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Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen mit einem Gegenstecker in einer Steckrichtung zusammensteckbaren elektrischen Steckverbinder sowie einen solchen Steckverbinder, wobei die Anordnung oder der Steckverbinder ein Umgehäuse und ein im Umgehäuse sicherbares, separates Kontaktgehäuse mit wenigstens einer Kontaktaufnahme zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Kontaktes aufweist.
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Derartige Anordnungen und Steckverbinder sind bekannt. Die Verwendung eines Umgehäuses und eines davon separaten Kontaktgehäuses ermöglicht es, verschiedene Steckergesichter für verschiedene Steckverbindungen alternativ in ein und demselben Umgehäuse anzubringen.
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Aus der
DE 10 2007 014 065 A1 ist eine Anordnung mit einem Stecker und einem Gegenstecker bekannt, wobei der Kontaktaufnahmekörper einen Schacht aufweist, durch den ein Sicherungselement, welches eine Kontaktsicherung darstellt, quer zu Steckrichtung eingeschoben wird. Die
DE 10 2007 037 728 B3 zeigt ein Kontaktgehäuse für einen elektrische Steckverbinder, in welches ein Kontaktmodul eingesetzt wird, das über ein Kontaktsicherungsmittel welches quer zu Steckrichtung durch das Kontaktsicherungsmittel und das Kontaktgehäuse eingeschoben wird. Die
DE 199 41 328 C2 offenbart einen elektrischen Steckverbinder, bei dem ein Querschieber auf den Kontaktstecker geschoben wird. Aus der
DE 10 2007 005 349 A1 ist ein abgedichteter Airbagsteckverbinder bekannt, bei dem eine Kontaktsicherung auf ein Kontaktgehäuse aufgebracht wird und das Aufnahmegehäuse mit einem Dichtelement versehen ist.
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Insbesondere bei kleinen oder miniaturisierten Steckern, deren Baulänge weniger als 3 cm und bei denen der Leitungsquerschnitt nur 0,1 mm2 beträgt, ist jedoch bei derartigen Anordnungen problematisch, dass die Verbindung zwischen Umgehäuse und Kontaktgehäuse aufgrund der geringen Baugröße eine meist nur unzureichende Zugfestigkeit aufweist. Es kann somit vorkommen, dass beim Versuch, die Verbindung zwischen Stecker und Gegenstecker zu lösen, das Kontaktgehäuse beim Gegenstecker verbleibt und vom Umgehäuse gelöst wird.
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Die Erfindung setzt sich zum Ziel, dieses Problem zu vermeiden.
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Als Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Anordnung ein Sicherungselement zur formschlüssigen Verbindung von Umgehäuse und Kontaktgehäuse aufweist, das in einer quer zur Steckrichtung verlaufenden Einschubrichtung in wenigstens einen Schacht einsetzbar ist, wobei der Schacht das vollständig in das Umgehäuse eingesetzte Kontaktgehäuse und das Umgehäuse durchsetzt.
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Bei dieser Lösung sind Kontaktgehäuse und Umgehäuse miteinander über das in den Schacht eingesteckte Sicherungselement verbunden. Dies erhöht die Zugfestigkeit der Verbindung zwischen Umgehäuse und Kontaktgehäuse, so dass sich diese beiden beim Lösen der Verbindung von Steckverbinder und Gegenstecker nicht mehr trennen lassen.
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Die erfindungsgemäße Lösung kann durch die folgenden, jeweils für sich vorteilhaften und beliebig miteinander kombinierbaren Ausgestaltungen weiter verbessert sein.
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So kann gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung das Sicherungselement gleichzeitig als Kontaktsicherung zur Sicherung wenigstens eines Kontaktes in der wenigstens einen Kontaktaufnahme dienen. Durch die Kontaktsicherung kann insbesondere wenigstens ein elektrischer Kontakt in der Kontaktaufnahme formschlüssig gesichert sein.
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Der Schacht kann beispielsweise die wenigstens eine Kontaktaufnahme durchsetzen, damit das Sicherungselement auch als Kontaktsicherung dienen kann.
