeve-shaped fixing element (40) radially surrounds the contact element holder (130) and wherein the sleeve-shaped fixing element (40) surrounds at least a portion of the contact element holder (130) along the longitudinal axis (X), further comprising a mating plug comprising a mating plug housing (200) with a mating collar (240), wherein from an outer surface (42) of the sleeve-shaped fixing element (40) a plurality of first protrusions (44) protrudes into a free space (150) between the sleeve-shaped fixing element (40) and the collar (140) and wherein from an inner surface (46) of the sleeve-shaped fixing element (40) a plurality of second protrusions (48) protrudes through a plurality of second openings (132) into the sleeve-shaped contact element holder (130), characterized in that the first protrusions (44) and the second protrusions (48) are configured such that after the plug housing (100) is plugged together with the mating plug housing (200), the mating collar (240) extends into the free space (150) and engages with the first protrusions (44), whereby the first protrusions (44) are pressed inwards and whereby the second protrusions (48) are pressed inwards, wherein the second protrusions (48) are pressed against an electrical contact element (300) held in the sleeve-shaped contact element holder (130).
The electrical connector assembly of claim 1, wherein the sleeve-shaped contact element holder (130), the sleeve-shaped fixing element (40), and the collar (140) have a circular or oval cross-section.
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the inner diameter of the sleeve-shaped fixing element (40) is larger than the outer diameter of the sleeve-shaped contact element holder (130), and wherein the outer diameter of the sleeve-shaped fixing element (40) is smaller than the inner diameter of the collar (140).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the sleeve-shaped fixing element (40) is flexibly deformable in the radial direction with respect to the longitudinal axis (X).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the wall thickness of the sleeve-shaped fixing element (40) varies along the circumference of the sleeve-shaped fixing element (40).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the regions of the sleeve-shaped fixing element (40) from which first protrusions (44) and/or second protrusions (48) originate have a larger wall thickness.
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein a first protrusion (44) and a second protrusion (48), opposite to each other and perpendicular to the outer surface (42) of the sleeve-shaped fixing element (40), extend away from each other along a common axis (A).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the first protrusions (44) and the second protrusions (48) are uniformly arranged along the circumference of the sleeve-shaped fixing element (40).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the first protrusions (44) are smaller than the second protrusions (48).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the sleeve-shaped contact element holder (130) comprises a contact element chamber (134) for holding the electrical contact element (300), and wherein the interior of the contact element chamber (134) is free of second protrusions (48).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the second protrusions (48) are rib-shaped, and wherein the second openings (132) are slot-shaped, wherein the slots (136) extend from the free end (137) of the sleeve-shaped contact element holder (130) against the plug-in direction (M).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein an electrical contact element (300) is held in the sleeve-shaped contact element holder (130), wherein the electrical contact element (300) has a rectangular cross-section, and wherein the sleeve-shaped contact element holder (130) is configured to hold the electrical contact element (300) non-rotatably with respect to the longitudinal axis (X).
The electrical connector assembly of the preceding claim, wherein the electrical contact element (300) has four side surfaces (302), wherein each side surface (302) of the electrical contact element (300) is arranged opposite to a second protrusion (48) of the sleeve-shaped fixing element (40).
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein an annular sealing element (400) surrounding the sleeve-shaped contact element holder (130) is arranged between the wall (110) and the sleeve-shaped fixing element (40), wherein the sleeve-shaped fixing element (40) holds the annular sealing element (400) in position.
The electrical connector assembly of any preceding claim, wherein the sleeve-shaped fixing element (40) comprises holding arms (50) cooperating with holding apertures (138) in the sleeve-shaped contact element holder (130) to hold the fixing element (40) to the sleeve-shaped contact element holder (130).
A method of mating an electrical connector assembly according to any preceding claim, comprising the steps of:
providing an electrical plug connector (10) and a mating electrical connector according to any preceding claim;

moving the electrical plug connector (10) along a longitudinal axis (X) in a plug-in direction (M) to the mating electrical connector;

inserting a mating collar (240), a mating plug housing (200), of the mating connector into a free space (150) of the electrical plug connector (10);

inwardly moving first protrusions (44) protruding into the free space (150) with the mating collar (240);

deforming a sleeve-shaped fixing element (40) by the first protrusions (44) attached to the sleeve-shaped fixing element (40);

inwardly moving second protrusions (48) attached to the sleeve-shaped fixing element (40) such that the second protrusions (48) protrude into the interior of a contact element holder (130);

clamping an electrical contact element (300) held in the contact element holder (130) with the second protrusions (48).