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Bei vollständig in den Schacht eingesetztem Sicherungselement kann zur Sicherung eines Kontaktes in der Kontaktaufnahme die Kontaktaufnahme dieses Kontaktes durch das Sicherungselement wenigstens teilweise blockiert, verschlossen und/oder durchdrungen sein.
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Am Kontaktgehäuse und/oder am Umgehäuse kann wenigstens eine sich in Steckrichtung erstreckende Sicherungslasche vorgesehen sein, die in einen sich in Steckrichtung erstreckenden Sicherungsschacht von Umgehäuse und/oder Kontaktgehäuse einsetzbar ausgestaltet ist, wobei die Sicherungslasche bei zusammengesetztem Steckverbinder wenigstens einen Teil des wenigstens einen Schachtes bildet bzw. vom wenigstens einen Schacht durchquert ist.
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Wenigstens eine Sicherungslasche kann beispielsweise am Umgehäuse ausgebildet sein und in einen Sicherungsschacht des Kontaktgehäuses einführbar oder eingeführt sein. Der Schacht zur Aufnahme des Sicherungselements kann den Sicherungsschacht queren, so dass bei eingesetztem Sicherungselement die Sicherungslasche zumindest in Steckrichtung formschlüssig gesichert ist. In zusätzlichen Varianten kann die wenigstens eine Sicherungslasche am Umgehäuse oder jeweils wenigstens eine Sicherungslasche am Umgehäuse und jeweils wenigstens eine weitere Sicherungslasche am Kontaktgehäuse ausgebildet sein, wobei in letzterem Fall sowohl das Kontaktgehäuse als auch das Umgehäuse mit jeweils einem Sicherungsschacht versehen sind. Die wenigstens eine Sicherungslasche kann als Flachkörper ausgebildet sein, dessen Flachseite sich quer zur Einschubrichtung erstreckt.
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Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, können in Einschubrichtung wenigstens zwei insbesondere parallele Sicherungslaschen hintereinander angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung sind bevorzugt zwei in Einschubrichtung hintereinander liegende Sicherungsschächte vorhanden, die von dem wenigstens einen Schacht, in dem das Sicherungselement aufnehmbar bzw. aufgenommen ist, durchquert sind.
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Die ein, zwei oder mehr Sicherungsschächte und, bei zusammengebautem Steckverbinder, die entsprechende Anzahl von Sicherungslaschen können in einer Außenwand des Kontaktgehäuses bzw. Umgehäuses angeordnet sein. Sind zwei oder mehr Sicherungsschächte vorhanden, so kann sich zwischen zwei Sicherungsschächten und/oder zwei Sicherungslaschen gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wenigstens eine Kontaktaufnahme, vorzugsweise alle Kontaktaufnahmen, befinden. Die Außenwand kann zwischen der wenigstens einen Kontaktaufnahme und einer Außenseite des Kontaktgehäuses und/oder Umgehäuses liegen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die wenigstens eine Sicherungslasche wenigstens eine Aussparung aufweisen, die bei in das Umgehäuse eingesetztem Kontaktgehäuse Teil des Schachtes ist. Dank der Aussparung kann die Sicherungslasche mit Hilfe des Sicherungselements im Sicherungsschacht gesichert werden. Ist das Sicherungselement in den Schacht eingeschoben, so reicht es in einer Ausgestaltung durch die Aussparung hindurch. Die Aussparung weist bei ständig in den Sicherungsschacht eingesetzter Sicherungslasche vorzugsweise eine Hinterschneidung sowohl in als auch entgegen der Steckrichtung auf. Die Hinterschneidungen fluchten dabei bevorzugt mit den Wänden des Schachtes, wenn die Sicherungslasche vollständig in den Sicherungsschacht eingesetzt ist, und bilden mit dem Sicherungselement einen in Steckrichtung wirkenden Formschluss.
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Die Sicherungslaschen können gemäß einer weiteren Ausgestaltung in Steckrichtung zu beiden Seiten einer im Umgehäuse ausgebildeten Aufnahme, in der wenigstens ein Teil des Kontaktgehäuses aufnehmbar ist, vorspringen. Die Sicherungslaschen bilden auf diese Weise Führungen, die das Zusammenstecken erleichtern.
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In einer vereinfachten Variante kann lediglich eine einzige Hinterschneidung vorhanden sein, die nur in einer Richtung wirkt und das Auseinanderziehen von Umgehäuse und Kontaktgehäuse bei eingestecktem Sicherungselement blockiert. Bei einer solchen Ausgestaltung kann eine Bewegung in der Gegenrichtung, in der Umgehäuse und Kontaktgehäuse weiter zusammengesteckt werden, durch einen an anderer Stelle angeordneten Anschlag verhindert werden.
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Um die Dichtigkeit der Anordnung bzw. des elektrischen Steckverbinders zu erhöhen, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Anordnung eine bei in das Umgehäuse eingesetztem Kontaktgehäuse sich zwischen dem Umgehäuse und dem Kontaktgehäuse, insbesondere an der Trennfuge zwischen Umgehäuse und Kontaktgehäuse, befindliche Dichtung, insbesondere Radialdichtung, aufweisen. Bevorzugt befindet sich der Schacht auf der dem Gegenstecker zugewandten Seite der Dichtung. Bei zusammengestecktem Gegenstecker und Steckverbinder ist der Schacht bevorzugt vom Gegenstecker abgedeckt. Bei einer solchen Ausgestaltung verhindert dann die Dichtung das Eindringen von Feuchte und Schmutz in den Schacht.
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Um die Dichtwirkung zu verbessern, kann sich die wenigstens eine Sicherungslasche in Steckrichtung jenseits der Dichtung erstrecken. Die wenigstens eine Aussparung kann in Steckrichtung von der Dichtung bzw. der Trennfuge beabstandet sein und an der, vom Kontaktgehäuse und/oder Umgehäuse mit der jeweiligen Sicherungslasche aus betrachtet, sich jenseits der Dichtung oder Trennfuge befindlichen Seite der Sicherungslasche befinden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können zwei in Einschubrichtung voneinander beabstandete Raststellungen des Sicherungselements vorhanden sein, in denen das Sicherungselement mit dem Umgehäuse und/oder dem Kontaktgehäuse verrastbar ist. Dabei kann in der in Einschubrichtung des Sicherungselements hinteren Raststellung die wenigstens eine Kontaktaufnahme durch das Sicherungselement wenigstens teilweise blockiert sein. Somit sind in dieser Stellung sowohl das Umgehäuse und das Kontaktgehäuse als auch der wenigstens eine Kontakt in der Kontaktaufnahme sicherbar.
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In beiden Raststellungen sind bevorzugt das Umgehäuse und das Kontaktgehäuse durch das Sicherungselement formschlüssig miteinander verbunden. In der in Einschubrichtung vorderen Raststellung kann die wenigstens eine Kontaktaufnahme vom Sicherungselement freigegeben sein. Somit ist es möglich, den wenigstens einen Kontakt in die wenigstens eine Kontaktaufnahme einzusetzen, während das Umgehäuse und das Kontaktgehäuse bereits durch das Sicherungselement gesichert sind.
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Der wenigstens eine Schacht kann an beiden Enden offen sein. Dadurch ist es möglich, das eingesetzte Sicherungselement von dem einen Ende her aus dem Schacht herauszudrücken.
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Das Sicherungselement kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung wenigstens eine Kontaktaussparung aufweisen, die bevorzugt nur in einem einzigen nicht vollständig eingesetzten Zustand mit der wenigstens einen Kontaktaufnahme fluchtet. Fluchten die Kontaktaufnahme und die Kontaktaussparung, so ist das Einsetzen eines Kontaktes in die jeweilige Kontaktaufnahme möglich.
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Das Sicherungselement kann wenigstens zwei parallele Schenkel aufweisen, wobei wenigstens zwei parallele Schächte zur Aufnahme der beiden Schenkel vorgesehen sein können. Die beiden Schenkel können jedoch auch in einen einzigen Schacht gemeinsam einsetzbar sein. Um die Sicherung zu erhöhen, kann die wenigstens eine Sicherungslasche wenigstens zwei Aussparungen aufweisen, wobei sich durch jede Aussparung ein Schenkel des Sicherungselements erstrecken kann, wenn die Sicherungslasche vollständig in den ihr zugeordneten Sicherungsschacht eingeführt ist und sich das Sicherungselement im Schacht befindet.
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Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Nach Maßgabe der obigen Ausführungen kann dabei auf einzelne Merkmale der beschriebenen Ausgestaltung verzichtet werden, wenn es auf deren technischen Effekt bei einer bestimmten Anwendung nicht ankommen sollte. Umgekehrt kann ein in der Ausgestaltung nicht vorhandenes, aber in der obigen allgemeinen Ausführung beschriebenes Merkmal hinzugefügt werden, sollte es bei einer bestimmten Anwendung auf den technischen Effekt des fehlenden Merkmales ankommen.
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Es zeigen:
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1 eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung;
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2 eine schematische, perspektivische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung;
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3 eine schematische, perspektivische Schnittdarstellung der Anordnung der 2;
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4 eine schematische Perspektivdarstellung eines Umgehäuses der erfindungsgemäßen Anordnung;
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5 eine schematische Perspektivdarstellung eines Kontaktgehäuses der erfindungsgemäßen Anordnung.
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Zunächst werden Aufbau und Funktion einer Anordnung 1 eines Steckverbinders 2 anhand der 1 beschrieben.
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Der Steckverbinder 2 wird in einer Steckrichtung 4 mit einem Gegenstecker 6 zusammengesteckt, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
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Die Anordnung 1 umfasst ein Umgehäuse 8, in das ein Kontaktgehäuse 10 aufgenommen werden kann. Das Kontaktgehäuse 10 ist mit wenigstens einer Kontaktaufnahme 12 ausgestattet, in die ein elektrischer Kontakt 13 (2 und 3) einführbar bzw. eingesetzt ist.
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Das Umgehäuse 8 und das Kontaktgehäuse 10 werden parallel zur Steckrichtung 4 zusammengefügt, wobei das Kontaktgehäuse 10 in das Umgehäuse 8 eingesetzt wird. Ein Sicherungselement 14 hält das Umgehäuse 8 und das Kontaktgehäuse 10 parallel zur Steckrichtung 4 zusammen. Um diese Verbindung herzustellen, wird das Sicherungselement 14 in einer Einschubrichtung 16 in wenigstens einen Schacht 18 eingeführt. Der Schacht 18 erstreckt sich sowohl durch das Umgehäuse 8 als auch durch das Kontaktgehäuse 10. Der wenigstens eine Schacht 18 ist an seinen beiden Enden 20, die sich bevorzugt im Umgehäuse 8 befinden, offen.
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Das Sicherungselement 14 ist in zwei Raststellungen 21, 22, die in Einschubrichtung 16 voneinander beabstandet sind, verrastbar. Eine solche Verrastung kann beispielsweise durch einen Rastvorsprung 24 am Sicherungselement und mit dem Rastvorsprung korrespondierenden, die Raststellungen 21, 22 definierenden Rastaufnahmen 26 zur Verfügung gestellt werden. Selbstverständlich können anstelle dieser in 1 dargestellten Variante auch zwei in Einschubrichtung 16 voneinander beabstandete Rastvorsprünge 24 und lediglich eine Rastaufnahme 26 vorhanden sein. Auch kann der wenigstens eine Rastvorsprung 24 am Umgehäuse oder Kontaktgehäuse und die wenigstens eine Rastaufnahme 26 am Sicherungselement angeordnet sein.
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Die in Einschubrichtung 16 erste Raststellung 21 liegt vor der in Einschubrichtung zweiten Raststellung 22. In der zweiten Raststellung 22 ist das Sicherungselement 14 vollständig in den wenigstens einen Schacht 18 eingeschoben. Das Umgehäuse 8 und das Kontaktgehäuse 10 sind miteinander verbunden. Gleichzeitig ist der wenigstens eine Kontakt in der wenigstens einen Kontaktaufnahme 12 ebenfalls durch das Sicherungselement 14 gesichert.
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Das Sicherungselement 14 weist wenigstens eine Kontaktaussparung 28 auf, die in der ersten Raststellung 21 mit der wenigstens einen Kontaktaufnahme 12 fluchtet, so dass in der ersten Raststellung die Kontakte 13 in die Kontaktaufnahme 12 eingesetzt werden können und gleichzeitig das Umgehäuse und das Kontaktgehäuse durch das Sicherungselement 14 bereits miteinander verbunden sind.
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Die Anordnung 1 kann ferner eine Dichtung 30, insbesondere eine Radialdichtung, aufweisen.
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Der von der Anordnung 1 gebildete Steckverbinder 2 ist ein Miniaturstecker mit einer Gesamtlänge von weniger als 30 mm. Die in ihm verwendeten Kontakte 13 eignen sich für sehr kleine Leitungsquerschnitte bis herab zu 0,1 mm2.
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Das Sicherungselement 14 kann, wie 1 zeigt, im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet sein und zwei Schenkel 32 aufweisen, denen jeweils ein Schacht 18 zugeordnet ist. Die Kontaktaussparung 28 kann an lediglich einem der Schenkel angeordnet sein. Ebenso der Rastvorsprung 24.
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2 zeigt die den Steckverbinder 2 bildende Anordnung 1 mit einer Mattendichtung 34 und einem Dichtungshalter 36 am kabelseitigen Ende 38. Der Dichtungshalter 36 ist mit dem Umgehäuse 8 verrastet. Die Mattendichtung 34 liegt, vorzugsweise etwas zusammengedrückt, zwischen dem Dichtungshalter 36 und dem Umgehäuse 8 und/oder dem Kontaktgehäuse 10.
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Das Sicherungselement 14 befindet sich in 2 in der ersten Raststellung. Zu erkennen ist, dass die wenigstens eine Kontaktaufnahme 12, gezeigt sind in 2 lediglich zu Beispielzwecken drei Kontaktaufnahmen, mit den Kontaktaussparungen 28 des Sicherungselements 14 fluchten. Zu erkennen sind auch die Öffnungen 20 an den Enden des Schachtes 18.
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Wird, ausgehend von der in 2 dargestellten ersten Raststellung 21 das Sicherungselement 14 in Einschubrichtung 16 in die zweite Raststellung 22 bewegt, sind die Kontaktaufnahmen 12 teilweise durch das Sicherungselement 14 verschlossen und die darin eingesetzten Kontakte formschlüssig gesichert.
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Um das Umgehäuse 8 und das Kontaktgehäuse 10 mit Hilfe des Sicherungselements 14 zumindest in Steckrichtung 4 miteinander zu verbinden, ist das Umgehäuse 8, wie 4 zeigt, mit wenigstens einer sich entlang der Steckrichtung 4 erstreckenden Sicherungslasche 46 versehen. Die Sicherungslasche 46 ist monolithischer Bestandteil des vorzugsweise spritzgegossenen Umgehäuses 8. Die Sicherungslasche 46 weist bevorzugt wenigstens eine beispielsweise polygonale, insbesondere rechteckige, Aussparung 48 auf, die in Einschubrichtung 16 mit dem wenigstens einen Schacht fluchtet. Wie 4 zeigt, kann an einer Sicherungslasche 46 eine Mehrzahl von Aussparungen 48, beispielsweise zwei Aussparungen 48 vorgesehen sein, die mit mehreren Schächten 18 fluchten.
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Die Sicherungslaschen 46 sind Flachkörper, deren Flachseiten 49 sich quer zur Einschubrichtung 16 erstrecken.
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Das Umgehäuse 8 kann zwei oder mehr insbesondere parallel zueinander verlaufenden Sicherungslaschen 46 aufweisen, wie 4 zeigt. Zwischen den Sicherungslaschen 46 kann sich eine Aufnahme 50 befinden, in die das Kontaktgehäuse 10 zumindest abschnittsweise einführbar ist. Die Sicherungslaschen 46 springen zu beiden Seiten der Aufnahme 50 in Steckrichtung 4 vor und dienen somit gleichzeitig als Führungen für das Kontaktgehäuse.
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Zur Aufnahme der Sicherungslaschen 46 kann das Kontaktgehäuse 10 wenigstens einen Sicherungsschacht 52 aufweisen. Der Sicherungsschacht 52 quert den wenigstens einen Schacht 18, so dass sich die beiden Schächte 18, 52 teilweise durchdringen. Die wenigstens eine Kontaktaufnahme 12 befindet sich zumindest abschnittsweise zwischen zwei Schächten 52, in die gemäß 5 die beiden Sicherungslaschen 46 des Umgehäuses der in 4 dargestellten Ausgestaltung einführbar sind. Der Sicherungsschacht 52 kann in einer Außenwand 53 ausgebildet sein. Die Außenwand 53 bildet eine Außenfläche 54 des Kontaktgehäuses 10 und grenzt innen an eine Kontaktaufnahme 12.
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Wie aus den 4 und 5 hervorgeht, kann zur weiteren Sicherung von Umgehäuse 8 und Kontaktgehäuse 10 eine zusätzliche Rastverbindung 55 am Umgehäuse 8 und Kontaktgehäuse 12 vorgesehen sein.
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3 zeigt die Anordnung 1 bzw. den elektrischen Steckverbinder 2 im vollständig montierten Zustand, d. h. in der Raststellung 22. Zu erkennen ist, dass sich das in den wenigstens einen Schacht 18 eingeführte Sicherungselement 14 durch die Aussparungen 48 der Sicherungslasche 46 erstreckt. Versucht man, das Kontaktgehäuse 10 vom Umgehäuse 8 abzuziehen, so schlägt die Hinterschneidung 58 der Sicherungslasche 46 gegen das im wenigstens einen Schacht 18 aufgenommene Sicherungselement 18.
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In 3 ist ferner zu erkennen, dass sich die Dichtung 30 zwischen dem Umgehäuse 8 und dem Kontaktgehäuse 10 dichtend abstützt und somit eine Trennfuge 60 zwischen dem Umgehäuse 8 und dem Kontaktgehäuse 10 abdichtet. Außerdem liegt bei miteinander verbundenem Steckverbinder 2 und Gegenstecker 6 die äußere Umfangsfläche 62 der Dichtung 30 an einer Innenseite (nicht gezeigt) des Gegensteckers an und dichtet somit auch die Trennfuge 60 zwischen Gegenstecker 6 und Steckverbinder 2.
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Die Sicherungslasche 46 ist in Steckrichtung 4 von der Dichtung 30 bzw. der Trennfuge 60 beabstandet. Insbesondere befindet sich der wenigstens eine Schacht 18 an der dem Gegenstecker 6 (1) zugewandten Seite der Dichtung 30 bzw. der Trennfuge 60 im Abstand in Steckrichtung 4 von dieser.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anordnung
- 2
- elektrischer Steckverbinder
- 4
- Steckrichtung
- 6
- Gegenstecker
- 8
- Umgehäuse
- 10
- Kontaktgehäuse
- 12
- Kontaktaufnahme
- 13
- Kontakt
- 14
- Sicherungselement
- 16
- Einschubrichtung
- 18
- Schacht
- 20
- Ende des Schachtes/Öffnung des Schachtes
- 21
- erste Raststellung
- 22
- zweite Raststellung
- 24
- Rastvorsprung
- 26
- Rastaufnahme
- 28
- Kontaktaussparung
- 30
- (Radial-)Dichtung
- 32
- Schenkel
- 34
- Mattendichtung
- 36
- Dichtungshalter
- 38
- kabelseitiges Ende
- 46
- Sicherungslasche
- 47
- Flachseite
- 48
- Aussparung
- 50
- Aufnahme
- 52
- Sicherungsschacht
- 53
- Außenwand
- 54
- Außenfläche
- 55
- Rastverbindung
- 58
- Hinterschneidung
- 60
- Trennfuge
- 62
- äußere Umfangsfläche